三、气体的压强(高效培优讲义)物理新教材苏科版八年级下册
2026-01-22
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2份
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56页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 三、气体的压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 压强 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 29.67 MB |
| 发布时间 | 2026-01-22 |
| 更新时间 | 2026-01-22 |
| 作者 | 付老师物理资料大全 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56090166.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“气体的压强”核心知识点,系统梳理大气压强的存在、测量(托里拆利实验及注射器估测)、变化(与海拔、天气关系及沸点影响)、流体压强与流速关系,形成从现象认知到定量测量,再到规律应用的完整学习支架。
该资料以“题型导航-重难题型讲解-能力培优-链接中考”为框架,通过覆杯实验、飞机机翼等典例及变式训练,融合科学探究与科学思维,课中辅助教师突破重难点,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第3节 气体的压强
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 大气压强的存在 1
题型2 大气压的测量 3
题型3 大气压的变化 9
题型4 流体压强与流速的关系 12
【能力培优练】 15
【链接中考】 18
【重难题型讲解】
题型1 大气压强的存在
1.知识讲解
上述实验中,对易拉罐加热时,其内部的高温空气和水蒸气向外排出;易拉罐被封闭并冷却后,其内部气压减小,外部的大气压就将它压瘪。大量实验表明,大气对处在其中的物体有压强,这种压强叫作大气压强(atmospheric pressure),简称大气压。
2.典例讲解
【典例1-1】(24-25八下·江苏南通海门区·期末)用矿泉水瓶做的下列小实验中,下列能证明大气压存在的实验是( )
A.水量越多形变越大 B.纸片托住满瓶泉水
C.孔位越低流速越大 D.用力吹气喷出水雾
变式训练1(22-23八下·陕西汉中洋县·期末)如图所示,下列现象不能说明大气压存在的是( )
A. 吸盘吸在墙上 B. 用吸管喝饮料
C. 纸板托水 D.注射药液
变式训练2(24-25八下·湖南祁阳云龙中学·期中)下列各图不能证明大气压存在的是( )
A.牛奶盒的变化 B.用注射器注射药液
C.瓶中取袋 D.覆杯实验
变式训练3(24-25八下·重庆第一中学校·月考)如图所示,与大气压强无关的是( )
A.活塞式抽水机 B.钢笔加墨水
C.帕斯卡裂桶实验 D.覆杯实验
【典例1-2】(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔富裕县第二中学·期中)下列四个事例中不属于利用大气压的是( )
A.把吸盘式挂衣钩贴到墙上后,可以挂衣服
B.护士用针筒把药水推入病人肌肉中
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D.用胶头滴管吸取药液
变式训练1(24-25八下·福建泉州丰泽区·期末)在下列生活场景中,利用大气压强作用的是( )
A.用吸管吸牛奶 B.用高压锅煮饭
C.用打气筒打气 D.用U形管压强计测压强
变式训练2(24-25八下·福建三明宁化县·期中)下列情形中与大气压无关的是( )
A.医生给病人注射药液 B.马德堡半球实验
C.用吸管喝饮料 D.抽水机能把水从井里抽上来
变式训练3(24-25八下·福建厦门第一中学·期中)下列现象中原理与其他选项不相同的是( )
A.帕斯卡裂桶实验 B.覆杯实验
C.马德堡半球实验 D.活塞式抽水机
题型2 大气压的测量
1.知识讲解
(一)托里拆利实验:最早通过实验测量大气压的是意大利科学家托里拆利(Evangelista Torricelli,1608—1647)。他测出大气压值相当于 76 cm 高的水银柱产生的压强,约等于 1.0×105 Pa。在物理学中,人们通常把这样大小的大气压称为标准大气压。
管内水银面的上方是真空,对水银面没有压强,而管外水银面的上方是空气,通过水银槽中的水银,对管内水银产生向上的压强,维持了76 cm 高的水银柱。因此,大气压的值等于这段水银柱产生的压强。
(二)估测大气压的实验器材:20 mL 的注射器(含橡皮帽)、小桶、重物(如沙子)、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳等。
(三)实验步骤:①活塞刚好被拉动时,停止向小桶中添加重物。测量小桶和重物的总重,得到大气对活塞的压力 F。②测出注射器上有刻度部分的长度 ,用注射器的容积 V 除以长度 ,可得活塞的横截面积 S。③由,计算大气压的值。
2.典例讲解
【典例2-1】(24-25八下·江苏南通启东·期中)如图所示是关于压强的三个实验情景:
(1)如图甲,通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与 有关;
(2)如图乙所示是托里拆利实验的装置图,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,管的正上方没有水银的地方是 (选填“空气”或“真空”),读出此时水银柱的高度为,此时外界压强 标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(3)该实验中如果出现管内的水银柱高度明显低于760mm,原因可能是 。
变式训练1(24-25八下·江苏苏州高新区实验初级中学·月考)如图所示是托里拆利实验的装置图,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,先在一端封闭、约1米长的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有 ;
(2)如图乙所示,用手指堵住管口,将管口向下插入水银槽中。移开手指,待液面稳定后,读出此时管内外的液面高度差为745mm,此时外界压强 1个标准大气压(选填“大于”、“等于”、“小于”)。如果用水来代替水银做实验,水 (选填“会”或“不会”)充满整根玻璃管;
(3)其他条件不变,如果该实验中出现以下情况(以下均选填“变长”“不变”或“变短”):
a.将玻璃管换成更粗的玻璃管,水银柱的高度将 ;
b.若将玻璃管倾斜一些,水银柱的高度将 ;
c.若有少量空气残留在玻璃管内,水银柱的高度将 .
(4)如图丙所示,如果把这套装置移入足够大的玻璃钟罩内,用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到玻璃管中的水银柱 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
变式训练2(24-25八下·江苏泰州泰兴·期末)如图所示是托里拆利实验过程,根据图示完成下面的问题。
(1)实验时玻璃管中装满水银的目的是 ;
(2)在标准大气压下,实验测得水银柱的高度h应为 cm;
(3)实验过程中,若将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将 ,水银柱的长度将 ;(均选填“变长”、“变短”或“不变”)
(4)实验过程中,若玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要 。(选填“偏大”或“偏小”)
变式训练3(24-25八下·河北沧州青县陈咀乡中学·月考)托里拆利测量大气压强值实验如图1所示。
(1)当时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强,说明此时的气压 (选填“大于”“等于”“小于”)一个标准大气压;如果将托里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度 ;实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度 (后两空选填“变高”、“变低”或“不变”);
(2)若在管的A处扎一个孔,此时 (选填“有”或“没有”)水银从A处流出,原因是管内A点上方水银柱产生的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)A点受到的大气压;
(3)某同学利用透明硬质水管测量大气压强值,图2为实验装置示意图。管子上端封闭,下端浸在水槽中,管内装满水,打开K2,管内水面静止后水面高度为h1,则测得大气压强值为 Pa。
【典例2-2】(24-25八下·江苏扬州江都区第三中学·月考)小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:
(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是 ,并防止漏气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
c.用刻度尺测出注射器 的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明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气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③误将注射器总长度当成全部刻度长度;④活塞与注射器筒壁不完全密封,上述原因一定会使测量值偏大的是 (多选);
(4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦,小明同学可以 橡皮帽,拉动弹簧测力计,直至活塞匀速运动,记下示数为0.8N,则摩擦力的大小为 ;
(5)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越 。
变式训练1(24-25八下·江苏泰州姜堰区南苑学校·)小明利用标有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:
a.小明将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是 ,小华建议可以先吸一些水再做上述步骤,这样改进优点是:
