9.3气体的压强 ----2024-2025学年苏科版物理八年级下学期

9.3气体的压强 一、体验大气压的存在 1．如图是用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯进行“体验大气压强的存在”的实验。在易拉罐中注入少量水，用酒精灯加热，待罐口出现白雾时将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却，会观察到易拉罐被压瘪。下列说法中错误的是（　　） A．易拉罐被压瘪能说明大气压强的存在 B．易拉罐被压瘪也可说明力能使物体发生形变 C．用酒精代替水注入罐中也能完成实验 D．罐口不用橡皮泥堵住也能观察到罐被压瘪 2．如图所示，不能说明大气压强存在的是（   ） A．吸盘“吸”在墙上 B． “吞”鸡蛋的瓶子 C．吸管“喝”饮料 D．帕斯卡“裂桶实验” 3．如图所示，将一端开口的塑料管中盛满水，用一张硬纸片盖着，轻轻倒过来，观察到水不流出，硬纸片不掉落，这是由于纸片受到了 的作用，它最早是由 实验证实存在的，如果在塑料管的上端开个小孔，纸片将 （选填“会”或“不会”）掉落。 二、大气压的测量 4．如图所示。是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验。下面说法错误的（　　） A．实验中玻璃管内水银面的上方是真空 B．无论什么时候做实验，规范操作时水银柱高度都是760mm C．若把玻璃管放置倾斜，水银柱高度不变 D．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将不变 5．小明利用如图所示的装置来估测大气压的值，关于本实验，下列说法不正确的是（　　） A．应该沿水平方向拉动注射器筒 B．用刻度尺测出注射器刻度部分的长度 C．如果筒内空气没有排尽，则测出的大气压值偏小 D．由于注射器活塞与筒壁有摩擦力，测出大气压的值偏小 6．某实践小组利用塑料吸盘粗测大气压，g取10N/kg。 （1）小明设计并进行了图甲所示实验。 ①将吸盘按压在水平玻璃板上，测出吸盘圆面积S； ②用弹簧测力计竖直向上拉吸盘，测出吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F； ③根据 ，就可以粗测出大气压的值。 （2）小华设计并进行了图乙所示实验。 ①将吸盘按压在水平玻璃板上，测出吸盘圆面积； ②将装有适量细砂的小桶挂在吸盘的挂钩上，用小勺轻轻地向小桶内加砂，直到吸盘刚好脱离玻璃板； ③用电子秤测出此时小桶和砂的质量为1.8kg。 请完成下列问题： Ⅰ.吸盘脱离玻璃板时，空气对吸盘的压力大小是 N，由此测得大气压 Pa； Ⅱ.小华测得的测量值小于实际大气压值，误差原因不可能是 A．吸盘及挂钩质量的影响 B．玻璃板质量的影响 C．实验时没有排尽空气 D．吸盘脱离前的一瞬间，吸盘四周向中间收缩，导致吸盘与玻璃板的接触面积变小 三、大气压的变化及流速对流体压强的影响 7．下列实验中，不能说明“流速大小对流体压强有影响”的是（　　） A．吹气时纸片向下凹陷 B．用吸管从瓶中吸饮料 C．吹气时纸条向上飘 D．吹气时A管中水面上升 8．央视《大风车》栏目中曾介绍过一种名为“天气预报瓶”的创意新品。如图所示，A为玻璃管，与大气相通，B为密闭的玻璃球，A与B下部连通，内装有红墨水。下列说法正确的是（　　） A．这个产品利用了连通器的原理 B．将天气预报瓶由地面拿到高山，A管液面逐渐下降 C．晴天的气压比阴雨天的高，晴天时A管液面高于阴雨天 D．A管与B球中液面相平时，B球内气压等于外界大气压 9．小龙同学利用一个厚玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管和带颜色的水制成一个简易的气压计，如图所示，他将玻璃瓶从一楼的实验室拿到五楼的教室，观察到细玻璃管中水面 （选填“上升”或“下降”），在高原地区煮食物一般用高压锅，其工作原理是：水的沸点随水面上方气压的增大而 。 10．如图甲是C919客机飞机飞行的场景，如图乙所示用弹簧测力计挂上飞机机翼模型，再用电风扇对着机翼模型吹风，此时机翼模型上方空气流动速度 （选填“大于”、“小于”或“等于”）下方空气流速，从而弹簧测力计示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 四、大气压的有关计算 11．如图，一所房屋，屋顶面积是50m2。求：（g取10N/g，1标准大气压取1×105Pa） （1）在1标准大气压下，大气对屋顶的压力有多大？这个压力相当于多少吨的物体压在屋顶上？ （2）这么大的压力，为什么没有把屋顶压塌？ （3）在一次发生龙卷风时，屋外大气压降到了0.9×105Pa，此时屋顶内外受到的大气压力差是多少？ 12．