气体压强典型例题

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典型例题
例1 做托里拆利实验时,测得管内水银柱的高度为76cm,若将玻璃管倾斜在ab位
置上,如图所示,则管内水银柱()

A.高度小于76cm
B.高度等于76cm
C.长度小于76cm
D.长度等于76cm
分析与提示:
大气压值与管内水银柱产生的压强相等,管内水银柱的压强与管内水银柱的高度有
关.

解题过程:
根据公式p=ρgh可知,液体压强大小与液体密度和液体深度有关,与液柱长没有
直接关系.玻璃管倾斜到ab位置时,玻璃管中的液体长度增大了,但是由于大气压值
不变,所以液柱高仍是76cm.所以正确答案应选B.

易错情况分析:
常出现的错误是:认为玻璃管倾斜到ab位置时液柱的长度不变,高度减小,所以
选A.出现这种错误的原因是对公式p=ρgh中的h表示液柱深度理解不对,把液柱深度
和长度概念混淆.

选题角度:
从容易混淆的概念出发选题,使学生通过本题澄清一些概念.
例2 如图是自制的水气压计,把它由东宝山的山脚移至山顶,玻璃管中的水柱的高
度变化情况是(瓶口密闭不漏气,移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递)()

A.降低 B.升高 C.先降低后升高 D.先升高后降低
选题角度:通过本题教会学生应用大气压强随高度的的变化分析问题.
分析:由于大气压强随高度的升高而减小,当把自制的水气压计由山脚移至山顶时,
外界大气压强减小,而瓶内水面上的压强基本不变,所以玻璃管中水面升高,故答案选
B.

例3 一台抽水机离水面20米,它能把水抽上来吗,为什么?
选题角度:通过本题巩固大气压与液体的压强知识,从而引入为什么需要活塞式抽
水机与离心泵.

分析:抽水机是利用大气压的作用把水抽上来的,我们可以计算一下水在大气压的
作用下在抽水机中上升的高度,设外界为一个标准大气压,抽水机的活塞下方没有空气,
则大气压应当跟水柱产生的压强相等.


这就是说,在大气压作用下水在抽水机中只能上升10米左右,因此,它不能把深
20米的水一次抽上来.

例4 离心式水泵正常工作时,叶片凹面的方向、叶轮的位置和叶轮的转向如图所示,
其中都正确的图是().

选题角度:通过本题加深学生对离心泵的理解.
解答:实际离心式水泵剖面图如下图所示,离心式水泵工作时,弯曲的叶轮将轴附
近的水甩进蜗牛状的泵壳,水又在叶轮驱动下,从蜗牛状泵壳的细端压进宽敞的出水管
中,将水提到高处.对比图上图,B、C正确,其中,叶轮偏离中心位置,是为了形成蜗
牛状出水通道,不使水在泵壳内反复回旋.另外,叶轮不能装反,以使水顺弯曲的叶片
表面甩出去.

例5 把一个装满水的酒瓶倒立在装着水的盘子里,使瓶颈浸没在盘内水面下,如图
所示,就做成了一个简便自动家禽喂水器.试说明它的工作原理.

选题角度:通过本题扩展学生见识,提高分析能力.
解答:这一简便自动家禽喂水器是利用大气压强工作的.由于瓶内水柱产生的压强
远小于外界大气压强,当瓶口浸入水中时,瓶口外水受大气压强作用,使瓶内外的压强
相等,水不会流出.当家禽饮水使盘子里的水面下降而瓶口刚露出水面时,空气可以从
瓶口进人瓶内,使瓶内压强大于外面大气压强,瓶内的水就会流出来,升高盘里的水
位.使瓶口重新没入水中.瓶中的水继续流出,使瓶中气体体积增大,压强减小,直至
瓶口内外压强相等时,水就停止流出.所以只要瓶内有水,盘里的水就能不断得到补
充.实现家禽自动喂水.