内容正文:
大气压强 流体压强与流速的关系
知识 要点梳理
1. 定义:大气对处在其中的物体有压强,叫作大气压强,简称大气压或气
压,一般用符号 表示。
2. 产生原因:(1)空气受 作用;(2)空气具有 。
3. 验证实验:最早验证大气压强存在的是 实验。
p0
重力
流动性
马德堡半球
知识点 1 大气压强
(1)实验过程:
(2)实验原理: 等于
这段水银柱产生的压强;
(3)实验结果:标准大气压= Pa(相当于10 m高的水柱对
底部产生的压强)。
大气压支持管内水银柱不下落,大气压的数值
1.013×105
4. 托里拆利实验:
注意:①托里拆利实验中玻璃管内要装满水银,不能有气泡;②测量高度
时要测水银槽中水银面到玻璃管中水银面的竖直高度,不是玻璃管中水银
柱的长度;③“760 mm”与玻璃管的粗细、高低、是否倾斜无关,只与当
地大气压有关。
5. 大气压的影响因素:高度、气候等。
(1)大气压与高度的关系:高度越高,大气压强越 ;
小
(2)大气压与气候的关系:通常晴天的大气压比阴天的高;冬天的大气
压比夏天的高。
6. 气压对沸点的影响:液体的沸点随液体表面气压的增大而 。高
压锅就是利用该原理工作的。
升高
7. 活塞式抽水机是利用大气压强工作的。
(1)活塞式抽水机在工作前,需向圆筒内灌入几杯水的目的:将里面的
空气排出,同时增加活塞与圆筒密闭性,当活塞上移时,活塞下边才能出
现真空,这样大气压才能把水压入圆筒。
(2)在标准大气压下,活塞式抽水机最多可把水抽高约10.3 m。
1. (沪科八全P199T2改编) 我们用钢笔吸墨水时,将笔上的弹簧片按下
后再松开,在 的作用下,墨水就被吸进橡皮管内了;煮牛奶
时,为了保持牛奶中的营养成分,人们通常采用低压锅。用这种低压锅煮
牛奶可以使牛奶不到100 ℃就沸腾,这种低压锅的物理原理是
。
大气压
减小液体
表面的气体压强降低沸点
2. (人教八下P61T4改编)如图所示,是喷雾器的工作原理示意图。当喷
雾器工作时,空气从细管B的左端快速喷出,液体就沿着细管A的管口成雾
状喷出。这是因为空气从细管B的左端快速喷出,导致细管A上方的空气流
速 ,压强 ,水在大气压的作用下就会 。
大
小
上升
1. 流体:物理学中把具有 的液体和气体统称为流体。
2. 压强和流速的关系:在流体中,流速越大的位置,压强越 ;流速
越小的位置,压强越 。
流动性
小
大
知识点 2 流体压强与流速的关系(3年1考)
3. 飞机的升力:当气流迎面吹来时,在相同时间内,机翼上方气流通过的
路程比下方的 ,速度比下方的 ,气流对机翼下表面的压强比
对上表面的压强 。因此在机翼的上下表面存在压强差,产生了
向 的升力,这就是飞机的升力产生的原因。
长
大
大
上
思维 考点突破
考点1 大气压强
【典例1】 在泸州市第35届科技创新大赛上,某学生在现场展示了科创
作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中,另一端与塑料瓶
盖相连并密封,在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉,然后迅速用瓶盖
盖住瓶口并拧紧,发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内,
如图所示。下列说法正确的是( D )
D
A. 塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉,目的是让瓶内空气增加
B. 用瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是让瓶内气压始终等于大气压
C. 烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是利用了连通器原理
D. 烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,是因为瓶内气压小于大气压