如图甲所示，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎； （1）小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为10mm2，压在出气孔上的限压阀的质量为70g，计算限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强； （2）当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开限压阀放气．在外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？对照如图乙所示的水的沸点与气压的关系图线，利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少？（标准大气压值取1.0×105Pa）    13．关于大气压，下列说法错误的是（　　） A．马德堡半球实验证明了大气压的存在 B．大气压可以用气压计来进行测量 C．海拔越高的地方，大气压越低 D．高压锅是利用大气压工作的 14．中国南极泰山站采用轻质材料装配而成,为避免被南极强横风吹得移位,其独特的支架悬空形状发挥了作用.泰山站的悬空形状接近于下列图中的（　　） A． B． C． D． 15．兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系，将吹风机对准竖管上端管口向下吹风，在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是（　　） A．乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力 B．三个水平玻璃管左端口处气体流速相同 C．三个水平玻璃管的左端口处压强不相同 D．该现象可说明气体流速越小，压强越小 16．如图，下列有关压强的描述正确的是（　　）    A．图1：大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小 B．图2：安全锤做得很尖是为了减小受力面积，从而减小压强 C．图3：自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中液柱随外界气压增大而升高 D．图4：向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水，增大水面上方的气压从而降低水的沸点 17．如图所示，从倒置的漏斗口用力吸气后，乒乓球不掉落，说明 的存在。用力持续向下吹气，乒乓球也不掉落，这是因为乒乓球两侧上方空气的流速 （选填“大”或“小”，下同），球下方的气体压强比上方气体压强 。 18．如甲图所示，当向两张纸的 （选填“中间”或“左侧”）吹气时，纸会分开。如图乙所示装置，当向塑料管B中用力吹气时，细管A中液面将会 （选填“上升”、“下降”或“不动”）。 19．如图所示，密闭的玻璃罩内有三个小实验：甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系；乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在；丙是充有一定量空气的气球．当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，请你推测：甲实验中的热水会 ；乙实验中薄塑料片会 ；丙实验中气球的体积会 ． 20．如图为自制发球机示意图，当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体压强变 。已知球的质量为2.5g，竖直方向受大气压作用的等效面积为12.5cm2，若不计管壁摩擦，当球下方和上方气压差为 Pa时，球恰能上升；若考虑管壁摩擦，则需要 乒乓球上方的风速（g取10N/kg）。 21．某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值，实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。 （1）本实验的原理是二力平衡和压强的定义式，实验中研究的是大气对 （活塞/注射器筒）的压力； （2）若选用图乙中注射器B，当弹簧测力计被拉到最大值时，活塞仍没有滑动，则应该换用注射器 （A/B/C）来进行实验； （3）如图甲方案，①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器 的长度为L； ②水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F； ③则测出的大气压值p= （用所给的字母表示）； （4）小花发现此时测得的大气压值误差较大，对此小花与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气 ②刻度尺的读数没读准 ③活塞与注射器筒壁不完全密封 ④活塞与注射器筒壁间有摩擦上述原因一定会使测量值小于真实值的是 ； A．