8.3 空气的“力量”----2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

8.3 空气的“力量” 人们正常呼吸的过程是怎么样的，使用吸管依靠的原理是什么呢？观察下边的覆杯实验，你有什么发现？ 一、大气压强 1.产生的原因：气体受到重力作用，并且具有流动性。 2.大气压的概念：空气和液体一样，内部各个方向也都存在压强，这种压强称为大气压强。 3.证明大气压存在的实验： ①两个吸盘对接，挤出吸盘内的空气，然后双手向两侧拉吸盘。 ②两本书页面相互叠加后，很难把两本书拉开 ③马德堡半球实验 例题：1.实验是初中科学学习的重要途径，是发展科学思维和掌握科学知识的有力工具。下列实验不能证明大气压存在的是（　　） A．覆杯实验 B．用注射器注射药剂 C．吸盘式挂钩 D．吸管喝饮料 二、测量大气压 1.托里拆利实验 取一根长约1m、一端封闭的玻璃管，将玻璃管灌满汞；用带有手套的手指堵住管口，将玻璃管倒插在汞液槽中，放开堵住管口的手指，让管内的汞流出。 实验结果发现：玻璃管内汞柱下降一定高度后就不再下降了，经过测量，管内外汞液面的高度差约为760mm，由此可计算出大气压强为： p=ρgh=13.6×103kg/m³×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa 思考：①玻璃柱内为什么要装满汞？如果没有装满会对实验产生什么影响？ ②如果用水代替汞会有什么后果？ ③使用粗细不同的玻璃管 2.估测大气压 ①吸盘拉力法 待测物理量：吸盘恰要被拉动时弹簧测力计的示数、吸盘直径 步骤：将吸盘吸在玻璃板上，用弹簧测力计拉吸盘，吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计的示数F就等于吸盘受到的大气压力，测出吸盘的直径D即可得到吸盘的面积S，再利用压强公式p=F/S专即可算出大气压的值 公式： ②注射器法 待测物理量：活塞刚刚被拉动时弹簧测力计的示数F、注射器的全部刻度长度L 步骤：将注射器活塞推至针筒底端，然后用一个橡皮帽堵住注射器针筒。用弹簧测力计拉注射器活塞颈部，活塞刚刚被拉动时的示数F就等于活塞受到的大气压力。从注射器筒上找到标明的容积V，并用刻度尺量出注射器筒全部刻度的长度L，则活塞面积S=V/L，最后利用压强公式p=F/S即可算出大气压的值。 公式： 实验分析：空气没有排干净、活塞与筒壁有摩擦会对实验造成什么影响？ 例题： 1.最早测出大气压数值的科学家是（ ） A．马德堡 B．牛顿 C．托里拆利 D．帕斯卡 2.关于托里拆利的实验，下列表述正确的是（　　） A．将玻跳管稍微倾斜，管内外水银面高度差将变小 B．向槽中继续注入少量水银，管面高度差将不变 C．将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面，管内外水银面高度差将变大 D．换根粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将变小 3.一张物理答题卡大小的A3纸张单面受到的大气压力约为（　　） A．1.2N B．120N C．12000N D．120000N 4.如图所示的是“估测大气压的值”实验，下列关于该实验的分析中错误的是（　　） A．为计算活塞的横截面积，要测出注射器的全部长度 B．实验时利用二力平衡可知大气压力等于弹簧测力计示数 C．若测出的大气值偏大，可能因为活塞与注射器壁的摩擦较大 D．实验时将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽筒内的空气 5.把装满水的量筒，口朝下没在水中，抓住筒底向上提，在筒口离开水面前，量筒露出水面部分（ ） A．充满水 B．有水但不满 C．没有水 D．瓶内外水面始终保持相平 三、大气压的应用 通过前边的学习我们知道，标准大气压p0=1.013×105Pa，那这也意味着不同情况下大气压强不是一成不变的。例如高原地区容易出现高原反应，就是因为海拔越高，空气越稀薄，大气压强越小。此外，高原地区煮饭也需要用到电饭煲或者高压锅，因为液体表面大气压越小，液体的沸点越低。 生活中许许多多的现象都和大气压有关，钢笔吸墨水、抽水机抽水、挂钩吸盘、高压锅等都和大气压有关。 气压计： 利用气压与高度的关系设计出的简略气压计（也可以称为高度计），外界大气压强增大，就会压着玻璃管内液面下降，反之则下降。 流体压强与流速的关系： 流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强较大。 比如向两张纸的中间吹气，纸向中间靠拢；飞机机体设计的流线型，保证飞行时上方的空气流速大于下方，从而获得向上的升力；火车站台会有一个安全白线，这些都和流体压强有关。 例题： 1.大气压与人们的生活紧密相关，下面有关大气压的说法中错误的是（　　） A．护士是利用大气压的作用将注射器内的药液推入病人的肌肉里 B．厨房墙上的吸盘挂钩是由于大气压作用而被“吸”在墙面上的 C．大气压不仅随高度发生变化，同时还受天气、季节等因素影响 D．用吸管“吸”饮料，实际是大气压把饮料从瓶中“压”上来的 2.