课程解读

一、学习目标：

1. 了解连通器的原理，知道连通器的应用，能举出日常生活中应用连通器的例子。

2. 知道船闸是连通器的应用之一，知道船只通过船闸的简单过程。

3. 观察与大气压强有关的现象，感知它的存在，知道什么是大气压强及大气压强的应用。

4. 观察托里拆利实验，了解大气压强的大小及测量方法。知道大气压随高度变化。

5. 了解抽水机的工作过程和工作原理。

二、重点、难点：

重点：连通器的特点和应用是本节课的重点、大气压强的存在与测量

难点：连通器的原理、大气压强的存在与测量

三、考点分析：

知识点	考点细目	知识目标
		了解	理解
液体内部压强	连通器的应用	√
大气压强	1. 大气压现象	√
	2. 托里拆利实验	√
	3. 大气压随高度的增加而减小	√

常考题型：填空题、选择题、实验题，所占分值约2~4分。

知识梳理

一、连通器

1. 上部开口、底部连通的容器叫做连通器。

2. 特点：连通器中只装一种液体，液体静止时连通器各容器中的液面总是相平的。

3. 原理分析：

4. 应用：

5. 船闸的工作过程

二、大气压强

1. 大气压：空气的内部向各个方向也有压强，这个压强叫做大气压强，简称大气压。

2. 大气压产生的原因：空气受重力作用，并且具有流动性。

3. 大气压现象：

4. 托里拆利实验

p_大气=p_水银= ρ_水银gh= 13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m≈ 1.01×10⁵Pa

玻璃管的长短（符合要求）、粗细、倾斜、下压、上提（管口未出液面）不影响测量结果，玻璃管内进入少量空气，会使测量结果偏小。

5. 大气压随高度的增加而减小。

6. 大气压的应用：吸管吸饮料，注射器吸药液，钢笔吸墨水，活塞式抽水机，离心式水泵

典型例题

知识点一：连通器

例1. 如图所示，公路两侧的甲，乙两条水渠由公路下面的倾斜涵洞相连，两渠中水面相平。关于涵洞中的水流方向，下列说法中正确的是（ ）

A. 由于水向低处流，所以涵洞中的水从乙向甲流

B. 由于甲侧涵洞口位置较深，压强较大，所以涵洞中的水由甲流向乙

C. 由于两渠水面相平，所以涵洞中的水不流动

D. 以上说法都不对

题意分析：本题考查连通器的特点。

解题思路：连通器中只装一种液体，那么液体静止时连通器各容器中的液面总是相平的。本题中两条水渠和涵洞构成连通器，并且两渠中水面相平，所以涵洞中的水不流动。应选C。

解题后的思考：审明实际情景，再构建物理模型，然后利用物理规律分析、解决问题。

知识点二：大气压强

例1. 如果做托里拆利实验时，不用水银而用水，玻璃管至少应多长？通过计算说明，为什么用水银而不用水做托里拆利实验。

题意分析：本题既考查托里拆利实验又考查对液体压强公式的应用。

解题思路：大气压强等于0.76米高水银柱产生的压强，如果用水来做此实验，设水柱的高度为h_水，则

，

即用水来做此实验，玻璃管的长度至少应长10.34m。

用这么长的管子来做实验，不利于操作。

解题后的思考：要灵活应用比值法进行计算，减少算术的繁琐过程。

例2. 自来水笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按下后松开，墨水被吸进橡皮管内，原因是（ ）

A. 弹簧片弹力作用的结果 B. 橡皮管有吸引力

C. 手对橡皮管有压力 D. 管外墨水面上大气压大于管内气压

题意分析：考查利用大气压知识解释日常生活中的现象

解题思路：因为当把自来水笔上的弹簧片按下时排出了橡皮管内的一部分空气，使得松开弹簧片时橡皮管内的气体压强小于管外墨水面上的大气压强，在管内外气体压力差的作用下，墨水被“吸进”自来水笔的管内。选项D正确

解题后的思考：在利用大气压的知识解释物理现象时，一定要分析不同区域气体压强的情况，当不同区域的气体压强不相同时，就会发生这些现象，而不能简单地从现象本身作出判断。在本题的现象中，当把自来水笔上的弹簧片按下再松开时，造成了橡皮管内的气体压强和管外墨水面上气体压强的不同，在管内外气体压力差的作用下，墨水被“吸进”了自来水笔的管内。

例3. 如图所示，压力锅直径为24cm，限压出气口直径为3.5mm，限压阀质量为100g，使用时压力锅内外最大的压强差是多少？合多少标准大气压？锅盖与锅的接口处至少能承受多大的力？（g=10N/kg）

题意分析：本题综合考查力的平衡知识、压强的公式、高压锅的工作原理及相关计算。

解题思路：设锅内气压为，大气压为．当限压阀被抬起向外喷气时，有

锅内外最大的压强差为

锅盖与锅的接口处能承受的力为。

解题后的思考：由于压力锅内气体被封闭，锅内外气体之间存在着压强差，因而锅盖上承受着很大的压力。压力锅上的限压阀是当锅内压强达到限定值时为保证安全而设置的一个装置，当锅内压强超过一定数值时，限压阀被抬起，放出部分气体，降低锅内气体压强。求解这道题的关键就是对限压阀进行正确的受力分析。要考虑到最大压强差指的是锅内气体通过限压出气口对限压阀的压力与限压阀所受重力mg及大气压对限压阀的压力平衡时，锅内气压与外界大气压的差，而锅盖能承受的最大压力就是指这个压强差对锅盖产生的压力。

例4. 小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为1×10^-3m²的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力（如图所示），然后计算大气压强。若大气压强为1.01×10⁵Pa,则吸盘受到的大气压力是__________N。小明发现不能用这个测力计完成测量，其原因是__________________________________。

解题思路：

由公式F=pS可估算出大气对吸盘的压力F=1.01×10⁵Pa×1×10^-3m² =101N。

因所需测量的力大于弹簧测力计的量程。

解题后的思考：新课程标准要求同学们具有评估探究过程和探究结果的意识，能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题，从评估中吸取经验教训并尝试改进探究方案。

提分技巧

本讲所涉及的内容与生活实际联系特别紧密。学习物理要注意走出课本，走向生活，善于发现生活中的物理现象，在感性认识的基础上升华为科学知识，让学习摆脱枯燥无味。这也是现在考试的趋势，试题的灵活性越来越强，贴近生活实际，注重能力考查。

预习导学

一、预习新知

浮力、浮力产生的原因、浮力大小的影响因素、阿基米德原理。

二、预习点拨

探究任务一：将一个空的矿泉水瓶装满水，在一个大水桶中装入适量的水，将矿泉水瓶逐渐按入水中，你会观察到什么现象，手有什么感觉？在瓶子完全浸没后，松开手，你会观察到什么现象？

探究任务二：在空气中将一个较大的石块竖直悬挂在橡皮筋下，观察橡皮筋的伸长程度，将石块浸没在水中，观察橡皮筋伸长程度的变化，你有什么发现，试着对水中的石块进行受力分析，它都受到哪些力呢？

