2025年中考物理一轮复习专题：气体压强

气体压强 考情透析 考情透析 中考考点 考查频率 考点难度 大气压强的存在 ★★ ★ 大气压强的利用 ★★ ★ 托里拆利实验 ★ ★★ 自制气压计 ★★ ★ 大气压强的估测 ★★ ★ 气体压强的影响因素 ★ ★ 流体压强与流速的关系 ★★ ★ 【考情分析】《压强》是中考必考内容，也是力学考题较为集中的部分。本单元的考题在试卷中所占分值一般在2-5分之间，并会出现压强与浮力相结合的考题。由于考题类型、考点分布和所占分值差异较大，所以考生在加强对本单元复习时，应注重考点与考题的结合，做好备考准备。对本单元的考查，从出现概率看，主要有：压强及其计算、增大或减小压强的方法、液体压强的计算、大气压强及其应用、探究压力作用效果的影响因素、探究液体内部压强的特点、连通器、流体压强与流速关系等。 考点突破 关键知识 一、大气压强的存在 1.大气压强：像液体一样，大气压强对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 2.大气压强产生的原因：地球周围的空气因为受到地球的吸引而具有重力，因此对浸入大气的物体产生压强，同时因为大气具有流动性，因而大气内部向各个方向都有压强。 3.大气压强的特点 （1）大气向各个方向都有压强； （2）在同一高度向各个方向的压强相等。 4.平时感受不到大气压存在的原因 大气压在我们周围时刻存在着，但我们却没有感受到，这是因为人身体内外空气相通，身体各部位内外所受的压力相同，内外平衡。 二、大气压强的测量 1.托里拆利实验 测量方法 将一个约1m长、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住（如图甲所示），然后倒插在水银槽中（如图乙所示）。放开手指，管内水银面下降到一定高度时不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm，水银处于静止状态（如图丙所示）。 实验过程 丁图，玻璃管倾斜，水银柱长度变长，但竖直高度差不变 实验分析 玻璃管上端为真空，没有大大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑管内这段水银柱使它不会落下 实验结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气=p水银=ρ水银gh 交流讨论 我们通常把760mm高的水银柱产生的压强叫做标准大气压，用字母p0表示。 p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利完成的，所以该实验被称为托里拆利实验。 2.对托里拆利实验的认识 （1）玻璃管中要充满水银，不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气，由于这部分空气也有压强，管内水银面的高度差会变小，使测得的大气压强值会偏小。 （2）水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管内水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。 （3）做托里拆利实验时，不易选用粗管，原因是：①耗用水银多；②不容易堵住玻璃管口，易漏气。 （4）管内水银柱的高度与大气压的大小有关，而与管的粗细、长度、形状等无关。 （5）玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍微向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。 （6）若在管的顶端开一小孔，则玻璃管和水银槽构成连通器，管中液面会下降，最终管内外液面相平。 3.气压计 （1）定义：测量大气压的仪器叫做气压计。 （2）分类：水银气压计和无液气压计（金属盒气压计等）。 ①水银气压计：在托里拆利实验中，如果玻璃管旁竖立一个刻度尺，读出水银柱的高度即可知道当时的大气压，这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确，但携带不便，常用于气象站和实验室。 ②金属盒气压计：又叫无液体气压计。如图所示，其核心部分是一个抽成真空的金属盒及一个与盒中央相连的弹性钢片。盒的表面是波纹状的，大气压变化时，金属盒受力发生变化，与盒体相连的钢性弹片的弯曲程度也发生变化，固定在弹性钢片末端的拉杆就通过传动结构放大这种形变，如果刻度盘上标的是高度差，该仪器就成了登山用的高度计。 金属盒气压计及其工作原理示意图 （3）生活中的气压计：除测量大气压外，汽车轮胎、氧气瓶、灭火器、飞机机舱及太空站内的气体压强的测量都用到了气压计。 4.大气压强的变化 影响因素 具体描述 海拔 （1）海拔越高，气压越小，在海波3000m内，每升高10m，大气压越减小100Pa；（2）海平面附近的大气压越等于标准大气压。 