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为7.5N。
c.测出注射器全部刻度的长度为4.00cm。
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、细绳、橡皮帽、水、 和 。
(2)注射器活塞的横截面积是 cm2,计算出的大气压强是 Pa。
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明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气体; ②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。
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
变式训练2(24-25八下·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)小李学习了大气压强后,准备根据课本知识完成大气压强的测量,测量方案如下:
(1)器材准备:容积20mL的注射器(含橡皮帽)、小桶、适量的沙子、大量程弹簧测力计、 、细绳等
(2)进行实验,:
①将活塞推至针筒的底端,排出空气,用橡皮帽封住小孔,防止漏气;
②当活塞刚开始滑动时,停止添加沙子,测出桶和沙子总重G,大气压力大小就为G;
③读出注射器针筒上最大容积V,测出注射器上全部刻度部分的长度L(如图所示);计算出横截面积;
④计算大气压强p= ; (用实验中物理量符号写出表达式)
(3)将测量数据记入表格
大气对活塞的压力F/N
注射器容积V/mL
全部刻度部分的长度L/cm
活塞的横截面积S/m2
大气压的值p/Pa
20
20
(4)小李还发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。
如图所示。用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器4mL刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为4mL。水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为8mL时,弹簧测力计的示数为10N,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积V/mL
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数F/N
10
12
13.3
16
当注射器内气体体积为16mL时,弹簧测力计示数为 N。
变式训练3(24-25八下·江苏泰州民兴中英文学校·)为了测量大气压强,某同学选择了:轻质的注射器(最大刻度为2.5mL)、0~5N的弹簧测力计、刻度尺和细线等,实验步骤如下:
(1)为了测出活塞的横截面积,将刻度尺按照如图甲放置,正确读出示数为5.90cm;
(2)如图乙所示,将测力计悬挂后进行 ;
(3)将注射器挂在测力计下,取下橡皮帽,竖直向下拉注射器筒,缓慢增加拉力,当注射器筒相对于 开始运动时,读出测力计示数为0.3N;此时注射器的活塞受到竖直向 的摩擦力;
(4)将活塞推到底,用橡皮帽堵住注射器出口,仿照(3)读出测力计示数为4.3N;
(5)根据所测数据算得所测的大气压强值为 Pa;
(6)小明在实验结束时回想起,将注射器挂在测力计上时,测力计有示数,认为这会影响所测大气压值。你认为下列选项正确的是 。
A.仅活塞的重力会影响所测大气压值
B.仅注射器筒的重力会影响所测大气压值
C.活塞和注射器筒的重力都会影响所测大气压值
D.活塞和注射器筒的重力都不会影响所测大气压值
题型3 大气压的变化
1. 知识讲解
(1)研究表明,大气压与海拔高度之间有一定的关系。海拔高度越高的地方,大气越稀薄,大气压越小。人们可根据测量的大气压值估算当地的海拔高度。在同一地点,大气压也不是固定不变的。例如,季节和天气的变化也会引起大气压的变化。因此,人们常将气压变化的信息作为天气预报的依据之一。 在同一时间,地球上两地间的气压不同会引起空气流动。气压差越大,空气流动越快,由此形成不同等级的风。
(2)研究表明,液体的沸点与液面上方的气压有关。气压减小时沸点降低,气压增大时沸点升高。
2.典例讲解
【典例3-1】(23-24八下·江苏淮安开明中学·月考)人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小, 将外部空气压入肺内;高原反应是因为海拔越高,气压越 (选填“高”或“低”),新鲜空气难以进入肺内;阴雨天气会感觉到胸闷气短,是因为雨天的气压比晴天的 (选填“高”或“低”)。
变式训练1(23-24八下·江苏泰州民兴中英文学校·月考)家住33楼的小明为自制了如图所示的气压计。制作中小明塞紧瓶塞后,插入细玻璃管,应 ,使水沿玻璃管上升到瓶口以上,以便于观察。把它从家中拿到地面上后,发现玻璃管内水柱的高度 (选填“上升”、“不变”或“下降”)。
变式训练2(22-23八下·江苏扬州仪征·期末)如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端 (选填“吸”或“吹”)入少量气体,就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度 (选填“上升”或“下降”),水对容器底的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。实验过程中还发现,用手握住瓶的上面有气体部分时,玻璃管中水柱会上升,于是他猜想:质量一定的气体压强可能与 有关。
变式训练3(20-21八下·江苏连云港赣榆区、灌南县·期末)如图所示,小明将自制气压计,从一楼拿到三十楼,观察到玻璃管内的水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”),这一现象说明了大气压随高度增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【典例3-2】(24-25八下·江苏常州中天实验中学·月考)如图所示是自制气压计,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的高度为h,(不考虑温度的影响)下列措施能使h变高的是( )
A.将自制气压计从山上移到山下
B.减小玻璃瓶内气压
C.放在真空罩内,逐渐抽罩内空气
D.在橡皮塞上戳一透气孔
变式训练1(24-25八下·安徽合肥第三十八中学·期中)如图所示是个自制气压计,管中液面高于瓶中液面。下列说法正确的是( )
A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管上气压计的刻度值上大下小
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压小于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
变式训练2(24-25八下·北京第十四中学·期中)如图所示,关于托里拆利实验,下列说法中正确的是( )
A.将玻璃管倾斜,水银柱的长度将不变
B.将玻璃管向下压,水银柱的高度将变小
C.将该实验装置向上移至山顶,水银柱的高度将变大
D.将粗玻璃管换成细玻璃管进行实验,水银柱的高度将不变
变式训练3(23-24八下·江苏扬州邗江区·期末)如图,小雪用玻璃瓶和玻璃管制作了一个气压计,来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.瓶子密封后,应先从玻璃管吸气,使管中的液面比玻璃瓶内的液面高
B.图中所示,此时玻璃瓶内的气压大于瓶外的大气压
C.外界大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
D.坐电梯将此气压计从1楼拿到20楼,玻璃管内的液面会下降
题型4 流体压强与流速的关系
1.知识讲解
(1) 研究表明,流体的流速越大,压强越小。自然界和生活中许多现象都与这个规律有关。例如,高速列车进站时,车厢附近的气流速度大、压强小,若旅客距离车厢过近,可能会由于气压差而
被推向列车,从而受到伤害。因此,高速列车进站时,旅客必须站在站台的安全线以内。
(2)飞机能够腾空而起,其升力主要来自机翼。如图 9-26 所示,飞机飞行时,机翼具有的特殊形状,使得其上方气流较快、下方气流较慢,因而机翼下方空气的压强较大,于是机翼就获得了向上的升力。
2.典例讲解
【典例4-1】(24-25八下·江苏扬州江都区华君外国语学校·月考)下列关于图中各图的现象描述,与事实不符的是( )
A.图甲:用力向下吹气,乒乓球不会掉落下来 B.图乙:用力吹气,杯中的液体沿塑料管上升
C.图丙:空气向左流动,物体获得向上的升力 D.图丁:在纸条上方吹气,纸条随气流飘起来
变式训练1(24-25八下·江苏无锡梁溪区·期末)下列事例中不能说明“流体的压强与流速有关”的是( )
A.图甲,向前吹气,纸条向上运动
B.图乙,瓶内灌满水,纸片不掉下来
C.图丙,在硬币上方吹气,硬币跳进碗里
D.图丁,向悬挂着的气球左侧吹气,气球向左运动
变式训练2(24-25八下·江苏泰州海陵区·期末)小红将纸条的一端按在嘴唇的下方,沿纸面上方向前吹气,则纸条将( )
A.保持不动 B.向上飘动
C.向下飘动 D.先向下后向上飘动
变式训练3(24-25八下·江苏常州溧阳·期末)如图所示实验装置中,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。在右端c处往装置里快速吹气时,以下判断正确的是( )
A.a管口处压强小于b管口处压强,导致a管中水面升高
B.a管口处压强小于b管口处压强,导致b管中水面升高
C.a管口处压强大于b管口处压强,导致a管中水面升高
D.a管口处压强大于b管口处压强,导致b管中水面升高
【典例4-2】(24-25八下·广东惠州惠城区惠泽学校·期中)如图是某同学分析飞机如何获得升力时所画的示意图。下列说法正确的是( )
A.飞机获得升力利用了流体流速大的位置,压强大的原理
B.机翼受到空气向上的压力小于向下的压力
C.根据所知原理可推理出机翼下方空气流速小,压强小
D.根据机翼上凸下平,分析出机翼上方空气流速大,压强小
变式训练1(24-25八年级下·山东济南·期中)如图所示,是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时( )
A.机翼下方空气速度大,压强小 B.机翼下方空气速度大,压强大
C.机翼上方空气速度大,压强大 D.机翼上方空气速度大,压强小
变式训练2(24-25八下·福建福州闽清县·期中)闽清某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,如图机翼横截面形状的设计,可以让飞机获得升力的是( )
