1、专题练习: 大气压强（计算题）1、在日常生活中，为了提高烹煮食物的温度，缩短烹煮时间，人们利用水的沸点随气压的升高而升高的性质制造出了高压锅，某种规格的高压锅出气口的直径为 3.2 mm，计算出它的面积约为 8 mm2。要使锅内的气压达到 2 个标准大气压，请你帮助计算该高压锅应配的限压阀的质量为多少 g？（设外界气压为标准大气压，标准大气压取 105 Pa，g 取 10 N/kg） 2、小刚今年 15 岁，因重感冒输液，针头插在左手背的静脉上。其间他必须下床，这时他发现只有右手把药瓶高高举起时，血液才不会回流到输液管内。试根据这个现象估算，他手上静脉的血压比大气压强大多少。这个差值相当于多少
2、毫米高的水银柱产生的压强（水银的密度是 13.6103 kg / m3）？3、小杰家的压力锅盖上标有“铝制品厂 24 公分压力锅”的字样。他测得限压阀的质量是 100 克，排气孔的直径为 3 毫米，这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强相当于大气压的多少倍？锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（大气压强为 1.01105 帕）4、测得一个 24 厘米高压锅的限压阀的质量为 0.1 千克，排气孔的内径为 3 毫米。如果用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强关系的表格，这个高压锅内的最高温度大约是多少？T/ 90 95 100 105 110 112 114 116 118 120 122 12
3、4 126 128 130p/千帕 70 84 101 121 143 154 163 175 187 199 211 226 239 258 2705、有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的（图 12 所示）。如果每个吸盘的直径是 4 厘米，计算一下，桌架质量不超过多少时，抬起桌面就能把桌架带起。实际上，所能带起的桌架质量总小于上述计算值，请分析原因。6、某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在，其做法如下：取两个直径相差很小的平底试管，将细试管底部插入装满水的粗试管内，再将两试管迅速倒置（保持竖直），会看到 细试管慢慢“爬进”粗试管里，如图 23 所示，细试管能否在粗试管内竖
4、直向上“爬升”，取决于开始时插入粗试管的深度，如果插入过浅细试管就不能自动上升。若细试管的重为 G，外直径为 d，水的密度为 0，大气压强为 p0,请你通过推导计算，回答下列问题：（1）细试管在“爬升”时，受到大气对它竖直向上的压力是多少？（2）细试管开始插入的深度 h0 满足什么条件时，它刚好可以向上“爬升”。、7、高压锅是生活中一种密闭的加热容器锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制如图所示，某高压锅锅体的内底面积为 S，侧壁竖直，出气孔横截面积为 S0，限压阀质量为 m0，限压锅顶部面积为 St（已知大气压强
5、p0）（1）写出液体沸点与气压的关系；（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强；（3）为保证使用安全，不可随意增加限压锅质量如果限压阀的质量增加 m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少8、伪气功师声称有“空手吸盆”的特异功能，进行招摇撞骗。其做法是先偷偷地把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底面，在大气压作用下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧压在一起，这情况与马德堡半球实验有异曲同工之处。伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩，就能把装有一定质量的水的脸盆提起来。小王同学用受力面积约为12 厘米 2的吸盘，成功做了“空手吸盘”表演。若当时的大气压值约为 105帕，请你根据以上的数据
6、，计算大气压对这个小小的塑料挂衣钩的压力有多大？9、一次龙卷风发生时，屋外气压急剧降到 9104 Pa，当时门窗紧闭，可以认为室内气压是标准大气压，粗略取105 Pa，若室内屋顶的面积为 100 m2，这时屋顶所受到的内外压力的差额可达_ N，足以被掀起.10、学习了大气压的知识以后，小亮对大气压强通常有 这么大存在疑问，想亲自证实一下。小亮买来一个塑料挂钩，把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面，如图所示，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为 ；又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计)，在桶中装 8L 水。(1)桶中水的质量是多少?(2)经过计算，小亮认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请你写出计算过程和判
7、断依据。(g 取 l0Nkg)(3)当小亮把水桶挂到挂钩上时，吸盘却被拉掉了，是大气压没有那么大还是其他原因?请发表你的看法。11、盛夏时分，“小问号”王欣同学在打开冰箱取饮料时，突然脑海里浮出一个问题：为什么每次开冰箱门都比较费力?通过仔细观察他发现打开冰箱门时，冰箱里的冷空气出来，外面的热空气进去当冰箱门重新关上后，就将这部分热空气也关在了里面，箱内热空气冷却收缩压强减小王欣判断这应该是开冰箱门费力的一个原因。若冰箱门长为 0.6m宽为 0.5m 冰箱外的气压为 1l05 Pa，设冰箱内部与外部的气压相差 求：(1)冰箱内气体压强多少? (2)冰箱内、外气体对门的压力各是多少?(3)冰箱门