气象 （1）晴天的大气压比阴雨天的高；（2）冬天的大气压比夏天的高。 三、大气压强的应用 1.活塞式抽水机的工作原理 活塞式抽水机是利用大气压工作的，通过活塞在圆筒中往复运动不断地将水抽取上来。 2.生活中的“吸力” 日常生活中的吸盘挂物中的“吸”、钢笔吸墨水中的“吸”、吸管吸饮料的中的“吸”，都不是“吸力”的作用，“吸力”是不存在的，实际上是大气压强的作用。 四、 流体压强与流速关系 1.流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。 2.实验探究：流体压强与流速的关系 五、飞机的升力 1.飞机机翼的形状 如图所示，可以看到机翼截面的大致形状，其上表面呈弯曲的流线型，下表面则比较平。 2.升力产生的原因 飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分，由于机翼横截面的形状上、下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。 机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力F1，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力F2，因为机翼上、下表面存在压强差，这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力（F=F2-F1）。 考点01 大气压强的测量方法 典例题 01 （2024•北京市·市辖区·期末考试）如图所示的是托里拆利实验的过程。关于图丙现象的成因，有两种观点，观点一：否认大气压存在，玻璃管内本应充满液体，液面下降是因为管内的部分液体汽化，管内气体越多，液面下降越多。观点二：管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱。为了验证哪种观点正确，将两根长规格相同的玻璃管分别装满水和酒，倒置在相应液体槽中。已知酒的密度比水小，且比水更易汽化，下列说法正确的是(    ) A. 在玻璃管内装满液体的目的是为了排净管内空气 B. 若观点一正确，应出现图甲所示的现象 C. 若观点二正确，应出现图乙所示的现象 D. 若出现图丙所示的现象，说明观点一是错误的 【答案】ABD  【解析】A.在玻璃管中装满水银是为了排净管中的空气，使大气压等于水银柱产生的压强，故A正确； B.根据观点一知：管内部分液体变成气体，管内气体越多，气压越大，液面下降越多；酒比水易变汽化，管中气体多，气压大，液柱低，应出现图二中甲图的现象，故B正确； 据观点二知道，管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱，酒的密度小于水的密度，根据知道，大气压一定，密度小的酒，液柱高，应出现图二中丙图的现象，说明若出现图丙所示的现象，则观点一是错误的，故C错误，D正确。 故选ABD。 （2024•云南省·昆明市·期中考试）对于声音的产生，下列说法正确的是（　　）典例题 02 A. 只有固体的振动才能发声 B. 声音是由物体的振动产生的 C. 物体不振动也能发声 D. 振动停止后，发声体仍能发声 【答案】B 【解析】A、一切振动的物体都能发声，故A错误； B、声音是由物体的振动产生的，故B正确； C、物体不振动是不会发出声音的，故C错误； D、振动停止，声音停止，故D错误。 故选：B。 考点02 大气压强与高度的关系 （2024•新疆维吾尔族自治区·期中考试）大气压随海拔高度的升高而_______，水的沸点会______，如图，小娟同学拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时，发现玻璃管内水柱的高度______选填“上升”、“降低”或“不变”。 典例题 03 【答案】降低；降低；上升  【解析】 本题考查简易气压计的原理，气压与高度的关系以及液体沸点与气压的关系，是一道基础题。 海拔高度越大，上方大气层的厚度越小，空气越稀薄，所以，高度越大，大气压越低； 液体沸点随气压的降低而降低。 大气压随海拔高度的升高而降低，水的沸点会降低； 瓶内的气体是封闭的，海拔高度越大，外界的气压减小，在瓶内气体压强的作用下，玻璃管内水柱高度会上升。 故答案为：降低；降低；上升。 典例题 04 （2023·广东省·广州市·模拟题）如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是(    ) A. 甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会下降 B. 乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降 C. 