A. B.
C. D.
变式训练3(24-25八下·山东济南东南片区·期中)如图所示,是我国的“运”大型运输机。飞机的机翼通常做成上表面凸起、下表面平直的形状,当飞机滑行起飞时,下列说法正确的是( )
A.机翼上方的空气流速小、压强大 B.机翼上方的空气流速大、压强小
C.机翼下方的空气流速大、压强大 D.机翼下方的空气流速小、压强小
【能力培优练】
1.(24-25八·江苏苏州高新区第一初级中学·月考)C919国产大飞机首度服务2024年春运,有网友兴奋地说,中国商飞将可能成为继波音和空客之后的第三大民航飞机制造者,下列说法正确的是( )
A.飞机不能垂直地面腾空而起,先滑行再起飞是为了让乘客充分欣赏机场景色
B.飞行时机翼下方空气的流速远大于机翼上方空气的流速
C.飞机在跑道上加速滑行时,速度越快,惯性越大
D.飞机在跑道上加速滑行时,地面对飞机的支持力小于重力
2.(24-25八下·江苏无锡惠山区·期末)如图所示是托里拆利实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.将玻璃管倾斜或下压,管内外水银面的高度差会变小
B.大气压支持管内这段水银柱不会下落
C.当管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
D.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
3.(24-25八下·江苏南通海安十三校联考·月考)关于如图所示的托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.若继续向水银槽内加水银,玻璃管内水银面将不变
B.玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变长
C.若玻璃管上端有少量气体,水银柱高度差将大于760 mm
D.将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
4.(24-25八下·江苏南通启东·期中)下列不属于连通器应用的是( )
A.水壶 B.活塞式抽水机
C.船闸 D.洗手池的排水管
5.(24-25八下·山东临沂郯城县·期中)下列现象或装置中不可以直接说明大气压强存在的是( )
A.盆景自动供水装置 B.使用注射器注射药液
C.覆杯实验 D.用吸管喝饮料
6.(24-25八下·江苏扬州江都区校际联考联谊·月考)如图所示是我国自主研发的C919大型商用客机。下列说法正确的是( )
A.客机宽大的轮子,减小了客机着陆时对地面的压力
B.跑道做得长是因为客机受到的惯性大
C.客机升空是利用了“流体在流速大的地方压强小”的原理
D.客机减速降落时处于平衡状态
7.(24-25八下·江苏盐城·期末)学校科技小组制作飞机模型,要让飞机在飞行过程中获得一定的升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
8.(24-25八下·江苏苏州吴中、吴江、相城区·期末)下列实例中,应用到流体压强与流速关系的是( )
A.用吸管吸饮料 B.吸盘挂钩吸在玻璃上
C.抽油烟机将油烟吸走 D.梳头发时头发吸在塑料梳子上
9.(24-25八下·江苏扬州宝应县·期末)如图所示是一个能预报天气的小发明“晴雨表”,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。当A管液面明显上升时,天气往往转为阴雨天。下列说法正确的是( )
A.该“晴雨表”是利用连通器原理工作的
B.A玻璃管越粗,管内水柱高度变化越明显
C.该“晴雨表”从楼下拿到楼上时A管液面会下降
D.A管液面上升,说明外界气压降低
10.(24-25八下·江苏苏州立达中学·期末)物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行了讨论,其中正确的是( )
A.图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小
B.图乙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到的吸力非常大
C.图丙向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
D.图丁轮船从上游到下游经过的船闸利用了连通器原理
11.(24-25八下·江苏苏州姑苏区·期末)如图所示,在“体验大气压强的存在”的实验中,下列做法合理的是( )
A.在易拉罐中加满水
B.加热前将罐口堵住
C.待水沸腾后,撤去酒精灯,并将罐口封住
D.待水沸腾后,停止加热,等易拉罐冷却后,将罐口堵住
【链接中考】
1.(2024·江苏省南通市·)公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料; ②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住; ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
2.(2025·江苏盐城·三模)下列现象能用流体压强和流速关系解释的是( )
A.水库的大坝修成上窄下宽 B.气球和飞艇能悬浮在空中
C.并列行驶的军舰不能靠得太近 D.用嘴通过吸管能从瓶中吸起饮料
3.(2025·江苏省苏州市·二模)小明通过覆杯实验验证大气压强的存在,在空中转动覆杯360度,验证各个方向都存在大气压。以下四个位置中,不能证明大气压存在的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025·江苏省无锡市·二模)如图所示,下列有关压强的描述正确的是( )
A.图甲大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强大
B.图乙安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.图丙自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压减小而升高
D.图丁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
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第3节 气体的压强
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 大气压强的存在 1
题型2 大气压的测量 5
题型3 大气压的变化 16
题型4 流体压强与流速的关系 21
【能力培优练】 26
【链接中考】 32
【重难题型讲解】
题型1 大气压强的存在
1.知识讲解
上述实验中,对易拉罐加热时,其内部的高温空气和水蒸气向外排出;易拉罐被封闭并冷却后,其内部气压减小,外部的大气压就将它压瘪。大量实验表明,大气对处在其中的物体有压强,这种压强叫作大气压强(atmospheric pressure),简称大气压。
2.典例讲解
【典例1-1】(24-25八下·江苏南通海门区·期末)用矿泉水瓶做的下列小实验中,下列能证明大气压存在的实验是( )
A.水量越多形变越大 B.纸片托住满瓶泉水
C.孔位越低流速越大 D.用力吹气喷出水雾
【答案】B
【解析】A.水量越多,对海绵的压力越大,海绵的形变越大,这是探究压力的作用效果与压力大小的关系,故A不符合题意;
B.纸片托住满瓶泉水,大气压使纸片不掉下来,这是验证大气压存在的实验,故B符合题意;
C.孔位越低流速越大,这是因为液体内部的压强随着深度的增加而增大,故C不符合题意;
D.用力吹气喷出水雾,这是探究流体的压强与流速关系的实验,故D不符合题意。
故选B。
变式训练1(22-23八下·陕西汉中洋县·期末)如图所示,下列现象不能说明大气压存在的是( )
A. 吸盘吸在墙上 B. 用吸管喝饮料
C. 纸板托水 D.注射药液
【答案】D
【解析】A.吸盘式挂衣钩向墙上按时,是里面的压强小于外界大气压,是大气压把吸盘压在墙上,能说明大气压的存在,故A不符合题意;
B.用吸管吸饮料是利用大气压的作用将饮料压入嘴中,能说明大气压的存在,故B不符合题意;
C.水悬空在纸杯中,纸片没有掉下来,利用的是大气压,故C不符合题意;
D.注射器向外推针管中药液是利用了液体可以传递压强,与大气压无关,故D符合题意。
故选D。
变式训练2(24-25八下·湖南祁阳云龙中学·期中)下列各图不能证明大气压存在的是( )
A.牛奶盒的变化 B.用注射器注射药液
C.瓶中取袋 D.覆杯实验
【答案】B
【解析】A.牛奶盒的变化:吸牛奶时,盒内空气被吸出,气压减小,外界大气压将牛奶盒压扁,能证明大气压存在,故A不符合题意;
B.用注射器注射药液:注射器注射药液是依靠手的推力,将药液注入体内,不是利用大气压,不能证明大气压存在,故B符合题意;
C.瓶中取袋:袋在瓶内时,瓶内气压小于外界大气压,大气压将袋紧紧压在瓶内,难以取出,能证明大气压存在,故C不符合题意;
D.覆杯实验:杯子倒置后,纸片不下落,是因为外界大气压托住了纸片和杯内的水,能证明大气压存在,故D不符合题意。
故选B。
变式训练3(24-25八下·重庆第一中学校·月考)如图所示,与大气压强无关的是( )
A.活塞式抽水机 B.钢笔加墨水
C.帕斯卡裂桶实验 D.覆杯实验
【答案】C
【解析】A.活塞式抽水机是利用大气压工作的。当活塞向上运动时,活塞下方的气压减小,在外界大气压的作用下,水被压入抽水机内,故A不符合题意;
B.钢笔加墨水是利用大气压工作的。先挤压笔胆,排出里面的空气,松手后笔胆恢复原状,内部气压减小,外界大气压将墨水压入笔胆,故B不符合题意;
C.帕斯卡裂桶实验证明了液体内部的压强与液体的深度有关,深度越大,压强越大,而与液体的多少无关。这个实验与液体压强有关,与大气压强无关,故C符合题意;
D.覆杯实验中,纸片和水不掉下来,是因为大气对纸片有向上的压力,这个压力大于水的重力,证明了大气压强的存在,故D不符合题意。
故选C。
【典例1-2】(24-25八下·黑龙江齐齐哈尔富裕县第二中学·期中)下列四个事例中不属于利用大气压的是( )
A.把吸盘式挂衣钩贴到墙上后,可以挂衣服
B.护士用针筒把药水推入病人肌肉中
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来
D.用胶头滴管吸取药液
【答案】B
【解析】A.挤压吸盘排出空气,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧压在墙上,故A不符合题意;