①③　　B．①④ C．②③　　D．②④ （5）在测量大气压的实验中，某同学采用了图丙所示装置。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600g；烧杯质量为100g，烧杯底面积为65cm2；活塞面积为7×10-5m2，g=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．1.01×105Pa　　B．1.10×105Pa C．1.00×105Pa　　D．以上都不正确 22．五一假期，小崔计划从太原乘坐飞机到上海旅行，查阅相关资料后，他对飞机上涉及的物理知识进行了分析与研究。 （1）重为60t的飞机，静止在水平跑道上（图乙），若每个轮子的接地面积为200，共6轮子，则飞机对跑道的压强为多少？ （2）飞机在高空飞行时，机舱外气压很低，机舱内始终保持Pa的气压，如图甲所示是大气压随高度变化的图像。当客机飞行在7km高度时，面积是200的舷窗承受的内外压力差是多少？ 《9.3气体的压强》参考答案 题号 1 2 4 5 7 8 13 14 15 16 答案 D D B D B D D A C A 1．D 【详解】A．用橡皮泥堵住罐口，把酒精灯撤去，让易拉罐自然冷却，发现易拉罐被压瘪，这是由于大气压的作用，故A正确，不符合题意； B．易拉罐被压瘪说明力可以使物体发生形变，故B正确，不符合题意； C．用酒精代替水注入罐中，酒精容易蒸发变为酒精蒸气，撤去酒精灯，酒精蒸气遇冷液化为液体，罐内气压减小，大气压也能将易拉罐压瘪，故C正确，不符合题意； D．罐口不用橡皮泥堵住，把酒精灯撤去，罐内的气体压强和外界的大气压相等，易拉罐不会被压瘪，故D错误，符合题意。 故选D。 2．D 【详解】A．吸盘“吸”在墙上是因为大气压将吸盘压在墙上，能证明大气压存在，故A不符合题意； B．“吞”鸡蛋的瓶子是大气压将鸡蛋压入瓶中，能证明大气压存在，故B不符合题意； C．吸管“喝”饮料是大气压将饮料顺着吸管压入口中，能说明大气压存在，故C不符合题意； D．帕斯卡“裂桶实验”说明液体压强与液体的深度有关，不能说明大气压存在，故D符合题意。 故选D。 3． 大气压 马德堡半球 会 【详解】[1][2]将装满水的塑料管用纸片盖住，迅速倒置，纸片不会往下掉，这是因为纸片下端的大气压大于纸片上端水柱产生的压强，它最早是由马德堡半球实验证明的。 [3]当管顶端开个小孔时，管中水的上方大气压与管外大气压相等，管中的水和纸片在自身重力的作用下下落。 4．B 【详解】A．将玻璃管中灌满水银是为了排净管中的空气，将玻璃管倒立放入水银槽中，松开管口，当管内水银面下降时，玻璃管上方形成真空，故A正确，不符合题意； B．水银柱的高度是由当时的大气压的大小决定，海拔高则气压低，不同地点做实验，规范操作时水银柱高度不一定都是760mm，故B错误，符合题意 C．在大气压不变的情况下，实验时，玻璃管如果倾斜会使长度增加，但高度不变，不影响实验测量结果，故C正确，不符合题意。 D．在大气压不变的情况下，若换用更粗的玻璃管，则管中水银柱的液面不会下降，即管内外水银面高度差将不变，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A．本实验中，应该沿水平方向拉动注射器筒，根据二力平衡的条件，当活塞刚刚拉动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，据此得出大气压力的值，故A正确，不符合题意； B．注射器的容积可通过图中读出，注射器是圆柱体，利用公式V=SL的变形，可求其横截面积的大小，故需用刻度尺测出注射器刻度部分的长度，故B正确，不符合题意； C．当注射器内空气没有排尽时，拉力F的值会偏小，根据可知，所测大气压值会偏小，故C正确，不符合题意； D．活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使拉力F的值偏大，根据可知，所测大气压值会偏大，故D不正确，符合题意。 故选D。 6． 18 7.2×104 B 【详解】（1）[1]测出吸盘圆面积S，测量吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力F，根据可知粗测出大气压的值。 （2）Ⅰ.[2][3]吸盘所受向下的拉力等于大气对它向上的压力，空气对吸盘的压力大小 F=F拉=G=mg=1.8kg×10N/kg=18N 大气压 Ⅱ.[4]A．吸盘及挂钩的重力和小桶的拉力之和等于大气压力，计算大气压力时按照小桶的拉力计算，所以测量的大气压值偏小，故A不符合题意； B．玻璃板是固定不动的，它的质量不会影响实验结果，故B符合题意； C．实验时没有排尽空气，内部会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小，故C不符合题意； D．