解题思路 水蒸气 ,体积变小;将瓶盖盖住瓶口并拧紧,目的是
不让大气进入瓶中;烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶,利用了
;烧杯中的水上升,是由于大气压的作用。
[关键点拨] 水蒸气液化后使瓶内气体质量减少,压强变小。
液化
大气
压强
1. 小明进行了如图实验:先在烧瓶中装满沸水,再倒掉沸水,然后在烧瓶
口放入去壳的鹌鹑蛋(不留缝隙),将烧瓶口向右或向左或向下,发现鹌
鹑蛋一直向烧瓶底部运动,小明的实验目的是探究( B )
A. 大气压与鹌鹑蛋质量的关系
B. 大气向各个方向都有压强
C. 大气向各个方向的压强都相等
D. 大气的压强与热水温度的关系
B
2. (2025·兰州)如图所示,在做红磷燃烧测空气中氧气含量的实验中,
氧气被消耗,集气瓶内气体的密度 (选填“变大”“变小”或
“不变”);打开止水夹,烧杯中的水在 的作用下进入集气
瓶,根据集气瓶中水的体积变化,便可测出空气中氧气的体积占比。
变小
大气压
3. 如图所示是实验室的一种四周密封的透明容器,容器的上方有一根短管
a连通容器内外(短管与容器之间不漏气),容器的下方有一根引出的管子
可连接到抽气筒上。如果在容器内的短管a上捆扎好一个小气球(如图
甲),然后用抽气筒逐渐抽出容器内的空气时,会发现气球逐渐胀大起来
(如图乙),这一现象中是 使气球胀大的,抽出容器内空气的
目的是 。
大气压
使容器内气压小于外界气压
考点2 流体压强与流速的关系
【典例2】 (2025·绥化)下列现象中能用流体压强与流速的关系解释的
是( A )
A. 口吹硬币跳越木块 B. 用吸管吸饮料
C. 铁轨下铺枕木 D. 茶壶中水面相平
A
解题思路 当用嘴吹硬币上方时,硬币上方空气流速加快,根据流体压强
与流速的关系,流速大的地方压强 ,而硬币下方空气流速相对较
慢,压强大,这样就产生了 的压力差,使得硬币能够跳越木块,
能用流体压强与流速的关系解释;用吸管吸饮料利用了 ,当
吸气时,吸管内气压 ,外界大气压将饮料压入吸管进入口中;铁
轨下铺枕木是通过 受力面积来减小压强,保护铁轨和地面,和流
体压强与流速的关系没有关联;茶壶是 原理的应用,连通器中
同种液体不流动时,各容器中的液面总保持相平,和流体压强与流速的关
系无关。
小
向上
大气压强
减小
增大
连通器
(2025·白云区三模)矿泉水瓶中装有适量的水,将一未装满水的小玻璃瓶
倒扣入矿泉水瓶中,小玻璃瓶沉入水底,然后将插有吸管甲的瓶盖(吸管
与瓶盖之间密封)盖紧瓶口,如图所示。现将另一吸
管乙置于吸管甲的上方,沿水平方向用力吹气,小玻
璃瓶便上浮起来,请解释其中的原因。
答:通过吸管乙向吸管甲上方吹气,吸管甲上方空气流速大,压强小,水
面上方的气压减小,小玻璃瓶上方压强小于下方的压强,小玻璃瓶便上浮
起来。
真题 明晰命题
命题点1 大气压强
1. (多选)(2021·贵州)玻璃杯中装有半杯水,用一硬纸片盖住杯口,
小心地将杯子倒置于水平位置保持静止,纸片与水均被大气压稳稳地托住
(如图所示),这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸
片所受的重力,关于这一实验下列分析正确的是( ACD )
A. 同一水平位置杯壁对水的作用力的合力为零
B. 大气对纸片的压强等于水因所受重力对纸片产生的压强
C. 杯中水面上方的气压小于外界大气压
D. 水受到的重力小于纸片对水的支持力
ACD
2. (2021·铜仁市)小彤用自制的气压计去梵净山探究海拔对气压的影
响,测得山脚气压如图,此时瓶内外气压差为 Pa;再将此装置移
到梵净山山顶,玻璃管中水柱高度将 (选填“上升”“下降”或
“不变”)。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
1 000
上升
命题点2 流体压强与流速的关系