把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差变大 D. 当管内混入少量空气，甲图管内点与液面相平压强变小 【答案】C  【解析】解：、甲图是托里拆利实验，玻璃管内是真空，大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强，当大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，故A错误； B、乙图中，瓶内封闭部分气体的压强玻璃管内水的压强外界大气压，瓶内气压不变，外界大气压变小时，玻璃管内的液面会上升，故B错误； C、把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，大气压降低，玻璃管内液柱会在内部气压的作用下升高，玻璃管内外液面高度差变大，故C正确； D、甲图管内点与液面相平压强等于大气压强，与管内空气多少无关，故D错误。 故选：。 第一次精确地测出大气压值的实验是托里拆利实验，是意大利科学家托里拆利最早通过玻璃管、水银、刻度尺等完成测量的。其测量的结果是大气压相当于约水银柱产生的压强，后来这一压强被规定为标准大气压。 考点03 气体压强跟体积的关系 典例题 05 （2023·河南省·周口市·期末考试）如图是人呼吸过程模拟装置。当向下拉动橡皮膜时，容器内的气压将          ，气球在          的作用下体积变大，这个步骤是模拟人的          填“吸”或“呼”气过程。 【答案】减小；  大气压；  吸  【解析】 本题考查气体压强和体积的关系。 在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大，体积越大，压强越小，理解气体压强跟体积的关系是解答本题的关键。 向下拉动橡皮膜时，瓶内气体的体积增大，根据气体压强跟体积的关系可知，此时瓶内气体的压强将减小，由于瓶内气压减小，小于瓶外大气压，所以气球会在大气压的作用下体积变大，这个步骤是模拟人的吸气过程。 典例题 06 （2023•北京市·市辖区·期中考试）如图，在铁桶内放少量水，用火加热，水沸腾之后把桶口堵住，移离火源后立即浇上冷水，发现铁桶变瘪了。请分析说明铁桶变瘪的原因。 【答案】加热水，桶内水吸热汽化为水蒸气，水蒸气把桶内部分空气挤出。将桶口堵住，移离火源后立即浇上冷水，桶内气体温度迅速降低，桶内水蒸气放热、液化成小水滴，桶内气体压强变小，小于桶外大气压，大气压将铁桶压瘪。  【解析】大气压强是由于空气具有重力和流动性而产生的，吸盘、吸管吸饮料、覆杯实验等都证明了大气压强的存在； 物质由气态变为液态的过程叫液化． 本题结合生活事例考查了大气压强和液化的知识，物理来源于生活，要学以致用 考点04 大气压的综合应用 典例题 07 （2024•北京市·期中考试）如图所示为自动供水装置，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没，当盆景中的水位下降到刚好使瓶口露出水面时，空气会进入瓶中，瓶中的水流出使盆景中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水就不再流出。自动供水装置使盆景中的水位可以保持一定的高度，其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于_______。选填字母 A.瓶的支持力的作用   瓶的重力作用   水的压力作用   大气压的作用 【答案】  【解析】用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，由于大气压强作用在盆景中的水面，所以水不会从瓶中流出来，当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，空气就会从瓶口进入，瓶内气压增大，瓶中的水就要向外流，一旦瓶口再次被水淹没，外面的空气不能进入瓶内，瓶中的水又停止外流，这样盆景中的水就可以保持一定高度。故D符合题意，不符合题意。 故选D。 典例题 08 （2024•安徽省·滁州市·模拟题）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，这就是一个自制的气压计。把这个自制气压计拿到大蜀山山脚下，气压计示数如图所示，此时瓶内外气压差为______。 【答案】  【解析】根据图示可知，瓶内外液面的高度差为： ， 根据液面的高度差利用求出瓶内外的气压差，瓶内外气压差为： 。 故答案为：。 流体压强与流速的关系典例题 09 考点05 （2024·安徽省·历年真题）在高铁站的站台上，离站台边缘一定距离的地方标有一条安全线如图所示，所有乘客都必须站在安全线以外的区域候车。