同步练习（答题时间：45分钟）

1. 连通器在日常生活、生产中有着广泛的应用。图1所示的事例中利用连通器原理的是（ ）

A. 只有（1）（2） B. 只有（3）（4）

C. 只有（1）（3）（4） D. （1）（2）（3（4）

2. 下列关于大气压的说法中，正确的是（ ）

A. 大气压是指空气对浸在它里面的物体的压力

B. 大气压是指空气对地面的压强

C. 大气压是指空气对浸在它里面的物体的压强

D. 空气产生的压力简称为大气压

3. 下列现象中，与大气压无关的是（ ）

A. 钢笔吸墨水 B. 用吸管吸软饮料

C. 用茶杯喝水 D. 医院里“打吊针”(静脉输液)

4. 用托里拆利实验测大气压的值，应注意（ ）

A. 玻璃管的粗细必须符合一定的要求，否则不能做此实验

B. 开始时，玻璃管内必须灌满水银，否则就测不出大气压值

C. 实验时，玻璃管必须保持竖直，如果倾斜则不能测出大气压值

D. 玻璃管中的水银柱高度必须是76cm，否则就说明实验有问题

5. 如图2是一个连通器，里面盛有水且水面相平。设想在左边的容器中放一个小塑料球，球浮在水面且水不溢出。则下列说法中正确的是（ ）

A. 左右两容器中水面仍相平，但水对两容器底的压强变大了

B. 左边容器中水面上升，右边容器中水面高度不变

C. 水对左边容器底的压强变大了，对右边容器底的压强不变

D. 右边容器比较细，所以右边容器中水面上升得高些

6. 将一支试管浸没到水中(试管内充满水)，用手捏住试管的底端。让开口端朝下，竖直地往上提。在试管口不离开水面的条件下，图3所示哪种情况是符合实际的（ ）

7. 在地球周围的空间里存在着空气，空气也像液体那样，能 ，因而空气内部向各个方向都有 。空气对浸在它里面的物体的压强叫 ，简称 。

8. 在一只玻璃茶杯里装满水，用一张平整的纸片盖住杯口，然后小心地将茶杯倒过来，移开手，纸片不会掉下来，也不会向外漏水。这个实验(通常称为覆杯实验)可以说明的物理事实是 ，这个实验也不是每一次都能成功的，当在缓慢地倒转杯子的过程中，如果出现 现象，手移开后纸片会脱落，水会洒下来。

9. 首先用实验的方法测出了大气压的值。这个实验表明大气压大约能支持约 高的水银柱，根据公式 计算，大气压值约为 Pa。

10. 离心泵和活塞式抽水机都是利用 把水抽到高处的；在1标准大气压条件下，这两种抽水机最多能把水抽到约 m的高处。

11. 宇宙飞船在太空中受到外部的气压几乎为 ；液体（包括血液）的沸点将随气压的降低而 ，故宇航员在太空中行走时穿的宇航服内，要保持一定的气压，俄罗斯制造的宇航服内的规定气压为4×10⁴Pa，这约相当于 个标准大气压。

12. 某课外兴趣小组用容积为20cm³的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一只，设计了一个估测大气压强的小实验，主要步骤如下：

（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后，用一个橡皮帽堵住注射器的小孔。

（2）如图4所示，用细尼龙绳拴在注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右匀速拉动注射器筒，当注射器中的活塞移动到某一位置时，立即记下弹簧测力计的示数F为18N。

（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L为10cm。

请根据以上实验数据算出大气压的值。

13. 某高压锅的锅盖面积是450cm²，当锅内的水沸腾时，测得锅内水蒸气的压强是1.2标准大气压。请解答下列问题：(1)锅内水的温度是低于还是高于100℃?(2)求水蒸气对锅盖的压力。

14. 家庭常用的高压锅如图5甲所示，其与普通锅的主要不同之处在于它的密闭性好。图5乙是高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压强相等（外界大气压为p₀＝1.0×10⁵Pa），当锅内温度升高至100˚C时，锅内气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封。锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀。气孔3正常情况下无作用，图乙中未画出。设锅内气压每增加3.6×10³Pa，水的沸点相应增加1˚C。此高压锅限压阀的质量为70g，气孔2的面积为7mm²，则锅内的最高温度可达到多少？（取g＝10N/kg，结果保留整数）

试题答案

1. C 2. C 3. C 4. B 5. A 6. C

7. 流动；压强；大气压强；大气压。

8. 大气有压强；漏气

9. 托里拆利；76cm；p＝ρgh；1.01×10⁵

10. 大气压；10.3

11. 零；降低；0.4

12. 0.91×10⁵Pa

13. （1）高于100℃ （2）5454N

14. 解：限压阀质量为m=70g=0.07kg

气孔2面积为S=7mm²=7×10^-6 m²

锅内最高气压为p_锅内′

以限压阀为研究对象，则mg+ p₀S= p_锅内′S

p_锅内′= p₀+=1.0×10⁵Pa+=2.0×10⁵Pa

锅内最高温度

T = +100℃

= +100℃=128℃