8、受到的内外压力差相当于质量为多少的物体受到的重力大小?(g=10Nkg)12、如图 2.5.12 所示，压力锅锅盖面积 4502 ，限压出气孔的横截面积为 0.052,当锅内蒸汽达到 2个标准大气压时，蒸汽对锅盖的压力是多大？当锅内蒸汽达到 2.5 个标准大气压时，锅内蒸汽刚好顶开限压阀自动放气，求限压阀的质量是多大？（g=10N/，大气压=1.0110 5Pa）13、高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的，如图为水的沸点跟气压的关系图象。已知高压锅盖出气孔的横截面积为 12mm2，限压阀的质量为 84g。请你通过计算并对照图来判断；用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少？（g 取
9、 10N/kg，大气压值取 1.0105Pa）14、高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气。锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅(锅内有水、食物)，锅内气体压强增加到一定程度时气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全(如图 1 0)。已知高压锅的限压阀的质量为 100.8 g，排气孔的面积为 7 mm2 )。求：1锅内气体的压强最大可达多少?2.设锅内压强每增加 36 103P a，水的沸点就相应的增加 1，则锅内的最高温度可达多高? (g 取 1 0 Nk
10、 g：外界大气压强为 1 标准大气压，计算时取 1105Pa)15、有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。按压器面积为 8 厘米 2，瓶内水面低于出水管口 10 厘米。要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？在按压器上至少要加多大的压力？（弹簧的平均弹力为 1 牛，p0=1.01105 帕，g=10 牛千克，按压器所受重力忽略不计）专题练习: 大气压强（计算题）1、设出气口的面积为 S，外界大气压为 p0，锅内气压为 p，限压阀质量为 m,由 pS=p0S+mg,得答案：80 g 2、104Pa，74mm解析：右手高举药
11、瓶时，瓶中液面与针头的高度差约为 1m，这个液柱产生的压强就等于静脉血压与大气压之差：P=gh=104 Pa由于水银的密度是水的密度的 l36 倍，所以产生同样大的压强，水银柱的高度，h 水银=0074m=74mm3、锅内最大压强是大气压强的 2.4 倍。锅盖的有效面积为：S=D24 锅盖至少要能承受的压力等于锅内外的压力差：4、 (1) (2) (3)把(1)、(2)代入(3)式 (4)代入数值 p = 2.4105 帕 (5)从表中查出，锅内温度约为 126 。5、桌架是依靠四个吸盘所受大气压力而带起。假设吸盘内的空气全被排出，则大气压力 F=4pS=41.01105帕3.140.022
12、米 2=507 牛实际上吸盘中的空气不可能完全被排出，所以实际所带起的质量总小于上述计算值。 6、（1）F0=p0S=p0d2/4。（2）细试管受力情况如图答 3。细试管刚好能“爬升”时，细试管受力平衡 F0=G+F，p0S=G+（p0-0gh0）S，h0=4G/d20g。7、（1）液体的沸点与大气压的关系：液体的沸点随着表面气压的增大而升高，随气压减小而降低（2）已知大气压强 p0，内底面积为 S，出气孔横截面积为 S0，限压阀质量为 m0，限压锅顶部面积为 St则大气压力F0=p0S0，限压阀重力 G=m0g，当限压阀刚要被顶起时，受力平衡，此时压力 F=F0+G=p0S0+m0g，出气孔
13、横截面积为 S0，锅内气体最大压强 p= p=（3）锅内气体对锅盖最大压力的增加量F=p（SS 0）= （SS 0）= mgmg 锅体对锅盖的最大作用力增加量为F=F= mgmg因为 S 远大于 S0，所以F= mg 故答案为；（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高；（2）使用高压锅时锅内气体的最大压强 p= ；（3）锅内气体对锅盖最大压力的增加量F= mg8、120N 9、 110 610、解：(1) (2) 因为 GF，所以装水塑料桶挂到钩上不会把吸盘拉掉。 (3)不是大气压没有那么大，可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面 粗糙，有漏气现象。11、解：（） （2）冰箱门的面积 （
14、3） 冰箱门受到的内外压力差为 由 此压力相当于质量为 的物体所受重力 ： 12、75.75g 13、14、1.( 4 分)锅内最大压强为P=P0+mg/S (公式正确 2 分 =1105Pa+(0.1008kg10N/kg)/710-6m2=2.44 105 Pa。 (2 分)2锅增加压强为 P=P-P0=1.44 10 5 Pa (2 分) 水的沸点增高t=(1.44lO 53.6103Pa) =40 (1 分)所以，锅内温度最高可达：t=100+40 =140。 (115、管口与瓶内水面之间的压强差水面上的压强 P=P0+P 水=1.01105+1.0103=1.02105（帕） (2)克服压强差所需的压力 F 水=P 水 S=1.0103810-4=0.8（牛） (3)考虑克服弹簧弹力后所需的压力 F=F 水+F 弹=0.8+1.0=1.8（牛） (4)