这是因为当列车驶过时，列车附近的空气流速大，压强  ，若越过安全线，即使与列车保持一定的距离，也是非常危险的。 【答案】小  【解析】当列车驶过时带动空气流速加快，使人身体前面压强变小，而身后空气流速慢压强大，当列车驶过时，即使与车保持一定的距离，也很容易被身后的压强推入火车道，因此是非常危险的。 典例题 10 （2024·北京市·市辖区·期末考试）如图所示，在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气，硬币就可以“跳”过木块。下列说法正确的是(    ) A. 吹气时，硬币上方气流速度小于下方气流速度 B. 吹气时，硬币上方气体压强大于下方气体压强 C. 吹气时，硬币上方气体压力大于下方气体压力 D. 吹气时，硬币上方与下方之间产生了向上的升力 【答案】D  【解析】根据流体压强与流速的关系，当在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气时，硬币上方空气流速增大，压强变小，而硬币下方空气流速不变、压强不变，形成向上的压强差、压力差，在压力差的作用下，硬币就可能跳过木块，故ABC错误，D正确。 故选D。 跟踪训练 1.一位小朋友手里拿着的氢气球不小心脱手升到了空中，当气球升到高空时发生了破裂。以下关于气球升到高空破裂的原因分析正确的是(    ) A. 高空大气压增大，气球体积减小，将气球压破 B. 高空大气压增大，气球体积增大，将气球胀破 C. 高空大气压减小，气球体积增大，将气球胀破 D. 高空大气压减小，气球体积减小，将气球压破 【答案】C  【解析】 大气压强不是固定不变的，大气压强和天气、温度、高度等有关系，一般情况下，高度越高气压越小。 大气压随着高度的增加而减小，当气球升到高空时，外界的气压减小，内部气压大于外部气压，气球体积增大，将气球胀破。 故选C。 2. 物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中错误的是(    ) A. 图甲向两球间吹气，两球更加靠近了，说明流速越大的位置压强越小 B. 图乙对沸腾的水停止加热，抽气减压，水再次沸腾，说明气压减小沸点降低 C. 图丙用吸管喝饮料时，瓶里的饮料是被“吸”上来的 D. 图丁洗手盘下方弯管利用了连通器原理 【答案】C  【解析】A、没有吹气时，两乒乓球的中间和外侧的压强相等。当向中间吹气时，中间的空气流动速度增大，压强减小。乒乓球外侧的压强不变，两乒乓球在压力差的作用下向中间靠拢，故A正确； B、乙图，向外拉活塞，降低了瓶内的气压，可以使烧瓶内刚停止沸腾的水再次沸腾，说明气压减小，沸点降低，故B正确； C、丙图，用吸管喝饮料时，吸管内气体压强减小，饮料在大气压的作用下被压入嘴里，所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果。故C错误； D、丁图，洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理，故D正确。 故选：。 流体的压强跟流速有关，流速越大的地方，压强越小； 沸点与气压之间的关系是沸点随气压的增大而升高； 用吸管吸饮料是利用大气压完成的。 上端开口，底部连通的仪器叫连通器。 本题为力学综合题，考查了学生对流体压强与流速的关系、沸点及沸点与气压的关系、大气压的应用、连通器的理解和掌握，虽知识点多、但都属于基础，难度不大。 3.如图所示的各现象中能说明气体的压强跟流速有关的是(    ) A.  向两纸片中间吹气，纸片合拢 B.  用吸管吸饮料，饮料上升 C.  吸盘上挂毛巾，毛巾不掉 D.  用滴管取液体，液体不落 【答案】A  【解析】A.向两纸片中间吹气时，中间空气流速大压强小，纸片外面空气流速小压强大，在流体压强作用下两纸片靠拢，利用的是流体压强知识，故A符合题意； B.吸管吸饮料时，人将管内气体吸走，管内气压减小，外界大气压不变，大气压压着饮料进入嘴里，这是应用大气压，故B不符合题意； C.使用吸盘时，首先将吸盘内的气体挤出，盘内不存在气体，气压几乎为零，在盘外大气压的作用下将吸管压在墙壁上，这利用的是大气压，故C不符合题意； D.用滴管取液体，先把滴管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，液体被压进滴管里，利用了大气压强，故D不符合题意。 故选A。 4.用高压锅煮食物时，锅内水的温度在升高的过程中，水的内能随之增加；因为高压锅良好的密封性，使水蒸气不易外泄而增大了锅内气压，提高了水的   ，从而提高水温，所以容易煮熟食物。 【答案】沸点  【解析】液体的沸点受气压的影响，液面上方气压越高，液体的沸点越高；随着高压锅内水温的升高，水不断地汽化成水蒸气，锅内大气压增大，水的沸点也会升高，从而提高水温，所以容易煮熟食物。 5.如图所示的是某次测大气压强值的实验情境。