B.护士用针筒把药水推入病人肌肉中,这个过程是靠人的推力(机械力)将药液压出,而不是依靠大气压,故B符合题意;
C.茶壶的盖上留一个小孔,水才容易倒出来,原理是,如果盖子密封,倒水时壶内气压下降,外部大气压阻碍水流出,留小孔后,空气进入壶内,保持内外气压平衡,水就能顺利流出,故C不符合题意;
D.用胶头滴管吸取药液时,挤压胶头,排出空气;松开后,胶头恢复原状,内部气压降低,外界大气压将药液压入滴管,故D不符合题意。
故选B。
变式训练1(24-25八下·福建泉州丰泽区·期末)在下列生活场景中,利用大气压强作用的是( )
A.用吸管吸牛奶 B.用高压锅煮饭
C.用打气筒打气 D.用U形管压强计测压强
【答案】A
【解析】A.用吸管吸牛奶时,先把吸管内的空气吸走,使吸管内气压减小,外界大气压大于吸管内气压,牛奶在大气压的作用下被压入吸管进而进入口中,是利用大气压强作用,故A符合题意;
B.高压锅煮饭是利用了锅内气压升高,水的沸点升高的原理,通过增加锅内气压来提高水的沸点,从而使食物更快煮熟,不是利用大气压强,故B不符合题意;
C.打气筒打气时,是压缩筒内空气的体积,使其压强增大,大于轮胎(或其他物体)中的气压,从而将空气压入轮胎(或其他物体)中,利用的是气体压强,不是大气压强,故C不符合题意;
D.U形管压强计是根据液体压强原理工作的,通过橡皮膜感受压强,再由封闭在管内的气体传递压强,使 U 形管两侧液面出现高度差,以此来测量液体或气体的压强,不是利用大气压强作用,故D不符合题意;
故选A。
变式训练2(24-25八下·福建三明宁化县·期中)下列情形中与大气压无关的是( )
A.医生给病人注射药液 B.马德堡半球实验
C.用吸管喝饮料 D.抽水机能把水从井里抽上来
【答案】A
【解析】A.医生给病人注射药液是利用注射器活塞的推力,将药液直接压入人体血管,与大气压无关,故A符合题意;
B.马德堡半球实验是历史上证明大气压存在的著名实验,两个半球被抽真空后,因外界大气压的作用难以分开,与大气压直接相关,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸管内气压减小,外界大气压将饮料压入吸管,从而进入口中,依赖大气压的作用,故C不符合题意;
D.抽水机(如活塞式抽水机 )工作时,通过降低抽水机内部气压,使外界大气压大于抽水机内气压,从而将水压入抽水机,进而抽到高处,利用了大气压,故D不符合题意。
故选A。
变式训练3(24-25八下·福建厦门第一中学·期中)下列现象中原理与其他选项不相同的是( )
A.帕斯卡裂桶实验 B.覆杯实验
C.马德堡半球实验 D.活塞式抽水机
【答案】A
【解析】A.帕斯卡裂桶实验,桶被撑裂是因为液体压强随深度增加而增大;
B.覆杯实验,杯中水和纸片不会掉落,证明了大气压的存在;
C.马德堡半球实验,利用两个空心铜半球证明了大气压的存在;
D.活塞式抽水机,是利用大气压将水从低处压到高处;
综上所述,与其它选项不相同的是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型2 大气压的测量
1.知识讲解
(一)托里拆利实验:最早通过实验测量大气压的是意大利科学家托里拆利(Evangelista Torricelli,1608—1647)。他测出大气压值相当于 76 cm 高的水银柱产生的压强,约等于 1.0×105 Pa。在物理学中,人们通常把这样大小的大气压称为标准大气压。
管内水银面的上方是真空,对水银面没有压强,而管外水银面的上方是空气,通过水银槽中的水银,对管内水银产生向上的压强,维持了76 cm 高的水银柱。因此,大气压的值等于这段水银柱产生的压强。
(二)估测大气压的实验器材:20 mL 的注射器(含橡皮帽)、小桶、重物(如沙子)、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳等。
(三)实验步骤:①活塞刚好被拉动时,停止向小桶中添加重物。测量小桶和重物的总重,得到大气对活塞的压力 F。②测出注射器上有刻度部分的长度 ,用注射器的容积 V 除以长度 ,可得活塞的横截面积 S。③由,计算大气压的值。
2.典例讲解
【典例2-1】(24-25八下·江苏南通启东·期中)如图所示是关于压强的三个实验情景:
(1)如图甲,通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与 有关;
(2)如图乙所示是托里拆利实验的装置图,大拇指封闭玻璃管后,将管口倒转插入水银槽中,待液面稳定后,管的正上方没有水银的地方是 (选填“空气”或“真空”),读出此时水银柱的高度为,此时外界压强 标准大气压强(选填“>”、“<”或“=”);
(3)该实验中如果出现管内的水银柱高度明显低于760mm,原因可能是 。
【答案】(1)受力面积
(2) 真空 =
(3)玻璃管内不慎混入空气,此时管内空气的压强与水银柱的压强之和等于外界大气压,导致水银柱高度降低;也可能是外界大气压小于一个标准大气压。
【解析】(1)如图甲,两手受到的压力相同,受力面积不同,两手的凹陷程度不同,则通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与受力面积有关。
(2)[1]实验前,玻璃管中先装满水银,将玻璃管中的空气全部排出,然后大拇指封闭玻璃管后,将玻璃管倒转插入水银槽中,待液面稳定后,玻璃管的正上方没有水银的地方是真空。
[2]一个标准大气压等于760mm高的水银柱产生的压强,实验中读出此时水银柱的高度为,则此时外界压强等于一个标准大气压强。
(3)该实验中如果出现管内的水银柱高度明显低于760mm,原因可能是玻璃管内不慎混入空气,此时管内空气的压强与水银柱的压强之和等于外界大气压,导致水银柱高度降低;也可能是外界大气压小于一个标准大气压。
变式训练1(24-25八下·江苏苏州高新区实验初级中学·月考)如图所示是托里拆利实验的装置图,请回答下列问题:
(1)如图甲所示,先在一端封闭、约1米长的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有 ;
(2)如图乙所示,用手指堵住管口,将管口向下插入水银槽中。移开手指,待液面稳定后,读出此时管内外的液面高度差为745mm,此时外界压强 1个标准大气压(选填“大于”、“等于”、“小于”)。如果用水来代替水银做实验,水 (选填“会”或“不会”)充满整根玻璃管;
(3)其他条件不变,如果该实验中出现以下情况(以下均选填“变长”“不变”或“变短”):
a.将玻璃管换成更粗的玻璃管,水银柱的高度将 ;
b.若将玻璃管倾斜一些,水银柱的高度将 ;
c.若有少量空气残留在玻璃管内,水银柱的高度将 .
(4)如图丙所示,如果把这套装置移入足够大的玻璃钟罩内,用抽气机逐渐抽出里面的空气,将会看到玻璃管中的水银柱 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。
【答案】(1)空气
(2) 小于 会
(3) 不变 不变 变短
(4)下降
【解析】(1)在一端封闭、约1米长的细玻璃管内灌满水银,确保管内没有空气,否则管内的空气也有一定的压强,结果会导致测量结果偏小。
(2)[1]标准大气压约为1.013×105Pa,即外界大气压的大小等于760mm汞柱产生的液体压强,此时外界大气压只托起了745mm汞柱,表明此时外界压强小于1个标准大气压。
[2]如果用水来代替水银做实验,由于水的密度远小于水银的密度,所以外界大气压能够托起更高的水柱,即水会充满这个玻璃管。
(3)a.[1]根据玻璃管内水银产生的液体压强p=ρgh可知,液体压强与玻璃管的粗细无关,所以将玻璃管换成更粗的玻璃管,水银柱的高度不变。
b.[2]将玻璃管稍微倾斜一点,水银柱的长度将变长,但是水槽和玻璃管内液面的高度差不变。
c.[3]若有少量空气残留在玻璃管内,则管内空气产生的压强与液体压强之和才等于外界大气压强,而外界大气压强不变,所以水银柱的高度将变短。
(4)当用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩内的空气时,水槽外的气压逐渐减小,而水银柱产生的液体压强大于水槽外的大气压强,为了达到平衡状态,玻璃管中的水银柱将下降。
变式训练2(24-25八下·江苏泰州泰兴·期末)如图所示是托里拆利实验过程,根据图示完成下面的问题。
(1)实验时玻璃管中装满水银的目的是 ;
(2)在标准大气压下,实验测得水银柱的高度h应为 cm;
(3)实验过程中,若将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将 ,水银柱的长度将 ;(均选填“变长”、“变短”或“不变”)
(4)实验过程中,若玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要 。(选填“偏大”或“偏小”)
【答案】(1)排尽管内空气
(2)76
(3) 不变 变长
(4)偏小
【解析】(1)实验时玻璃管中装满水银,可以排尽管内空气,避免管内空气对实验结果的影响。
(2)在标准大气压下,实验测得水银柱的高度h应为
(3)[1][2]大气压不变,水银密度不变,若将玻璃管倾斜,根据公式可知,水银柱的高度将不变,部分水银进入玻璃管,水银柱的长度将变长。
(4)实验过程中,若玻璃管中的水银没有装满,倒置后,水银柱上方的空气对水银柱产生向下的压力,水银柱高度降低,则测量的大气压值比真实值要偏小。
变式训练3(24-25八下·河北沧州青县陈咀乡中学·月考)托里拆利测量大气压强值实验如图1所示。
(1)当时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强,说明此时的气压 (选填“大于”“等于”“小于”)一个标准大气压;如果将托里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度 ;实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度 (后两空选填“变高”、“变低”或“不变”);
(2)若在管的A处扎一个孔,此时 (选填“有”或“没有”)水银从A处流出,原因是管内A点上方水银柱产生的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)A点受到的大气压;
(3)某同学利用透明硬质水管测量大气压强值,图2为实验装置示意图。管子上端封闭,下端浸在水槽中,管内装满水,打开K2,管内水面静止后水面高度为h1,则测得大气压强值为 Pa。
【答案】(1) 750 小于 变低 不变
(2) 没有 小于