如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升，在把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中（对瓶子采取了保温措施），观察到管内水柱的高度发生了变化，下列说法正确的是（　　） A．往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外大气压 B．玻璃管中水柱高度升高，表明外界大气压增大 C．玻璃管中水柱高度越小，瓶内外的气体压强差越小 D．在从1楼到5楼的过程中，管内水柱的高度会逐渐变小 3.下列现象中不能用流体压强与流速的关系来解释的是（　　） A．如图甲所示，对着插入水中的细管上口吹气，水从细管中喷出 B．如图乙所示，向两张纸中间吹气，纸张向中间靠拢 C．如图丙所示，用吸管把饮料从杯子里吸入口中 D．如图丁所示，在地铁站台上，人不能越过安全线候车 4.如图甲所示为托里拆利实验装置，此时的大气压相当于________mm高水银柱产生的压强；图乙为自制气压计，瓶内气压_________（选填“大于”“小于”或“等于”）瓶外气压，把它从山脚带到山顶，玻璃管内水柱的高度将________（选填“升高”“降低”或“不变”）。 5.如图甲的茶壶，其壶嘴与壶身构成一个______。壶盖上的小孔是利用______使壶里的水更容易倒出来。图乙为某小组设计的“研究流体压强与流速的关系”的装置，瓶内装有足量的水，开关打开后，B内的液面比C内的液面______． 课堂练习 1.如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们人类就生活在这“大气海洋”的底部，承受着大气对我们的压强。下列有关大气压的叙述错误的是（　　） A．大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用 B．标准大气压的数值为1.01×105帕，（约760mm汞柱） C．大气压与大气的密度有关，离地越高的地方，大气压也越大 D．人的心情通常跟晴天和阴雨天有关，晴天和阴雨天跟大气压的高低变化有关 2.下列关于压强的说法不正确的是（ ） A．用吸管能把饮料吸入嘴里,是因为嘴内气压大于外界的大气压 B．用高压锅煮食物熟得快,是因为锅内气压大液体沸点高 C．三峡电站大坝利用液体压强规律设计成“上窄下宽 D．气体和液体一样具有流动性,所以对各个方向都有压强 3.某同学做托里拆利实验，让玻璃管由竖直位置慢慢倾斜到图示位置，此时水银充满全管，下列有关说法中正确的是（　　） A．玻璃管竖直时，将此装置从一楼移至顶楼，水银柱会上升 B．此时外界大气压强等于74cm高水银柱所产生的压强 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出 4.如图所示，甲图为托里拆利实验图，乙图为自制气压计，则下列说法错误的是（　　） A．将两个实验器材从山顶拿到山脚，则甲玻璃管内的液面会下降，乙的会上升 B．将甲玻璃管稍微倾斜，管内的水银长度会变大 C．将甲槽内再注入少量水银，管内外高度差不变 D．托里拆利实验是最早测量出大气压数值的实验 5.在测量大气压强的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学设计了如图所示装置。将注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g，活塞面积为7.7×10﹣5m2，g取10N/kg，轮轴间的摩擦和细线重不计。则所测大气压的值应为（　　） A．1.2×105Pa B．1.1×105Pa C．1.0×105Pa D．0.9×105Pa 6.如图所示是“流体压强和流速关系”的实验装置，U形管中装有水，a、b两管直径相同。下列说法错误的是（g取10N/kg）（　　） A．该装置静置时，a、b两管液面相平，相当于连通器 B．从c口吹入空气，a管上方气流速度比b管上方慢 C．该实验的结论可以解释飞机产生升力的原因 D．从c口吹入空气，若其中一端的水面升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为400Pa 7.如图甲所示，拧紧瓶盖，水不会从小孔A、B流出，这是因为有______的作用；乙图中，打开瓶盖，水从小孔A和B流出，且喷出的距离不同，说明液体内部的压强与______有关，随着水量的减少，水流喷出的距离______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 8.高压锅是生活中一种密闭的加热容器，锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被顶起放出部分气体，实现对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为72g。锅内水沸点随气压变化如图乙所示，（大气压值取1.0×105Pa）则： （1）当高压锅内的气压达到1.1×105Pa时，水的沸点为多少？ （2）使用高压锅时锅内气体最大压强为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $$