9. 如图7所示,全海深载人潜水器——“奋斗者”号是国家“十三五”重点研发计划“深海关键技术与装备”专项支持的深海重大科技装备。2020年10月27日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜突破万米达到10058m,创造了中国载人深潜的新纪录。同年11月10日,“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m,刷新中国载人深潜的新纪录。在万米深渊中含氧量非常低,不过在万米深渊中发现了很多体积比较小的海参,这就说明在万米深渊中也是存在生命的,这也是一项重大发现。(g取10N/kg,$\rho_{海水}=1.0×10^{3}kg/m^{3}$,1个标准大气压$p_{0}=1.0×10^{5}Pa$)
(1) 在10000m深处,海水的压强是多少帕?
(2) “奋斗者”号前端有一个面积$30cm^{2}$的观察窗,在10000m深处观察窗承受的海水压力为多少?
(3) 10000m深处的海水压强相当于多少个标准大气压?
(1)
(2)
(3)
(1) 在10000m深处,海水的压强是多少帕?
(2) “奋斗者”号前端有一个面积$30cm^{2}$的观察窗,在10000m深处观察窗承受的海水压力为多少?
(3) 10000m深处的海水压强相当于多少个标准大气压?
(1)
$ 1.0 × 10^{8} \text{Pa} $
(2)
$ 3 × 10^{5} \text{N} $
(3)
1000
答案
(1) $ 1.0 \times 10^{8} \text{Pa} $ (2) $ 3 \times 10^{5} \text{N} $ (3) 1000
估测大气压强
实验原理:
$p=\frac{F}{S}$。
实验器材:
光滑玻璃板、弹簧测力计、小吸盘、绳子、刻度尺。
实验步骤:
1. 将小吸盘紧压在光滑的玻璃板上,用力挤出吸盘内的空气。
2. 将弹簧测力计挂在吸盘上,用力拉弹簧测力计,直至将吸盘拉脱。记下吸盘脱开瞬间弹簧测力计的示数F。
3. 用刻度尺测出吸盘的直径D。
4. 利用公式$p=\frac{F}{S}$计算出大气压强。
实验结果:
大气压强$p=\frac{4F}{\pi D^{2}}=$
实验原理:
$p=\frac{F}{S}$。
实验器材:
光滑玻璃板、弹簧测力计、小吸盘、绳子、刻度尺。
实验步骤:
1. 将小吸盘紧压在光滑的玻璃板上,用力挤出吸盘内的空气。
2. 将弹簧测力计挂在吸盘上,用力拉弹簧测力计,直至将吸盘拉脱。记下吸盘脱开瞬间弹簧测力计的示数F。
3. 用刻度尺测出吸盘的直径D。
4. 利用公式$p=\frac{F}{S}$计算出大气压强。
实验结果:
大气压强$p=\frac{4F}{\pi D^{2}}=$
$3.18×10^{5}$
Pa。答案
【解析】:本题可根据圆的面积公式求出吸盘的面积,再结合压强公式计算出大气压强。
**步骤一:计算吸盘的面积$S$。**
已知用刻度尺测出吸盘的直径为$D$,根据圆的面积公式$S = \pi r^2$(其中$r$为圆的半径),由于半径$r=\frac{D}{2}$,所以吸盘的面积$S = \pi(\frac{D}{2})^2=\frac{\pi D^2}{4}$。
**步骤二:根据压强公式计算大气压强$p$。**
根据压强公式$p = \frac{F}{S}$,将$S = \frac{\pi D^2}{4}$代入可得:
$p = \frac{F}{\frac{\pi D^2}{4}}=\frac{4F}{\pi D^2}$。
在实际实验中,若$F = 10N$,$D = 2cm = 0.02m$,则大气压强$p=\frac{4\times10N}{3.14\times(0.02m)^2}\approx3.18\times10^{5}Pa$(此数据仅为示例计算,实际题目缺少$F$和$D$的具体数值)。
**步骤一:计算吸盘的面积$S$。**
已知用刻度尺测出吸盘的直径为$D$,根据圆的面积公式$S = \pi r^2$(其中$r$为圆的半径),由于半径$r=\frac{D}{2}$,所以吸盘的面积$S = \pi(\frac{D}{2})^2=\frac{\pi D^2}{4}$。
**步骤二:根据压强公式计算大气压强$p$。**
根据压强公式$p = \frac{F}{S}$,将$S = \frac{\pi D^2}{4}$代入可得:
$p = \frac{F}{\frac{\pi D^2}{4}}=\frac{4F}{\pi D^2}$。
在实际实验中,若$F = 10N$,$D = 2cm = 0.02m$,则大气压强$p=\frac{4\times10N}{3.14\times(0.02m)^2}\approx3.18\times10^{5}Pa$(此数据仅为示例计算,实际题目缺少$F$和$D$的具体数值)。
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