(3)105
【解析】(1)[1][2]在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强小于一个标准大气压760mm水银柱。
[3]大气压随高度的增加而减小,所以如果将托里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度变低。
[4]在托里拆利实验中,玻璃管的粗细,倾斜,以及上提,下按对实验结果均无影响,因此实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度不变。
(2)[1][2]A处上方水银柱产生的压强小于750mm水银柱,而外界大气压较大,故A处上方的水银柱在大气压作用下会上升到顶部。而A处下方的水银由于受到向下的大气压,在重力作用下下降到与水银槽中液面相平,所以并没有水银从A处流出。
(3)由图2可知,h1=10m,大气压等于水的压强p=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa
【典例2-2】(24-25八下·江苏扬州江都区第三中学·月考)小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:
(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是 ,并防止漏气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
c.用刻度尺测出注射器 的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为 Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明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气体;②活塞与注射器筒壁间有摩擦;③误将注射器总长度当成全部刻度长度;④活塞与注射器筒壁不完全密封,上述原因一定会使测量值偏大的是 (多选);
(4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦,小明同学可以 橡皮帽,拉动弹簧测力计,直至活塞匀速运动,记下示数为0.8N,则摩擦力的大小为 ;
(5)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越 。
【答案】(1) 排尽空气 全部刻度
(2)
(3)②③
(4) 拔去 0.8
(5)大
【解析】(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,可以排尽注射器内的空气,并防止漏气。
[2]根据实验原理,需要用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,然后根据计算活塞横截面积。
(2)注射器全部刻度的长度为
有刻度部分的容积为
注射器活塞的横截面积为,则大气压强为
(3)①④活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;②活塞与注射器筒壁间有摩擦会使拉力变大,在面积不变的情况下,会导致测量值大于真实值;③误将注射器总长度当成全部刻度长度,根据计算活塞横截面积公式可知,注射器容积一定,测得长度L偏大,则横截面积偏小,根据可知,会导致测量的大气压值大于真实值。故一定会使测量值偏大的是②③。
(4)[1][2]拔去橡皮帽后,注射器内部与外界大气相通,内部气压和外界一致,当活塞匀速运动时,拉力与摩擦力平衡,即摩擦力等于拉力0.8N。
(5)在推活塞的过程中,活塞下面空间内气体的体积变小,越推越费力,说明气体压力越大,由此可知,气体的压强越大。所以,其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。
变式训练1(24-25八下·江苏泰州姜堰区南苑学校·)小明利用标有最大刻度值2.5mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量。其实验步骤如下:
a.小明将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的是 ,小华建议可以先吸一些水再做上述步骤,这样改进优点是:
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为7.5N。
c.测出注射器全部刻度的长度为4.00cm。
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、细绳、橡皮帽、水、 和 。
(2)注射器活塞的横截面积是 cm2,计算出的大气压强是 Pa。
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明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气体; ②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准; ④活塞与注射器筒壁不完全密封。
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
【答案】 见解析 见解析 刚开始滑动 弹簧测力计 刻度尺 0.625 1.2×105 B
【解析】a.[1][2]将注射器的活塞推至注射器筒的底端,可以排尽筒内的空气;可以先吸一些水再做上述步骤,使水充满注射器小孔,这样可排尽注射器小孔中残余气体,减小实验过程中的测量误差。
b.[3]用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数,此时弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡。
(1)[4][5]该实验的实验原理是,实验中需要有注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽,水和刻度尺。
(2)[6][7]已知注射器容积为2.5mL=2.5cm3
注射器全部刻度的长度L=4.00cm,因为注射器为圆柱体,根据V=SL可得活塞面积
实验时,弹簧测力计的示数F=7.5N,这就是大气对活塞的压力,则大气压强
(3)[8]①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故①符合题意;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,会导致测力计的示数偏大,测量的大气压值大于真实值,故②不符合题意;
③弹簧测力计的示数没有读准,会导致测量值大于真实值或测量值小于真实值,故③不符合题意;
④活塞与注射器筒壁不完全密封,注射器筒内有空气会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小,故④符合题意。
故选B。
变式训练2(24-25八下·江苏扬州江都区实验初级中学·月考)小李学习了大气压强后,准备根据课本知识完成大气压强的测量,测量方案如下:
(1)器材准备:容积20mL的注射器(含橡皮帽)、小桶、适量的沙子、大量程弹簧测力计、 、细绳等
(2)进行实验,:
①将活塞推至针筒的底端,排出空气,用橡皮帽封住小孔,防止漏气;
②当活塞刚开始滑动时,停止添加沙子,测出桶和沙子总重G,大气压力大小就为G;
③读出注射器针筒上最大容积V,测出注射器上全部刻度部分的长度L(如图所示);计算出横截面积;
④计算大气压强p= ; (用实验中物理量符号写出表达式)
(3)将测量数据记入表格
大气对活塞的压力F/N
注射器容积V/mL
全部刻度部分的长度L/cm
活塞的横截面积S/m2
大气压的值p/Pa
20
20
(4)小李还发现,压缩一个已经充气的气球感到很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。
如图所示。用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器4mL刻度处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为4mL。水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为8mL时,弹簧测力计的示数为10N,继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。
注射器内气体体积V/mL
8
10
12
16
20
弹簧测力计的示数F/N
10
12
13.3
16
当注射器内气体体积为16mL时,弹簧测力计示数为 N。
【答案】(1)刻度尺
(2)
(3) 10.00 2.0×10-4 1.0×105
(4)15
【解析】(1)实验中需要测量注射器全部刻度部分的长度需要用到刻度尺,故补充器材为刻度尺。
(2)大气压力
注射器的横截面积
大气压强
(3)从图中刻度尺读数可知,注射器全部刻度部分的长度
注射器容积
横截面积
大气压的值
(4)当时的大气压为
活塞面积
注射器内气体体积表示为
拉动活塞,气体体积为V,封闭气体压强与体积成反比,注射器内气体压强为
注射器内外压强差为
弹簧测力计示数
当时,
变式训练3(24-25八下·江苏泰州民兴中英文学校·)为了测量大气压强,某同学选择了:轻质的注射器(最大刻度为2.5mL)、0~5N的弹簧测力计、刻度尺和细线等,实验步骤如下:
(1)为了测出活塞的横截面积,将刻度尺按照如图甲放置,正确读出示数为5.90cm;
(2)如图乙所示,将测力计悬挂后进行 ;
(3)将注射器挂在测力计下,取下橡皮帽,竖直向下拉注射器筒,缓慢增加拉力,当注射器筒相对于 开始运动时,读出测力计示数为0.3N;此时注射器的活塞受到竖直向 的摩擦力;
(4)将活塞推到底,用橡皮帽堵住注射器出口,仿照(3)读出测力计示数为4.3N;
(5)根据所测数据算得所测的大气压强值为 Pa;
(6)小明在实验结束时回想起,将注射器挂在测力计上时,测力计有示数,认为这会影响所测大气压值。你认为下列选项正确的是 。
A.仅活塞的重力会影响所测大气压值
B.仅注射器筒的重力会影响所测大气压值
C.活塞和注射器筒的重力都会影响所测大气压值
D.活塞和注射器筒的重力都不会影响所测大气压值
【答案】 校零 活塞 下 D
【解析】(2)[1]在测量之前,需要对弹簧测力计进行校零,以确保测量结果的准确性,因此,将测力计悬挂后,我们需要调整指针使其对准零刻度线。
