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火焰龙卷风
空气是流体，它不仅可以产生大气压强，还能产生我们再熟悉不过的风。
风是由空气流动引起的一种自然现象。温暖的太阳光照射在地球表面上，使地表温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后，低温的冷空气横向流入。上升的空气因逐渐冷却变重而降落，由于地表温度较高又会加热空气使之上升，这种空气的流动就产生了风。我们平时能感觉到的风，实际上是这种空气流动在水平方向上产生的影响。
微风拂面很另人惬意，然而当风大到一定程度时，恐怕只能用恐怖来形容了。空气受热流动产生了风，可当空气在一定条件下剧烈受热时，可能会造成意想不到的结果。英国《每日邮报》2014年5月7日报道，美国密苏里州一处农田出现火焰龙卷风，场面十分壮观。
原来，当时一位农民正在焚烧自家的农田（约几千亩），大面积火源产生了强烈的热量，强烈的热量和涌动风流结合在一起形成了旋转的空气涡流。这些空气涡流旋转着吸入燃烧残骸和易燃气体，于是形成了多彩的火焰龙卷风，快速旋转着耸入天际。
火焰龙卷风夹卷着火焰，像一条火龙一样旋转前进，所到之处皆为灰烬。其威力足以将一棵小树连根拔起，可持续1小时以上，且难以被扑灭。认识压力析压强
知识点一、压力
例1 在图1中画出物体对斜面的压力示意图。
图1 图2
解析 在斜面上选取物体与接触面的中点作为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带箭头的线段即为压力示意图。
答案 如图2所示。
知识点二、影响压力作用效果的因素
研究影响压力作用效果的因素时，采用了控制变量法。实验结论是：压力的作用效果与压力和受力面积有关。（1）受力面积相同时，压力越大，压力作用效果越明显。（2）压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
例2 在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”的实验时，同学们利用小桌、砝码、海绵等器材设计了如图3所示的系列实验。
图3
（1）同学们是根据　　　　　　　　来比较压力作用效果的。
（2）观察比较甲、乙两图的情况可以得到的结论是：受力面积一定时，　　　　　，压力的作用效果越明显。
（3）要探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应比较　　　两图的实验，得到的结论是：　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析 （1）在实验中，小明是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的。
（2）由甲、乙两图所示实验可知，物体的受力面积相同而压力不同，压力越大，压力的作用效果越明显。
（3）研究压力的作用效果与受力面积是否有关，应控制压力相同而受力面积不同，所以应该选乙、丙两图所示的实验。得到的结论是：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
答案 （1）海绵的凹陷程度 （2）压力越大 （3）乙、丙；在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
知识点三、压强
公式 p=F/ S 中，p的单位是帕斯卡（Pa），F的单位是牛顿（N），S的单位是平方米（m2）。由p=F/s可推导出F=ps和s=F/p，用于压力、受力面积和压强的有关计算。
例3 将质量为7.9kg的正立方体实心铁块放在面积为0.5m2的正方形水平桌面的正中央。求铁块对桌面的压强。（ρ铁=7.9×103kg/m3）
解析 此题必须求出铁块的底面积，再与桌子面积比较，才能确定受力面积的大小，千万不能不假思索地以桌子的面积作为受力面积。
∵实心铁块的体积V=m/ρ铁=7.9kg/（7.9×103kg/m3）=10-3m3
∴正立方体铁块的边长L=0.1m