3. (2022·遵义)出色的足球运动员常会利用“香蕉球”破门得分。“香
蕉球”在空中划出一道优美的弧线,如图所示。下列相关说法正确的是
( C )
A. 足球在飞行过程中没有受到力的作用
B. 足球在飞行过程中受惯性作用不断向内侧偏转
C. 足球向内侧偏转是因为内侧空气流速大,外侧流速小
D. 足球向内侧偏转是因为内侧空气流速小,外侧流速大
C
4. (2025·贵州)如图所示,有一种灭火喷水枪,枪管呈S状,灭火时只要将喷水枪置于着火房屋的窗口处并使枪口向外,当水枪向窗外喷出高速水
流,就能将屋内烟、气“带走”,使房屋内的火因缺少燃烧条件而熄灭。请用相关物理知识解释烟、气被“带走”的原因。
答:流体速度增大时,其压强会越小。当高速水流通过S形枪管的弯曲部
分时,水流在枪口处形成狭窄通道,流速进一步增加,导致枪口附近的空
气压力显著低于室内气压,室内较高的气压与枪口处的低压区形成压力
差,促使室内的烟雾和热气向低压区流动,使空气携带烟雾通过枪管排出
室外。
[基础巩固]
1. (2025•遵义模拟)下列现象中的“吸”,利用了大气压强的是
( A )
A. 滴管吸取试剂
C. 水珠吸附在叶片上
A
B. 带电梳子吸引纸屑
D. 磁性刷吸附黑板
2. “八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅”是唐代诗人杜甫晚年贫困生活的
真实写照。从物理学角度来看,屋顶的茅草被狂风掀起的原因是
( D )
A. 狂风对屋顶的茅草有巨大的吸引力
B. 狂风增大了空气对茅草的浮力
C. 狂风使屋顶茅草所受的重力变小了
D. 狂风使茅草上方的空气流动速度加大,从而使其受到很大的向上的升力
D
3. (2024·苏州)下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是
( B )
A. 吹气时纸条向上 B. 用吸管喝水
C. 将硬币吹进盘中 D. 吹气时乒乓球不掉
B
4. 小雅将两个完全相同的橡胶吸盘对接后用力挤压,排出里边的空气,用
力很难将它们拉开,说明吸盘外部的大气压强 (选填“大于”
或“小于”)吸盘内部气压。小雅想要将两吸盘分开,请你为小雅提供一
条可行的建议: 。
大于
在吸盘上戳一个小孔(答案合理即可)
5. 如图所示,阀门1和阀门2均关闭,A、B、C三根竖管内的水面相平,此
时装置相当于 。若阀门1、阀门2均打开,水在管道内持续流
动,则三根竖管内水面最低的是 (选填“A”“B”或“C”)。
连通器
C
6. (新情境安全与健康)(2025•山西)如图所示,是医院张贴的“海姆
立克急救法”宣传画。小明想知道这种急救法的原理,爸爸告诉小明这是
应用了“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”的规
律。请你利用此规律并结合所学的物理知识解释采用“海姆立克急救法”
能将异物排出的原因。
“一定质量的气体,在温度不变时,体积越小,压强越大”,急救者向患
者腹部施压,患者的胸腔容积缩小,肺内气压大于外界气压,形成较大的
气流把异物冲出。
7. (2025•红花岗区模拟)如图所示,小波将两端开口的U形玻璃管与去了
底部的硬塑料瓶粘接起来,使它的一端与塑料瓶内部相通,U形玻璃管内
装入红墨水后两侧液面相平。当将装置水平放置并使用电吹风从左端瓶口
向瓶内吹风时,U形玻璃管A、B两侧水位哪侧更高?请说明理由。
左侧水位更高;当将装置水平放置并使用电吹风从左端瓶口向瓶内吹风时,瓶内空气流速大,U形管左侧液面上方气压变小,U形管右侧液面上方的气压大于左侧液面上方的气压,在压强差的作用下将液体压向左边,使得左侧液面升高。
[能力提升]
8. (2025•山东)小华观察发现:同一河流,狭窄处比宽阔处水流更快。
受此启发,他结合所学物理知识,设计了四种装置吸取液体肥,用于学校
劳动基地水肥一体化灌溉,各装置剖面如图所示。在左端管口横截面积和
水流流速相同的情况下,下列设计中吸肥最快的是( A )
