题文

如图所示，质量为1千克的圆柱玻璃管，横截面积为50厘米2，（玻璃管壁排开水的体积不计）． 求（1）玻璃管内密封气体的压强为多少帕？（2）H为多少米？

题型：计算题  难度：中档

答案

（1）玻璃管内密封气体的压强为1.03×105Pa；（2）H为0.2m

试题分析：（1）对圆柱玻璃管受力分析可知，受到管内气体竖直向上的压力、竖直向下的重力和大气压强产生的压力；再根据P=和水平面上物体的压力和自身的重力相等求出物体重力产生的压强，最后结合力的平衡得出等式即可求出玻璃管内密封气体的压强； （2）由题意可知，玻璃管静止时，玻璃管下底面所受液体的压强与水产生的压强相等，根据P=ρgh的变形式求出H的大小． 解：（1）物体的重力产生的压强： P=====1.96×103Pa， 所以管内气体的压强P气=P大气+P=1.01×105Pa+1.96×103Pa≈1.03×105Pa； （2）因玻璃管静止时，玻璃管下底面所受液体的压强与水产生的压强相等， 所以H===0.2m． 点评：本题考查了固体压强和液体压强公式、重力公式的灵活应用，关键是会对圆柱玻璃管正确的受力分析，这也是本题的难点．

据专家权威分析，试题“如图所示，质量为1千克的圆柱玻璃管，横截面积为50厘米2，（玻璃管..”主要考查你对  大气压强的存在及应用  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

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。