则铁块的底面积S=0.01m2
由于铁块的底面积小于正方形水平桌面的面积0.5m2
∴p=F/s=G /s=（7.9kg×10N/kg）/0.01m2=7.9×103Pa
知识点四、增大或减小压强的方法
例4 图4所示的几个现象中，属于减小压强的是（　　）
A.蚊子的口器很尖 B.篆刻刀很锋利 C.破窗锤前段很尖 D.铁轨铺在枕木上
图4
解析 蚊子的口器很尖，减小了受力面积，增大了压强，A不符合题意。篆刻刀很锋利，减小了受力面积，增大了压强，B不符合题意。破窗锤前段很尖，是通过减小受力面积来增大压强，C不符合题意。把枕木垫在铁轨下，增大了受力面积，减小了压强，D符合题意。
答案：D液体压强再探究
把液体装进容器，由于液体具有流动性，在重力作用下各部分之间会相互挤压产生压强，怎样通过一些日常用品来探究液体压强的特点呢？
晓东小组决定开展一次液体压强实验探究大PK，他们选的实验器材有：一个口径较大两端开口的玻璃管、橡皮膜、水、盐水、刻度尺、细线等。
女生优先！章丽首先出场。
她将玻璃管的一端扎上橡皮膜，并向玻璃管内注入一定量的水，橡皮膜出现往外凸出的现象。章丽分析：玻璃管中未注入水时，橡皮膜是平的；注入水后，橡皮膜向下突出，说明橡皮膜受到了水对它向下的压强，也就说水对容器底部有一个向下的压强。
李铭出场：“我直接使用章丽的装置就能验证液体会产生向上的压强。”说着，李铭将玻璃管中的水倒掉，把玻璃管带橡皮膜的一端竖直向下插入水中，这时橡皮膜向内凹。他分析道：橡皮膜向内凹，说明橡皮膜受到了向上的压强，说明水对橡皮膜施加了力的作用，有力、有受力面积就产生了压强，方向竖直向上。而且玻璃管插入水中越深，橡皮膜向内凹陷得就越多，说明液体压强随深度增加而 ① 。
章丽说：我往玻璃管中多注入一些水，水的深度增大，橡皮膜向外凸出也会厉害，也可说明液体压强随深度的增加而增大。
杨柳第三个出场，她说：“你们的实验都是小儿科。”他将玻璃管的两端管口都用橡皮膜包扎好，先让玻璃管竖放浸没在水中（如图1）。观察发现：玻璃管上下的橡皮膜都向内凹进，且下面的橡皮膜向内凹进得多。橡皮膜上下都凹陷，说明橡皮膜受到水向上和向下的压强；橡皮膜凹陷的程度大，说明橡皮膜受到的压强大，而不同的因素只有液体的深度，说明了液体压强随深度的增加而增大。接着，她把玻璃管横放浸没在水中（如图2），观察到玻璃管左右的两个橡皮膜都向内凹进，且凹进程度相同，因为左右两个橡皮膜所处的深度相同，既说明了液体向左向右都有压强，也说明了在液体内部同一深度的地方向各个方向的压强 ② 。
最后晓东出场，他首先按照章丽的做法，将玻璃管的一端扎上橡皮膜，并向玻璃管内注入一定量的水，出现橡皮膜往外凸出的现象。边做边说，这个现象说明了什么问题？ 图1 图2
“废话，这个实验刚才章丽做过！”他们拒绝回答。请你帮助他们回答一下：
③ 。
接着晓东拿上刻度尺，量了量玻璃管中水柱的高度h水。“量这个干什么？”大家一致问道。
紧接着，晓东将这个装有水的玻璃管缓慢插入食盐水中，当玻璃管下面橡皮膜的表面与水平面相平时，他让杨柳帮忙测量管底到盐水液面的高度h盐。晓东分析说：玻璃管外面的盐水能让向下凸出的橡皮膜恢复到水平，说明盐水对橡皮膜有一个向 的压强；当橡皮膜表面相平时，盐水对橡皮膜向上的压强和水对橡皮膜向下的压强相等，盐水柱的高度比水柱的高度小，说明液体的压强还跟液体的 ⑤ 有关。由p盐=p水推导有：ρ盐水g h盐水=ρ水g h水，由此可计算出盐水的密度ρ盐水= ⑥ ，请你帮晓东计算一下。
李铭认为实验肯定存在很大的误差：因为玻璃管中水柱的高度h水是在橡皮膜向外凸出时测量的，与玻璃管插入盐水中橡皮膜相平时的水柱深度并不一致，凸出部分水柱的表面积小于玻璃管中水柱的横截面积；当橡皮膜相平时，凸出部分的水回到玻璃管，这部分水的横截面积变大，高度减小，也就是测量出来的玻璃管中水柱的高度比橡皮膜内外平衡时的水柱高度要大，因此计算出来的盐水密度值会偏 ⑦ 。
虽然存在着一定误差，但利用液体压强求液体密度的方法是大家所没有想到的，大家被他的这种善于思考的精神折服，也对李铭的质疑精神表示佩服，最后一致推举晓东获胜。
参考答案：①增大 ②相等 ③水对容器底部有一个向下的压强 ④上 ⑤密度 ⑥ρ水h水/h盐水 ⑦大从港珠澳大桥说液体压强