A. B.
C. D.
A
9. (多选)如图所示,将一个圆形玻璃瓶装适量常温的水,把两端开口的
细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中,使玻璃瓶密封。下列说法正确的是
( AD )
A. 用力捏玻璃瓶,细玻璃管中的水面会上升
B. 瓶内的气压小于外界大气压
C. 贴着细玻璃管上端开口处沿水平方向吹气,细玻璃管中的水面会
下降
D. 放在椅子上的玻璃瓶乘电梯匀速从1楼到30楼,细玻璃管中的水面
会上升
AD
10. (2025•眉山)如图所示的事例,说法正确的是( B )
A. 图甲中,船闸不属于连通器
B. 图乙中的现象,说明液体压强与液体的深度有关
C. 图丙中的现象,说明纸条上方比下方空气流速大,压强大
D. 图丁中,把玻璃板拉离水面时弹簧测力计的示数会变大,说明分子间
存在着斥力
B
11. 小孙同学用含有杂质的水银做托里拆利实验,如图所示,测得水银柱
的高度h为75 cm。已知当地大气压为9.9×104 Pa,则她实验中使用的水银
密度为 kg/m3;当她继续向水银槽内加水银时,水银柱的高
度将 。(g取9.8 N/kg)
13.5×103
不变
12. 如图所示是田鼠洞穴图,洞穴右上方洞口处有一个小土堆,当风从右
向左吹动时,请在图中用箭头线画出洞穴内空气的流动方向。
13. (1)如图甲,用力把所受重力G=3 N的测力计压在水平桌面上,测力
计对桌面的压力F=50 N,与桌面的接触面积S1=1×10-4 m2,桌面的面积
S2=0.5 m2。用题中物理量符号写出测力计对桌面的压强表达式为
,该压强是 Pa。
甲 乙
p=
5×105
(2)如图乙,塑料管两端开口,抽气时,A点的空气流速小于B点,A点的
气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点的气压;用气压
计测出A点的气压是9.9×104 Pa,该气压值等于 m高的静止水柱所
产生的压强。(水的密度为1×103 kg/m3,g取10 N/kg)
大于
9.9
乙
14. (新考向创新实验)(2024·盐城)两个规格相同、装有不同体积空气
的气球相连通,空气该如何流动?小明为此设计实验展开探究。
【明确思路】
要判断空气如何流动,需知道两球内部空气 的关系。
【收集证据】
甲 乙
压强
(1)如图甲,将气球套在三通玻璃管的一端,用橡胶管把气压传感器和
注射器分别与三通玻璃管另外两端相连。用细线把气球、气压传感器和注
射器与三通玻璃管的连接处扎紧,防止 。
(2)将注射器内的空气,通过橡胶管为气球充气,充气结束后立刻用夹
子夹住连接 和三通玻璃管的橡胶管,记录气球半径和传感器显
示的气压值。
(3)解开其中一根细线,拔出 ,用注射器再次吸取一定体积
的空气,重复以上实验。
(4)按照步骤3,多次实验,获取足够多的半径和气压数据。
橡胶管脱落
注射器
注射器
(5)将探究实验所得的数据以气球半径为横坐标,内外压强差为纵坐标
绘制得到如图乙所示的图像。
【交流结论】
(1)若小气球半径R1=2 cm,大气球半径R2=4 cm,则它们相连通后空气
将向半径 (选填“大”或“小”)的气球流动。
(2)两个规格相同、装有不同体积空气的气球相连通,空气流动可能发
生的情况有 种。
大
3
$