吸盘脱离前的一瞬间，吸盘四周向中间收缩，导致吸盘与玻璃板的接触面积变小，大气压力变小，拉力变小，测量的大气压值变小，故D不符合题意。 故选B。 7．B 【详解】A．图中，从纸条上方吹气，因为纸条上方的空气流速大，压强小，纸条就飘起来，故A不符合题意； B．图中，用吸管吸饮料时，管内压强减小，瓶内饮料在大气压的作用下进入嘴里，故B符合题意； C．图中，向两书之间的纸片下面吹气时，纸片下方的空气流速加快，下方的压强小于上方的压强，故纸片向下凹陷，故C不符合题意； D．图中，当用嘴向B管中吹气时，致使A管上方的空气流速增大，气压减小，在大气压的作用下，水在A吸管中上升，故D不符合题意。 故选B。 8．D 【详解】A．上端开口不连通，下部连通的容器叫做连通器，A与B下部连通，但B为密闭的玻璃球，不符合连通器原理，故A错误； B．将天气预报瓶由地面拿到高山，外界气压降低，在B的压力作用下，A管液面逐渐上升，故B错误； C．晴天的气压比阴雨天的高，说明外界大气压越大，则A管液面逐渐下降，故C错误； D．A管和B球液面相平时，两液面受到气体的压强相等，说明瓶内气压等于外界大气压，故D正确； 故选D。 9． 上升 升高 【详解】[1] 他将玻璃瓶从一楼的实验室拿到五楼的教室，高度增加，外界大气压减小，瓶内空气的压强不变，此时在瓶内气压的作用下，有一部分水会被压入玻璃管，观察到细玻璃管中水面上升。 [2]气压升高，沸点升高，气压降低，沸点降低，所以高压锅工作的原理是：水的沸点随水面上方气压的增大而升高。 10． 大于 变小 【详解】[1][2]机翼模型上凸下平，用电风扇对着机翼模型吹风，机翼上方空气流速大，压强小，下方空气流速慢，压强小，这样使得机翼受到一个向上的升力，所以，测力计读数会变小，此时弹簧测力计示数小于机翼模型的重力。 11．（1）5×106N； 500t；（2）0；（3）5×105N 【详解】解：（1）由可得，大气对屋顶的压力为 这个压力相当于压在房顶上的物体的质量有 （2）对房屋，室内外都有大气压，屋顶所受大气压力差为0，所以不能压塌。 （3）在一次发生龙卷风时，屋外空气流速快，大气压降到了0.9×105Pa，而屋内仍是1标准大气压，屋内外的压强差 则屋顶内外受到的大气压力差为 答：（1）在1标准大气压下，大气对屋顶的压力为5×106N；这个压力相当于500t的物体压在屋顶上。 （2）室内外都有大气压，屋顶所受大气压力差为0。 （3）此时屋顶内外受到的大气压力差是5×105N。 12．（1）7×104 Pa；（2）1.7×105Pa，116℃ 【详解】解：（1）限压阀的重力 气孔的面积 限压阀对气孔处气体产生的压强 （2）由题意知：锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和，则锅内气压是 当气压为1.7×105 Pa时，对照如图乙所示的水的沸点与气压的关系图线，所对应的温度大约是116 ℃。 答：（1）限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为7×104 Pa； （2）在外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.7×105Pa，对照如图乙所示的水的沸点与气压的关系图线，利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是116℃。 13．D 【详解】A．最先证明大气压存在的实验是马德堡半球实验，故A正确，不符合题意； B．测量大气压的仪器叫做气压计，生活中常用的气压计是无液气压计，故B正确，不符合题意； C．大气压随着海拔高度的增加而降低，所以海拔越高的地方，大气压越低，故C正确，不符合题意； D．液体的沸点与大气压有关，气压越高，沸点越高，高压锅是增大了锅内的气压从而让液体沸点升高，不是利用大气压工作的，故D错误，符合题意。 故选D。 14．A 【详解】由题意可知，为避免被南极强横风吹得移位，应使风吹过时，上方压强大于下方压强，根据流体流速越大，压强越小知，泰山站的悬空形状应为下方凸起，上方为平面，这样横风吹过时，下方空气流速大于上方空气流速，上方压强大于下方压强，形成向下的压强差． 15．C 【详解】流体压强与流速的关系：流体流速越大的地方，压强越小；流体流速越小的地方，压强越大。由图中实验装置可知，将吹风机对准竖管上端管口向下吹风，由于竖管口越来越粗，所以风的流动速度越来越小，即最上端的空气流速大、水平玻璃管左端开口处压强小，最下端的空气流速小、水平玻璃管左端开口处压强大。三个乒乓球右侧的空气流速小，压强大，产生向左的压强差，且压强差由上至下依次减小，三个乒乓球在压强差的作用下会向左运动，所以会产生三个乒乓球向左运动的位置不同的现象，该装置不能测出测量竖管中各处的压强大小，只能得出流速越大压强越小的结论。 故选C。 16．A 【详解】A．