港珠澳大桥是一座连接香港、珠海和澳门的巨大桥梁（图1为该桥路线设计示意图），工程路线起自香港国际机场附近的香港口岸人工岛，向西接珠海/澳门口岸人工岛、珠海连接线，止于珠海洪湾，路线总长为55公里。建成后，港珠澳大桥将成为世界最长的跨海大桥，开车从香港到珠海的时间将由目前的3个多小时缩减为半个多小时。
图1 图2
在海水中建桥，难度很大。建桥得先打桩，桩打好后可以支撑桥面。打桩前先得在规划好的地点钻孔，但海水是流动的，施工时常会埋设钢护筒（如图2）来定位需要钻的桩位。
钢护筒壁厚约10mm，护筒定位时，先以桩位中心为圆心，根据护筒半径在土上定出护筒位置，护筒就位后，施加压力将护筒埋入约50cm。如下压困难，可先将孔位处的土体挖出一部分，然后安放护筒埋入地下。在埋入过程中应检查护筒是否垂直，若发现偏斜，应及时纠正。陆上护筒埋放就位后，将护筒外侧用粘土回填压实，以防止护筒四周出现漏水现象，回填厚度约40－45cm，顶端高度高出水面0.4-0.6m， 筒位距孔心偏差不得大于50mm。这个过程，想想都是那么的困难。
水下施工不只是困难，而且还很危险。2010年10月18日上午9点多钟，浙江嘉兴电厂三期取水口施工工地突发事故，正在施工的范师傅被困在了海底的钢筒中。事发时，范师傅正在护筒底部与水泥桩的连接处作业，突然海水涨潮，水压增大，致使钢护筒中上部突然发生变形，范师傅被困在护筒底部，距离海平面18米。受涨潮影响，钢筒受到了挤压，就像是个被捏扁的易拉罐。据目测，这里最窄的地方，已被挤压到只剩3-5cm宽（图3为当时现场示意图）。
数十名工人和20多名消防官兵和民警在现场进行营救，在最开始的两天，有8个潜水员轮番作业在水下进行切割和清淤的工作，后来增加到17名潜水员。救援方案是先清淤，然后切断基桩，再然后把钢护筒吊起，最后切开钢护筒救出范师傅。范师傅最终在被困77小时后成功获救，但我们通过这个事件也真正认识到了液体压强的威力。
图3大气压生活应用举例
山东省邹平县临池中学 房国铭
学完大气压的知识后，我找到了三个大气压在生活中应用的例子，与大家一起分享。
一、家禽自动喂水器
如图1所示，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，就做成了一个简便家禽自动喂水器。它的工作原理是：瓶内水柱产生的压强远小于外界大气压，当瓶口浸入水中时，瓶口内外的压强相等，水不会流出；当家禽饮水使盘子里的水面下降而水瓶口刚露出水面时，空气可以从瓶口进入瓶内，使瓶内压强大于外面大气压强，瓶内的水就会流出。瓶内水流出后可升高盘里的水位，使瓶口重新没入水中，直至瓶口内外压强相等，水就停止流出。这样只要瓶内有水，盘里的水就能自动地得到补充，实现家禽自动喂水。
二、输液中的自动调整装置
如图2所示是医院给病人输液时，为使药液匀速滴下的调整装置。图中B为输液瓶，A为输液管，C为调整塑料管。输液时要保持药液匀速下滴，其实质是要求在瓶内药液不断减少过程中输液管瓶下口处的压强保持不变。随着液体的下滴，液体高度产生的压强与液面上气体压强之和减小到大气压之下时，空气就会进入瓶内，因此在整个输液过程中，瓶口处的压强总等于大气压强，这样药液便能匀速下滴。
三、锅炉中的自动限压阀及压力锅上的自动限压阀
图3所示，是锅炉自动保险阀门。图中D为锅炉，S为阀门，O为支点。A为一横杆，可绕O点旋转。G为重物。当锅炉内水蒸气的压强增大到一定值时（即锅炉内水蒸气的压强大于大气压强），锅炉内气体对阀门S产生向上的压力，使阀门S上移并打开，锅炉内水蒸气从阀门处跑出一部分，使锅炉内压强减小。当锅内压强减小时，杠杆在重物G的作用下向下移，使阀门S处封闭。这样就可以使锅炉中的压强始终保持在一定的范围。冰面救人
每到深秋时节，成群的天鹅便会陆续飞临山西省运城市平陆黄河湿地栖息过冬，为秋冬的黄河湿地增添一份和谐与灵动。近年来，随着当地生态环境的改善，平陆黄河湿地成了天鹅等鸟类的乐园。截至目前，平陆黄河湿地共有鸟类230多种，其中，国家一二级重点保护鸟类有37种。