(3)[2][3]测量过程中,我们需要缓慢增加拉力,直到注射器筒相对于活塞开始运动时,此时读出测力计的示数。由于活塞受到的是平衡力作用,所以此时活塞受到的摩擦力与测力计对它的拉力大小相等,方向相反。因此,活塞受到的摩擦力方向竖直向下。
(5)[4]为了测量大气压力,我们需要将活塞推到底,并用橡皮帽堵住注射器出口,然后仿照步骤(3)读出测力计的示数,此时示数为活塞重力、活塞与注射器筒之间的摩擦力之和,即。
根据所测数据,我们可以计算出大气压力
活塞的横截面积为,由公式可以算得所测大气压强值为
(6)[5]在测量过程中,我们测量的是活塞重力、活塞与注射器筒之间的摩擦力之和。而在计算大气压强时,我们使用的是大气压力除以活塞的横截面积。因此,只要活塞、活塞与注射器筒之间的摩擦力在测量过程中保持不变(即不影响大气压力的测量),它们就不会影响所测大气压值,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
题型3 大气压的变化
1. 知识讲解
(1)研究表明,大气压与海拔高度之间有一定的关系。海拔高度越高的地方,大气越稀薄,大气压越小。人们可根据测量的大气压值估算当地的海拔高度。在同一地点,大气压也不是固定不变的。例如,季节和天气的变化也会引起大气压的变化。因此,人们常将气压变化的信息作为天气预报的依据之一。 在同一时间,地球上两地间的气压不同会引起空气流动。气压差越大,空气流动越快,由此形成不同等级的风。
(2)研究表明,液体的沸点与液面上方的气压有关。气压减小时沸点降低,气压增大时沸点升高。
2.典例讲解
【典例3-1】(23-24八下·江苏淮安开明中学·月考)人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小, 将外部空气压入肺内;高原反应是因为海拔越高,气压越 (选填“高”或“低”),新鲜空气难以进入肺内;阴雨天气会感觉到胸闷气短,是因为雨天的气压比晴天的 (选填“高”或“低”)。
【答案】 大气压 低 低
【解析】[1]当人吸气时,肺的容积增大,气体压强变小,小于外界大气压强,大气压把外部空气压入肺内。
[2]大气压随高度的升高而降低。高原上海拔较高,大气压较小,新鲜空气难以进入肺内,因此人们会觉得不舒服。
[3]大气压会随高度、地点、天气、季节等发生变化,阴雨天气会感觉到胸闷气短,是因为雨天的气压比晴天的低。
变式训练1(23-24八下·江苏泰州民兴中英文学校·月考)家住33楼的小明为自制了如图所示的气压计。制作中小明塞紧瓶塞后,插入细玻璃管,应 ,使水沿玻璃管上升到瓶口以上,以便于观察。把它从家中拿到地面上后,发现玻璃管内水柱的高度 (选填“上升”、“不变”或“下降”)。
【答案】 向瓶内吹气 下降
【解析】[1]只有瓶内大气压强大于外界大气压时,它才会压着水柱升到瓶口,所以小明塞紧瓶塞,插入细玻璃管后,故应向瓶内吹气。
[2]从楼上到楼下,外界大气压增大,可观察到玻璃管内水柱高度出现下降。
变式训练2(22-23八下·江苏扬州仪征·期末)如图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端 (选填“吸”或“吹”)入少量气体,就制成了一个简易的气压计。小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度 (选填“上升”或“下降”),水对容器底的压强 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。实验过程中还发现,用手握住瓶的上面有气体部分时,玻璃管中水柱会上升,于是他猜想:质量一定的气体压强可能与 有关。
【答案】 吹 上升 变大 温度
【解析】[1]为了使瓶内气体的压强大于外界大气压,使水沿着玻璃管上升到瓶口以上,以便于观察,因此在玻璃管穿过橡皮塞插入水中后,从管子上端吹入少量气体。
[2]把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强稳定不变,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,因此管内水柱的高度会上升。
[3]当管内水柱的高度增大时,水深增大,由p=ρgh可知,水对容器底的压强变大。
[4]用手握住瓶的上面有气体部分时,瓶内气体的温度升高,压强增大,在瓶内气压的作用下细玻璃管内水柱会上升,故可猜想:质量一定的气体压强可能与温度有关。
变式训练3(20-21八下·江苏连云港赣榆区、灌南县·期末)如图所示,小明将自制气压计,从一楼拿到三十楼,观察到玻璃管内的水面 (选填“上升”、“下降”或“不变”),这一现象说明了大气压随高度增加而 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 上升 减小
【解析】[1][2]由于大气压随海拔高度的升高而降低,将自制气压计从一楼拿到三十楼,高度升高,瓶外大气压降低,瓶内气压将水压向瓶外,所以玻璃管内水柱上升。
【典例3-2】(24-25八下·江苏常州中天实验中学·月考)如图所示是自制气压计,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的高度为h,(不考虑温度的影响)下列措施能使h变高的是( )
A.将自制气压计从山上移到山下
B.减小玻璃瓶内气压
C.放在真空罩内,逐渐抽罩内空气
D.在橡皮塞上戳一透气孔
【答案】C
【解析】A.从山上移到山下,外界气压增大,瓶内气压不变,差值减小,h变低,故A不符合题意;
B.减小瓶内气压,瓶内与外界气压的差值减小,h变低,故B不符合题意;
C.放在真空罩内逐渐抽气,外界气压减小,瓶内气压不变,差值增大,h变高,故C符合题意;
D.橡皮塞戳透气孔,瓶内与外界气压相等,差值为0,h变为0,故D不符合题意。
故选C。
变式训练1(24-25八下·安徽合肥第三十八中学·期中)如图所示是个自制气压计,管中液面高于瓶中液面。下列说法正确的是( )
A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管上气压计的刻度值上大下小
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压小于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
【答案】A
【解析】A.带着它登山的过程中,高度在升高,大气压会随高度的增加而减小,外界大气压变小,瓶内气压会向外压水柱,所以水柱将会升高。故A正确;
B.自制气压计是靠瓶内气体的压强支撑水柱,外界大气压减小时,水柱就上升,相反水柱就下降,故水柱越低外界大气压越大,刻度值越大,反之刻度值越小,则玻璃管上气压计的刻度值应为上小下大,故B错误;
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于水柱压强与外部大气压之和,故瓶内气压大于大气压,故C错误;
D.气压支持水柱的高度等于瓶内外气压的差,与玻璃管的粗细无关,选用更粗的玻璃管对提高气压计测量精度没有意义,故D错误。
故选 A。
变式训练2(24-25八下·北京第十四中学·期中)如图所示,关于托里拆利实验,下列说法中正确的是( )
A.将玻璃管倾斜,水银柱的长度将不变
B.将玻璃管向下压,水银柱的高度将变小
C.将该实验装置向上移至山顶,水银柱的高度将变大
D.将粗玻璃管换成细玻璃管进行实验,水银柱的高度将不变
【答案】D
【解析】A.在托里拆利实验中,玻璃管倾斜时,大气压不变,能支持的水银柱高度不变,但水银柱长度会变长,故A错误;
B.将玻璃管向下压,大气压不变,能支持的水银柱高度不变,故B错误;
C.海拔越高,大气压越低。将实验装置移至山顶,大气压变小,能支持的水银柱高度变小,故C错误;
D.大气压能支持的水银柱高度只与大气压大小有关,与玻璃管粗细无关。将粗玻璃管换成细玻璃管,大气压不变,水银柱高度不变,故D正确。
故选D。
变式训练3(23-24八下·江苏扬州邗江区·期末)如图,小雪用玻璃瓶和玻璃管制作了一个气压计,来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.瓶子密封后,应先从玻璃管吸气,使管中的液面比玻璃瓶内的液面高
B.图中所示,此时玻璃瓶内的气压大于瓶外的大气压
C.外界大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
D.坐电梯将此气压计从1楼拿到20楼,玻璃管内的液面会下降
【答案】B
【解析】A.为使玻璃管内的液面高于瓶内液面,需要增大瓶内的压强,向瓶内吹气,可增大瓶内气压,故A错误;
BC.由图知道,瓶内封闭部分气体的压强大小等于玻璃管内水的压强与外界大气压之和,瓶内气压不变,当外界大气压变大时,玻璃管内的液面会下降,故B正确,C错误;
D.坐电梯将此气压计从1楼拿到20楼,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D错误。
故选B。
题型4 流体压强与流速的关系
1.知识讲解
(1) 研究表明,流体的流速越大,压强越小。自然界和生活中许多现象都与这个规律有关。例如,高速列车进站时,车厢附近的气流速度大、压强小,若旅客距离车厢过近,可能会由于气压差而
被推向列车,从而受到伤害。因此,高速列车进站时,旅客必须站在站台的安全线以内。
(2)飞机能够腾空而起,其升力主要来自机翼。如图 9-26 所示,飞机飞行时,机翼具有的特殊形状,使得其上方气流较快、下方气流较慢,因而机翼下方空气的压强较大,于是机翼就获得了向上的升力。
2.典例讲解
【典例4-1】(24-25八下·江苏扬州江都区华君外国语学校·月考)下列关于图中各图的现象描述,与事实不符的是( )
A.图甲:用力向下吹气,乒乓球不会掉落下来 B.图乙:用力吹气,杯中的液体沿塑料管上升
C.图丙:空气向左流动,物体获得向上的升力 D.图丁:在纸条上方吹气,纸条随气流飘起来
【答案】C
【解析】A.从漏斗上方向下用力吹气,乒乓球上方气体流速快,压强小,乒乓球下方气体压强大于上方压强,乒乓球不会掉落下来。故A正确,不符合题意;
B.图乙中用力在塑料管上方吹气,塑料管上方空气流速快,压强小,杯中液体在大气压的作用下沿着塑料管上升,故B正确,不符合题意;
C.该物体的形状是上表面平,下表面凸。当空气流动时,下表面空气流速快,压强小。物体将会受到一个向下的压力,故C错误,符合题意;
D.在纸条上方吹气,纸条上方空气流速快,压强小。于是纸条就随着气流向上飘起,故D正确,不符合题意。
故选C。