由于机翼模型上凸下平，则在相等时间内，气流通过机翼上表面的路程大，上表面的流速大、压强小，而机翼下表面流速小、压强大，则机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力，从而产生了向上的升力，故A正确； B．安全锤做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故B错误； C．把气压计从山脚拿到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管内，因此玻璃管的水柱升高，故C错误； D．向烧瓶瓶底浇冷水时，瓶内气体温度突然降低，瓶内水蒸气遇冷液化，因此瓶内液面上方气压减小，导致水的沸点降低，因此水重新沸腾起来。故D错误。 故选A。 17． 大气压 大 大 【详解】[1]吸气时，乒乓球上方空气压强小，乒乓球下面压强几乎等于大气压强，这样乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差，从而托起乒乓球，不掉落。 [2][3]用力持续向下吹气，乒乓球两侧上方空气流速大、压强小，而乒乓球下方空气流速小压强大，这样会在乒乓球的上、下方就会产生一个向上的压力差，从而托起乒乓球，不掉落。 18． 左侧 上升 【详解】[1] 流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。如甲图所示，当向两张纸的左侧吹气时，左侧空气流速大，压强小，而两张纸中间的流速慢，压强大，纸会在压强差的作用下分开。 [2] 向塑料管B吹气时，细管A的上方空气流速大压强小，细管A中的液面在烧杯液面上方的大气压的作用下上升。 19． 沸腾 下落 变大 【详解】当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中，罩内空气减少，大气压强减小，甲实验中，因水的沸点会随着大气压强的减小而降低，所以95℃的热水会沸腾；乙实验中，因大气压强减小，大气压强支撑不住水的重量，所以薄塑料片会下落；丙实验中，因气球外的大气压强减小，所以气球内部压强会远大于外部压强，所以气球体积会变大，直至爆炸． 20． 小 20 增大 【详解】[1]当吹风机向水平管吹风时，乒乓球上方的气体流速大，压强小，小于下端管口气体压强，原本静止的乒乓球沿管上升。 [2]球的重力 G=mg=2.5×10﹣3kg×10N/kg=2.5×10﹣2N 当球下方和上方受到的压力差时，乒乓球开始上升，即 竖直方向受大气压作用的等效面积 S=12.5cm2=12.5×10﹣4m2 则球下方和上方气压差 [3]若考虑管壁摩擦，则需要增大乒乓球上方的风速，则球下方和上方气压差增大，从而使球沿竖直管上升。 21． 活塞 C 有刻度部分 A C 【详解】（1）[1]在实验中通过弹簧测力计的拉力来测得活塞受到大气的压力，所以研究的是大气对活塞的压力。 （2）[2]实验中选用注射器B，把弹簧测力计拉到最大，活塞没动是其受到大气的压力太大，而大气压在实验过程中没变化，据知，所选注射器活塞的横截面积太大了，所以应改选注射器C来进行探究。 （3）[3][4]方案甲中，读出注射器的容器V及测量注射器的有刻度部分的长度L，这样便可求出注射器的活塞的横截面积 拉动测力计到活塞滑动时，测力计的示数即为活塞所受到的大气的压力，所以测出的大气压值 （4）[5]①橡皮帽封住的注射器小孔有残余空气时，活塞除了受到外部大气的压力外，还受到内部大气的压力，那么测力计所需的拉力会变小，那么测得的压强值变小；②刻度尺的读数没读准，若是读小了，会造成测量结果偏小，若是读大了，会造成测量结果偏大；③活塞与注射器不完全密封，则所需的测力计的示数会变小，即测得的压力变小，得出的压强值变小；④活塞与注射器筒壁间有摩擦，则测力计的示数会变大，测得的压强值会变大，所以一定会使测量值小于真实值的是①③。 故选A。 （5）[6]如图丙的探究中，当活塞向左滑动时，它受到向左的拉力，其大小等于水和烧杯的总重力，即 F=G=mg=(600+100)×10-3kg×10N/kg=7N 轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为 故选C。 22．（1）5×106Pa；（2）1200N 【详解】解：（1）飞机对跑道的压力 F′=G=mg=60×103 kg×10N/kg=6×105N 飞机对跑道的压强 （2）由图甲知道，当客机飞行在7km的高度时，机舱外的大气压为0.4×105Pa，机舱内的气压为1.0×105Pa，客机飞行在7km高度时，舷窗内外的压强差 p=p内-p外=1.0×105 Pa-0.4×105 Pa=0.6×105 Pa 由 知道，舷窗承受的内外压力差 F=pS=0.6×105 Pa×200×10-4m2=1200N 答：（1）飞机对跑道的压强为5×106Pa； （2）舷窗承受的内外压力差是1200N。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$