2011年2月4日，张帆与父母来到运城平陆黄河湿地观赏天鹅，突然间，在冰水交融的湖面上，一落水女孩凄厉呼救。张帆迅速趴在了冰面上，匍匐着向前爬去救人。张帆艰难地爬到女孩身后，把在冰面上捡到的女孩遗落的围巾甩给女孩，并向她高喊：“赶紧抓‘绳子'” （如图所示）。女孩很快抓紧了“绳子”，无奈女孩的身体太重，张帆反倒一次次差点被拖入水中。张帆长时间的匍匐，加速了冰的熔化，张帆感觉身下涌出一股股冰水，耳边不断响起“咔嚓咔嚓”的冰裂声。就在千钧一发的时刻，景区管理人员带着救生圈，系着长绳赶来增援，落水女孩终于被托出湖面。就在张帆救人之时，父亲张京平正在远处专心拍摄天鹅，忽然，在湖中央，一个挣扎着的女孩闯入他的镜头，紧接着，一个匍匐行进的身影，也进入他的视线。他屏住呼吸，小心翼翼地按动快门，见证、记录着一个正在发生、可遇不可求的事件！张京平调整焦距，使年轻人的面容清晰地出现在镜头里，却惊恐地发现--救人的小伙，竟是他的独生儿子张帆！
请回答下列问题：
（1）张帆趴在冰面上匍匐着爬去救人，是因为趴在冰面上能增大与冰面的__________，减小对冰面的______，使冰面不易裂开。
（2）张帆用“绳子”去拉女孩时，反倒差点被拖下水中，说明了________________。（3）张帆耳边不断响起“咔嚓咔嚓”的冰裂声是由于冰的__________产生的。
（4）张京平使用的照相机镜头相当于一个________镜。
参考答案：
接触面积（受力面积）；压强
（2）物体间力的作用是相互的
（3）振动
（4）凸透汽车超载与路面破坏
超载是当前沥青路面损坏的主要原因。我国公路上汽车超载情况相当普遍，各地都作过专项调查，提出了大量的报告。多数得出超载率达40-70%，甚至80%，个别车辆超载一倍，甚至两倍、三倍，情况十分严重。因此，以15年使用期设计的沥青路面，3-5年就要大修，浪费了大量的资金。
例1　汽车是我们都十分熟悉的交通工具，它在给我们的生活提供了便利和促进了社会经济发展的同时，却因车辆超载损坏公路每年造成的经济损失高达300亿元。请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）载重汽车都安装了较多的车轮，且轮胎上有凸凹不平的花纹，其目的是 ；
（2）国家规定，载重车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆自重2×104N的6轮汽车，如果每个车轮与路面的接触面积为200cm2，若以地面承受压强为准，请你计算该汽车允许装载的货物的最大质量是多少？(g取10N／kg)
解析　（1）载重汽车安装较多的车轮其目的是减小压强，在轮胎上有凸凹不平的花纹其目的是增大摩擦力；
（2）根据“载重车辆的轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内”，计算地面承受的最大压力：F=pS=7×105Pa×200×10－4m2×6=84000N，因为F=G货＋G车，
则G货＝F-G车=84000N-20000N=64000N，
装载货物的最大质量为：m=G货/g=64000N/10N/kg=6400kg=6.4t。
例2　假定有一辆自重为5 t、载重量为10 t的汽车。请你计算下面的问题：（g取10 N/kg）
（1）这辆汽车满载时对水平路面的压力是多少？
（2）如果该车汽车前后共有10个轮胎，每个轮胎与地面的接触面积约为0.04m2， 那么水平路面受到了多大压强？
（3）假定汽车超载10 t货物，那么它对水平路面的压强是多大呢？汽车超载因素增加了多少压强呢？
解析　（1）汽车满载时的质量为：m0=5t+10t=15t=15000kg ，它对路面的压力为：G0=mg=15000kg×10N/kg=150000N；
（2）汽车满载时对水平路面的压强为：p0=F/S=150000N/（10×0.04m2）=375000 Pa；
（3）汽车超载时对水平路面的压强为：p1=F/S=（150000N+100000 N）/（10×0.04m2）=625000 Pa，增加的压强为：△p=625000 Pa-375000 Pa =250000Pa。

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