变式训练1(24-25八下·江苏无锡梁溪区·期末)下列事例中不能说明“流体的压强与流速有关”的是( )
A.图甲,向前吹气,纸条向上运动
B.图乙,瓶内灌满水,纸片不掉下来
C.图丙,在硬币上方吹气,硬币跳进碗里
D.图丁,向悬挂着的气球左侧吹气,气球向左运动
【答案】B
【解析】A.把一纸条靠近嘴边,在纸条的上方沿水平方向吹气时,纸条上方的空气流速大,压强小;纸条下方的空气流速小,压强大,在空气压强差的作用下,纸条会向上偏移,能用“流体压强与流速关系”解释,故A不符合题意;
B.把装满水的玻璃杯盖上硬纸片倒置过来,水和纸片都不会下落,这是由于大气压将纸片托住了,此实验的目的是为了验证大气压的存在,故B符合题意;
C.在硬币上方沿着与桌面平行方向用力吹一口气,硬币上方的空气流速大于下方的空气流速,则硬币上方的气体压强小于下方的气体压强,硬币受到向上的压强差,所以可以将硬币吹过木条,能用“流体压强与流速关系”解释,故C不符合题意;
D.向气球的左侧吹气,球左侧的空气流速变大,压强变小,小于球右侧的大气压,产生了一个向左的压强差,将气球压向左侧,能用“流体压强与流速关系”解释,故D不符合题意。
故选B。
变式训练2(24-25八下·江苏泰州海陵区·期末)小红将纸条的一端按在嘴唇的下方,沿纸面上方向前吹气,则纸条将( )
A.保持不动 B.向上飘动
C.向下飘动 D.先向下后向上飘动
【答案】B
【解析】将纸条的一端按在嘴唇的下方,沿纸面上方向前吹气,纸条上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,形成向上的压力差,则纸条将向上飘动,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
变式训练3(24-25八下·江苏常州溧阳·期末)如图所示实验装置中,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。在右端c处往装置里快速吹气时,以下判断正确的是( )
A.a管口处压强小于b管口处压强,导致a管中水面升高
B.a管口处压强小于b管口处压强,导致b管中水面升高
C.a管口处压强大于b管口处压强,导致a管中水面升高
D.a管口处压强大于b管口处压强,导致b管中水面升高
【答案】A
【解析】在右端c处往装置里急吹气,由于b处上方管子比a处上方管子粗,导致b管上方的气流速度小于a管上方的气流速度,b管上方的气体压强大于a管上方的气体压强,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中a管水面升高,故A正确,BCD错误。
故选A
【典例4-2】(24-25八下·广东惠州惠城区惠泽学校·期中)如图是某同学分析飞机如何获得升力时所画的示意图。下列说法正确的是( )
A.飞机获得升力利用了流体流速大的位置,压强大的原理
B.机翼受到空气向上的压力小于向下的压力
C.根据所知原理可推理出机翼下方空气流速小,压强小
D.根据机翼上凸下平,分析出机翼上方空气流速大,压强小
【答案】D
【解析】A.根据流体压强与流速的关系,流速越大的位置,压强越小。飞机获得升力利用了流体流速大的位置压强小的原理,故A错误;
B.飞机获得升力的原因,是机翼下方空气对机翼向上的压强大于上方空气对机翼向下的压强,所以机翼受到空气向上的压力大于向下的压力,这个压力差使飞机获得向上的升力,故B错误;
C.飞机机翼上凸下平,机翼上方空气流速大,压强小。机翼下方空气流速小,所以压强相对较大,故C错误;
D.观察机翼的形状,机翼上方是凸起的,而下方是平的。当飞机飞行时,机翼上方的空气需要流经更长的路程,所以流速会相对较大。因此,根据机翼上凸下平的形状,我们可以分析出机翼上方空气流速大,故D正确。
故选D。
变式训练1(24-25八年级下·山东济南·期中)如图所示,是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时( )
A.机翼下方空气速度大,压强小 B.机翼下方空气速度大,压强大
C.机翼上方空气速度大,压强大 D.机翼上方空气速度大,压强小
【答案】D
【解析】飞机机翼上方的形状更凸,空气流过时路程更长,速度更大;根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,所以机翼上方压强小,下方压强大,从而产生向上的升力。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
变式训练2(24-25八下·福建福州闽清县·期中)闽清某初中学校开展以“苍穹”为主题的飞机模型制作大赛,如图机翼横截面形状的设计,可以让飞机获得升力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.图中模型上凸下平,上方空气流速快,向下压强小,下方空气流速慢,向上压强大,会产生向上的压力差,能够获得向上的升力,因此该图为机翼横截面的形状,故A符合题意;
BC.图中模型上下表面对称,即空气流速相同,压强相同,无压强差,不会获得向上的升力,故BC不符合题意;
D.图中模型上平下凸,上方空气流速慢,向下压强大,下方空气流速快,向上压强小,会产生向下的压力差,不能获得向上的升力,故D不符合题意。
故选A。
变式训练3(24-25八下·山东济南东南片区·期中)如图所示,是我国的“运”大型运输机。飞机的机翼通常做成上表面凸起、下表面平直的形状,当飞机滑行起飞时,下列说法正确的是( )
A.机翼上方的空气流速小、压强大 B.机翼上方的空气流速大、压强小
C.机翼下方的空气流速大、压强大 D.机翼下方的空气流速小、压强小
【答案】B
【解析】由于机翼都做成上凸下平的形状,同一股气流在相同的时间内,通过机翼的上方和下方,上方气流通过时经过的路程大,速度大,压强小;下方气流通过时经过的路程小,速度小,压强大。机翼下方压强大于上方压强,机翼在压强差下产生向上的升力。故B正确,ACD错误。
故选B。
【能力培优练】
1.(24-25八·江苏苏州高新区第一初级中学·月考)C919国产大飞机首度服务2024年春运,有网友兴奋地说,中国商飞将可能成为继波音和空客之后的第三大民航飞机制造者,下列说法正确的是( )
A.飞机不能垂直地面腾空而起,先滑行再起飞是为了让乘客充分欣赏机场景色
B.飞行时机翼下方空气的流速远大于机翼上方空气的流速
C.飞机在跑道上加速滑行时,速度越快,惯性越大
D.飞机在跑道上加速滑行时,地面对飞机的支持力小于重力
【答案】D
【解析】A.飞机不能垂直起飞的原因是它没有垂直起降能力,需要依靠机翼产生的升力。机翼受到的升力是因为流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,所以滑行是为了获得足够的速度,使机翼产生足够升力,从而起飞,故A错误;
B.机翼上表面弯曲,空气流经路径长,流速快,下表面较平,路径短,流速慢,根据伯努利原理,流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大,所以,上表面压强小,下表面压强大,从而产生向上的升力,故B错误;
C.惯性是物体保持原有运动状态的性质,其大小只与质量有关,与速度无关,故C错误;
D.飞机在跑道上滑行时,机翼已经开始产生升力(虽然还没起飞),这个升力会抵消一部分重力,所以,地面对飞机的支持力等于重力减去升力,即地面对飞机的支持力小于重力,故D正确。
故选 D。
2.(24-25八下·江苏无锡惠山区·期末)如图所示是托里拆利实验装置,下列相关说法正确的是( )
A.将玻璃管倾斜或下压,管内外水银面的高度差会变小
B.大气压支持管内这段水银柱不会下落
C.当管内存有少量的空气时,测量结果会偏大
D.玻璃管越细,管内外水银面的高度差越大
【答案】B
【解析】AD.管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,与玻璃管的粗细,倾斜、玻璃管上提无关,故AD错误;
B.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故B正确;
C.玻璃管顶部空白处应该为真空,当管内存有少量空气时,测量结果会偏小,故C错误。
故选B。
3.(24-25八下·江苏南通海安十三校联考·月考)关于如图所示的托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.若继续向水银槽内加水银,玻璃管内水银面将不变
B.玻璃管倾斜放置时,玻璃管内的水银柱会变长
C.若玻璃管上端有少量气体,水银柱高度差将大于760 mm
D.将此装置从地面移至山顶,玻璃管内的水银面会上升
【答案】B
【解析】A.在托里拆利实验中,玻璃管中水银稳定后有,其中是玻璃管内外水银面的高度差。只要外界大气压不变,玻璃管内外水银面的高度差不变,若继续向水银槽内加水银,玻璃管内水银面将升高,故A错误;
B.玻璃管倾斜放置时,玻璃管内外水银面的高度差不变,所以玻璃管内的水银柱会变长,故B正确;
C.若玻璃管上端有少量气体,则有,所以水银柱高度差将小于760mm,故C错误;
D.将此装置从地面移至山顶,大气压减小,由可知,玻璃管内的水银面会下降,故D错误。
故选 B。
4.(24-25八下·江苏南通启东·期中)下列不属于连通器应用的是( )
A.水壶 B.活塞式抽水机
C.船闸 D.洗手池的排水管
【答案】B
【解析】A.水壶的壶嘴和壶身下部是相通的,上端是开口的,构成了连通器,故A不符合题意;
B.活塞式抽水机是利用大气压来工作的,不是利用连通器原理工作的,故B符合题意;
C.船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故C不符合题意;
D.洗手池排水管的回水弯管,下端相通,上端开口,是连通器的应用,故D不符合题意。
故选B。
5.(24-25八下·山东临沂郯城县·期中)下列现象或装置中不可以直接说明大气压强存在的是( )
A.盆景自动供水装置 B.使用注射器注射药液
C.覆杯实验 D.用吸管喝饮料
【答案】B
【解析】A.盆景自动供水装置:当把装满水的瓶子放入盆景盘的水中,瓶口在水面以下时,由于大气压作用在盆景盘中的水面上,所以水不会从瓶中流出。当盆景盘中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降,瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内气压增大,瓶内水流入盘中。当外界大气压等于瓶内空气和水的压强之和后,瓶中的水又停止外流。能直接说明大气压强存在。故A不符合题意;
B.使用注射器注射药液时,是推动注射器的活塞,将药液从针头处挤出,这是依靠人的推力使药液受到压力而向前运动,与大气压强无关,不能直接说明大气压强的存在。故B符合题意;
C.覆杯实验:覆杯实验中,将装满水的杯子用纸片盖住,然后倒置过来,纸片不会掉下来,水也不会流出来。这是因为外界大气压对纸片有向上的压力,这个压力能够支撑住纸片和水,从而直接说明了大气压强的存在。故C不符合题意;
D.用吸管喝饮料时,先把吸管内的空气吸走,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下,饮料被压入吸管进而进入口中,该现象可以直接说明大气压强的存在。故D不符合题意。
故选B。
6.(24-25八下·江苏扬州江都区校际联考联谊·月考)如图所示是我国自主研发的C919大型商用客机。下列说法正确的是( )
A.客机宽大的轮子,减小了客机着陆时对地面的压力
B.跑道做得长是因为客机受到的惯性大
C.客机升空是利用了“流体在流速大的地方压强小”的原理
D.客机减速降落时处于平衡状态
【答案】C
【解析】A.客机宽大的轮子,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小客机对地面的压强,故A错误;
B.跑道做得长是因为客机质量较大,具有较大的惯性,飞机停下来需要滑行很长的距离,惯性不是力,不能说受到的惯性,故B错误;
C.客机机翼表面制作成“上凸下平”形状,通过上表面的空气流速大,压强小,下表面的空气流速小,压强大,产生压强差,从而产生向上的压力差,产生向上的升力,故C正确;
D.减速降落的飞机,即运动的速度是改变的,所以不是匀速直线运动,故不是平衡状态,故D错误。
故选C。
7.(24-25八下·江苏盐城·期末)学校科技小组制作飞机模型,要让飞机在飞行过程中获得一定的升力,机翼横截面的形状应设计成( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】飞机飞行时,获得的升力是因为机翼上表面空气流速快、压强小,下表面空气流速慢、压强大,从而产生向上的升力,因此飞机的机翼上表面凸起,下表面较平。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.(24-25八下·江苏苏州吴中、吴江、相城区·期末)下列实例中,应用到流体压强与流速关系的是( )
A.用吸管吸饮料 B.吸盘挂钩吸在玻璃上
C.抽油烟机将油烟吸走 D.梳头发时头发吸在塑料梳子上
【答案】C
【解析】A.用吸管吸饮料,是利用大气压将饮料压入嘴里,故A不符合题意;
B.吸盘挂钩吸在玻璃上,是利用大气压将吸盘紧压在墙上,故B不符合题意;
C.抽油烟机将油烟吸走,是因为抽油烟工作时,机器内部空气流速大压强小,小于大气压,大气压将油烟压入抽油烟机内并抽出,故C符合题意;
D.梳头发时头发吸在塑料梳子上,是因为梳子和头发摩擦带上了异种电荷,因导种电荷相互吸引而将头发吸在塑料梳子上,故D不符合题意。
故选C。
9.(24-25八下·江苏扬州宝应县·期末)如图所示是一个能预报天气的小发明“晴雨表”,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。当A管液面明显上升时,天气往往转为阴雨天。下列说法正确的是( )
A.该“晴雨表”是利用连通器原理工作的
B.A玻璃管越粗,管内水柱高度变化越明显
C.该“晴雨表”从楼下拿到楼上时A管液面会下降
D.A管液面上升,说明外界气压降低
【答案】D
【解析】A.连通器是底部连通、上端开口的容器,且液体静止时各容器液面相平。由题意知,该“晴雨表”A管与大气相通,B球密闭。不符合连通器的特征,没有利用连通器原理工作。故A错误;
B.外界气压变化时,B球内气压和外界大气压产生压强差。由Δp=ρgΔh可知,液面高度变化Δh由气压差Δp和液体密度ρ决定,玻璃管粗细不影响高度变化,故B错误;
C.海拔越高,大气压越低,则楼上气压低于楼下气压。将该“晴雨表”从楼下拿到楼上时,外界气压降低,小于B球内气压,B球内气体膨胀,A管液面应上升。故C错误;
D.外界气压降低时,B球内密闭气体压强大于外界气压,气体膨胀,将红墨水压入A管,导致液面上升。反之,外界气压升高时,B球内气体被压缩,A管液面下降。则A管液面上升说明外界气压降低,通常预示阴雨天。故D正确。
故选D。
10.(24-25八下·江苏苏州立达中学·期末)物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行了讨论,其中正确的是( )
A.图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小
B.图乙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是因为纸片受到的吸力非常大
C.图丙向两张纸的中间吹气纸片靠拢,说明流体中流速越大的地方压强越大
D.图丁轮船从上游到下游经过的船闸利用了连通器原理
【答案】D
【解析】A.图甲表示用压强计可以准确测量液体内部各处压强的大小,不正确。用压强计只能判断出橡皮膜是否受到压强,并能粗略的比较液体压强的大小,并不能准确测量液体内部压强的大小,故A错误;
B.图乙杯口的纸片和杯中水不掉下来,是由于大气压的作用,是大气压托住纸片和杯中的水,不是因为纸片受到的吸力非常大,故B错误;
C.图丙向两张纸的中间吹气纸片靠拢,是因为中间部分空气流速快,压强小,说明流体中流速越大的地方压强越小,故C错误;
D.图丁轮船从上游到下游经过的船闸利用了连通器原理,正确。这个过程中应用了两次连通器原理,第一次:上游与闸室构成连通器;第二次下游与闸室构成连通器,故D正确。
故选D。
11.(24-25八下·江苏苏州姑苏区·期末)如图所示,在“体验大气压强的存在”的实验中,下列做法合理的是( )
A.在易拉罐中加满水
B.加热前将罐口堵住
C.待水沸腾后,撤去酒精灯,并将罐口封住
D.待水沸腾后,停止加热,等易拉罐冷却后,将罐口堵住
【答案】C
【解析】水吸热汽化生成水蒸气,水蒸气把易拉罐内的空气排出,封住罐口,停止加热,再进行冷却,罐内气体温度降低,发生液化,气体压强减小小于大气压,大气压将易拉罐压瘪,易拉罐被压瘪可以表明大气压的存在,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【链接中考】
1.(2024·江苏省南通市·)公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料; ②两船并行相“吸”碰撞;
③两光滑铅块压紧后“吸”住; ④抽水机只能将水“吸”到约10米高。
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
【答案】C
【解析】亚里士多德和托里拆利的观点,是说明大气存在压强。
①用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,也可以说明吸管内是真空,下方的饮料来填补吸管内的真空部分,故①符合题意;
②当船并行时,中间的水流动速度增大,压强减小。船外侧大的压强将船向中间挤压,造成相吸相撞,利用的是流体压强和流速的关系,故②不符合题意;
③两光滑铅块压紧后“吸”住,说明分子之间存在引力,故③不符合题意;
④一标准大气压能支持水柱的高度约为10m,抽水机只能将水“吸”到约10米高,说明大气压的存在,故④符合题意。
综上可知,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2025·江苏盐城·三模)下列现象能用流体压强和流速关系解释的是( )
A.水库的大坝修成上窄下宽 B.气球和飞艇能悬浮在空中
C.并列行驶的军舰不能靠得太近 D.用嘴通过吸管能从瓶中吸起饮料
【答案】C
【解析】A.水库大坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大,与流体流速无关,故A不符合题意;
B.气球悬浮依靠的是浮力(密度差),与流体压强和流速无关,故B不符合题意;
C.并列行驶的军舰间水流速大压强小,外侧压强大形成压力差,易导致碰撞,符合流体压强与流速关系,故C符合题意;
D.吸饮料利用的是大气压将液体压入吸管,与流体流速无关,故D不符合题意。
故选C。
3.(2025·江苏省苏州市·二模)小明通过覆杯实验验证大气压强的存在,在空中转动覆杯360度,验证各个方向都存在大气压。以下四个位置中,不能证明大气压存在的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A. 当杯子正放时,纸片不会掉下来,即使没有大气压,仅靠纸片自身重力,也可能使纸片不掉落,不能确凿地证明是大气压的作用使得纸片不掉,所以该位置不能证明大气压存在,故A 符合题意。
B.杯口斜向下时,纸片没有掉落,此时纸片受到重力、水的压力等向下的力,而纸片能保持静止,说明必然有一个向上的力来平衡这些向下的力,这个力就是大气对纸片向上的压力,从而证明了大气压的存在,故B 选项不符合题意。
C.杯口水平放置时,纸片不掉落,同样说明有一个力阻止纸片因重力和水的压力而掉落,这个力就是大气对纸片的压力,证明了大气压的存在,故C 选项不符合题意。
D.杯口竖直向下时,纸片仍不掉落,此时纸片受到向下的重力和水的压力,却能保持静止,必然是大气压向上的压力作用的结果,证明了大气压的存在,故D 选项不符合题意。
故选A。
4.(2025·江苏省无锡市·二模)如图所示,下列有关压强的描述正确的是( )
A.图甲大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强大
B.图乙安全锤做得很尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.图丙自制气压计从山脚拿到山顶,玻璃管中液柱随外界气压减小而升高
D.图丁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
【答案】C
【解析】A.图甲大型客机飞行时机翼上表面空气流速大压强小,机翼获得竖直向上的压强差,飞机从而获得升力,故A错误;
B.图乙安全锤做得很尖是压力不变时,通过减小受力面积,从而增大压强,故B错误;
C.图丙自制气压计从山脚拿到山顶,瓶外的大气压减小,瓶内的气压不变,在气压差的作用下,玻璃管中液升高,故C正确;
D.图丁向盛有刚沸腾的水的烧瓶底浇冷水,烧瓶内的部分水蒸气遇冷液化,导致瓶内的气压减小,从而降低水的沸点,故D错误。
故选C。
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