题文

如图所示，用压强计研究液体内部的压强：当压强计的金属盒在空气中时，U形管两边的液面应当相平，而小明同学却观察到如图所示的情景．出现这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压______大气压（填“大于”、“小于”或“等于”）

题型：问答题  难度：中档

答案

当压强计的金属盒在空气中时，由于U形管左右两管上方的气压相同，都等于大气压，根据连通器原理可知U形管两边的液面保持相平；现在没有压力作用在U形管的橡皮膜上U形管左支管的液面却低于U形管右支管的液面，这是由于U形管液面上方的气压不同造成，且气压越大管中的液面就会越低，因此出现图中这种情况的原因是：U形管左支管液面上方的气压大于大气压； 故答案为：大于．

据专家权威分析，试题“如图所示，用压强计研究液体内部的压强：当压强计的金属盒在空气中..”主要考查你对  大气压强的存在及应用，连通器原理及应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

大气压强的存在及应用连通器原理及应用

考点名称：大气压强的存在及应用

• 大气压强：
  

  定义	大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压
  产生原因	包围地球的空气由于受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强，空气内部向各个方向都有压强，且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
  存在证明	①马德堡半球实验②覆杯实验 ③瓶吞鸡蛋实验
  应用	生活中：①钢笔吸墨水②吸管吸饮料 ③针管吸药液④瓷砖上的塑料吸盘
  	生产中：①活塞式抽水机②离心式水泵

• 利用大气压的知识解释有关现象：
       在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象，如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等．利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象，例如用吸管喝饮料，当用力吸吸管时，吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管，从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进。

• 生活实验证明大气压存在：
  实验一：模拟马德堡半球实验
      两个皮碗口对口挤压，然后两手用力往外拉，发现要用较大的力才能拉开。马德堡半球实验和模拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气的压强减小，而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力才能拉开，这就有力证明了大气压强的存在。
  
  实验二：“瓶吞蛋”实验
     用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口，实验前用手轻轻用力，不能将鸡蛋完整地压入瓶内。再将点燃的棉球扔入装有细沙（防止烧裂瓶底）的瓶中，迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口，待火熄灭后，观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内。上述实验，由于棉花燃烧使瓶内气压升高，而骤冷又会使气压迅速降低，当瓶内压强小于瓶外大气压强时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内。
  
  实验三：“覆杯”实验
      玻璃杯内装满水，用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，整杯水被纸片托住，纸片不掉下来。该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强，因而纸片不掉下来。分析上述三个实验，不难理解大气压强存在问题。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强，“覆杯实验”表明大气向上有压强。因而显示出大气压强的特点：大气向各个方向都有压强。

考点名称：连通器原理及应用

• 定义：
  上端开口，下端连通的容器叫连通器，如图所示。
  

• 特点：
  连通器里的同种液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。
  
  应用：
  乳牛自动喂水器、茶壶、锅炉水位计、船闸等。如图所示。
  

  说明：
  (1)连通器的特点既可以通过实验归纳得出，也可以通过理论推导得出。
  (2)理论推导的过程(建立模型法)：如图，液体不流动一液片处于平衡状态一液片两侧受到的压力相等(F左=F右)→液片两侧受到的压强相等(p左=P右)→两管液面高度相等(h左=h右)→两管液面相平。
  
   (3)连通器特点应用：连通器的特点是只有容器内装有同一种液体时各个容器中的液面才是相平的。如果容器倾斜，则各容器中的液体即开始流动，由液柱高的一端向液柱低的一端流动，直到各容器中的液面相平时，才停止流动。

• 压强计：
      压强计是测量液体内部压强的仪器(如图所示)，它由探头，U形管，软管组成，当探头的薄膜(橡皮模) 受压强的作用时，U形管左右两侧液面就会产生高度差，液面高度差越大，薄膜(橡皮模)受到的压强越大。
  
  
  船闸:
       船闸是利用连通器原理T作的。通过闸门和阀门的打开、关闭，调节船闸内的水位分别与上、下游水位相平，使船经过船闸从上游驶往下游或从下游驶往上游。当上游闸门打开时，闸室与上游河流构成连通器；当下游闸门打开时，闸室与下游河流构成连通器，这样使落差较大的河面上能让船只正常安全地行驶。下面描述的是一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。
  (1)如图l船在上游(打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了一个连通器)。
  (2)如图2船进入闸室中(闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门，船驶入闸室)。
  (3)如图3船准备出闸室(打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器)。