在长约、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差，把玻璃管倾斜，竖直高度差不发生变化，实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气。已知：水银的密度为，。 实验中若大气压强的值用表示，请证明的大小与水银柱产生的压强大小相等，并说明“玻璃管倾斜时，玻璃管内外水银面高度差数值不发生变化”的理由； 请你计算出这次测量所得的大气压强的值； 实际的大气压强的值通常会随着一些因素的变化而改变，请列举出一个影响大气压强大小的因素。 【答案】如甲图所示，在玻璃管内的水银中，与外界水银面齐平的位置选取一个“理想液片”作为物理模型，对其进行受力分析，如图乙所示，大气压对向上的压力为  ，水银柱对向下的压力为  。    因为液片处于静止状态，根据二力平衡可得  ，则有  ，所以  ，根据液体压强公式  可得 ， 当玻璃管倾斜时，  、  保持不变，所以玻璃管内外水银面高度差的数值保持不变。 测量所得的大气压强 海拔高度越高，空气越稀薄，大气压强越小，因此所在地区的海拔高度会影响大气压的值。 6.将两端开口的玻璃细管竖直置入某地水槽中，上端抽气，水面上升稳定后如图甲，则： 当时大气压相当于该处______高的水柱所产生的压强； 图甲中，、两点位置受到水的压强大小为、，则正确的关系是______； A. B. C. 如图乙，将玻璃细管倾斜稳定后，管内水柱长度将______选填“变长”“变短”或“不变”管处于水中的深度不变。 【答案】；；变长。  【解析】 此时大气压强相当于水柱总高度产生的压强； 根据液体压强公式判液体压强的大小； 玻璃管倾斜时，管中水柱长度将增大，高度不变。 本题考查大气压强的测量实验，以及液体压强公式的运用，难度不大。 当时大气压是水槽内外液面的高度差高的水柱所产生的压强； 由图甲可知，的深度大于的深度，根据液体压强公式可知，，故B正确； 如图乙所示，玻璃管倾斜，管中水柱长度将变长，高度不变。 故答案为：；；变长。 7.动手动脑是学习物理的关键，小林利用家里的废弃器材，制作了如图所示的实验工具， 他想探究图甲中玻璃瓶的微小形变是弹性还是塑性的，他选的玻璃瓶横截面如图乙所示，当他用手沿方向用力捏时，看到细管内液面        选填“上升”或“下降”，松手后水面又会回到原来的位置，说明松手前瓶发生了        形变填“弹性”或“塑性”。 接下来他探究大气压与高度的关系。在把瓶塞安装好后，他向管内吹气，便可以看到细管内液柱上升了一定的高度，如图丙所示。此时瓶内上方气压        填“大于”或“等于”或“小于”外界大气压。他将气压计从楼带到楼的过程中，观察到管内液柱上升，实验结果表明：大气压随高度的增加而        填“增大”或“不变”或“减小”，如果将自制气压计中的玻璃管换成更细的，每升高层楼，细管中液面升高的高度与之前相比会        填“变大”或“不变”或“变小”。 【答案】下降；弹性；大于；减小；不变。  【解析】如图乙所示，当他用手沿方向用力捏时，玻璃瓶的体积增大，看到细管内液面下降；松手后，在弹力的作用下，玻璃瓶恢复原来的形状，水面又会回到原来的位置，说明松手前瓶发生了弹性形变； 在把瓶塞安装好后，他向管内吹气，此时瓶内上方气压等于外界大气压加上管内水柱产生的压强，所以，此时瓶内上方气压大于外界大气压； 他将气压计从楼带到楼的过程中，观察到管内液柱上升，说明气压降低，实验结果表明：大气压随高度的增加而减小；如果将自制气压计中的玻璃管换成更细的，每升高层楼，细管中液面升高的高度与之前相比会不变。 故答案为：下降；弹性；大于；减小；不变。 8.如图所示，管内有一段体积为的水柱．水林哥把弯管的一端穿过胶塞，塞紧在烧瓶中，使得瓶中空气不泄漏已知水的密度： 管中水柱的质量为______________． 将瓶子放于停在十楼的电梯中，水柱静止在水平直管中，位置如图所示．当电梯下行并停在一楼时，水柱再次静止在水平直管中，位置如图所示．忽略水柱与管的摩擦力 以“”表示水柱，在方框内画出它在一楼静止时水平方向的受力示意图． 与十楼相比：以下选填“变小”“不变”“变大”在一楼时瓶内气压___________；被密封空气的密度___________。 【答案】；如图所示；变大；变大。  【解析】 根据求出水柱的质量； 水柱在水平方向上受到两侧空气的压力； 大气压强与高度有关，海拔越高，大气压越小；气体体积变小，气压变大，而质量不变，由可知密度变化。 本题主要考查了力的示意图、密度公式及气体压强与体积的关系，难度不大。 管中水柱的质量为：； 水柱在水平方向上受到两侧空气的压力，如图所示： ； 把瓶子放在电梯中，当电梯匀速下行的过程中，由于随着海拔的降低，大气压升高，弯管中的水柱慢慢向左移动，管内气体体积变小，气压变大，而质量不变，由可知密度变大。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$