第二单元第2讲 大气压强与流体压强-2025-2026学年浙教版八年级下册科学

第二讲 大气压强与流体压强 思维导图 知识点一 大气压的存在 1.大气压强 （1）概念：大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强，这个压强叫大气压强，简称大气压，一般用表示。 （2）产生的原因：①大气有 ；②具有 。 （3）大气压强的方向：空气各个方向都存在压强。 （4）最早用实验证明大气压强的存在： 实验（证实大气压的存在且很大）。 （5）生活实例：覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、钢笔吸墨水、吸盘、用吸管吸饮料、火罐、水泵、输液、活塞式抽水机和离心式水泵等。 2.大气压的大小 （1）测量气压的工具：①空盒气压计：携带和使用较方便； ②水银气压计：测量比较精确； （2）托里拆利实验 ① 实验装置：1m长的玻璃管（一端开口）、水银（俗称“汞”） ② 实验步骤： ③ 实验现象：倒置后，水银受重力作用下降，当管内水银下降至槽内水银面760mm处不再下降。 ④ 实验分析与结论： 水银下降后，管内水银面上方是真空，由于槽外的大气存在压强，大气压强压在槽内的水银面上，当大气压强与水银自身重力产生的压强相等时，管内水银面不再下降，所以760mm水银柱产生的压强就是的大气压强： 13.6kg/9.8N/kg =1.01 Pa 实验拓展： A. 实验时不小心有气体留在管中未排出，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； B. 实验时玻璃管倾斜了，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； C．实验时将玻璃管竖直上提，但管口不离开槽中水银，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； D．实验时往槽中继续加一些水银、稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； E．如果换用更粗（细）玻璃管实验，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； F. 如果将水银换用水来做实验，稳定后管内、外水银柱的高度差10100mm； G．将实验从山下移到山上，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm。 （3）大气压的数值：1标准大气压＝帕＝760毫米汞柱。 （4）大气压与海拔高度的关系 离地面越高，空气越稀薄，空气的密度越 ，大气压也就越 。 人们经过反复测定，发现在海拔2000米以内，每升高 12米，大气压大约要降低133帕（1毫米汞柱），到了5700米高的地方，大气压要比海平面上减小一半；而在32 000米的高空，大气压就只有海平面上的百分之一了。 3. 粗略测量大气压的方法 （1）吸盘法 a．原理： b．器材：吸盘、弹簧测力计、刻度尺 c．步骤： ① 用刻度尺测出吸盘的直径D； ② 将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的玻璃面上； ③ 用力竖直往上拉吸盘，直到吸盘脱离玻璃面，用弹簧测力计测出拉脱吸盘所需拉力的大小为F； ④ 写出大气压强的表达式：= 。 d．误差分析： ① 吸盘中的气体挤不净，会使测量结果偏小； ② 测量力时偏大（或偏小），会使测量结果偏大（或偏小）； ③ 测量吸盘直径时偏大（或偏小），会使测量结果偏小（或偏大）。 （2）注射器法 a．原理： b．器材：注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽 c．步骤： ① 把注射器活塞推至底端，排尽筒内的空气，并用一个橡皮帽封住注射器的小孔； ② 用细绳拴住注射器活塞的颈部，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F； ③ 用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，用这个长度去除它的容积V，得活塞的横截面积= ； ④ 写出大气压强的表达式：= 。 d．误差分析： ① 注射器筒内的空气排不尽，会使测量结果偏 ； ② 测量力时偏大或偏小，会使测量结果偏大或偏小； ③ 测量注射器的全部刻度的长度L，而不是整个注射器的长度，否则L偏 ，测量结果偏 。 ④ 考虑到摩擦的存在，会使测量结果偏 。 4.大气压的应用 （1）真空压缩袋 专门保存体积较大的物品的，原理是把物品放进真空袋里，抽出袋内空气，外界的大气压把物品压扁。 （2）吸尘器 吸尘器是靠电动机高速驱动风机叶轮旋转，使空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，与外界大气压形成负压差。在负压差的作用下，吸入含灰尘的空气经滤尘器过滤，排出清洁的空气，负压差越大，风量越大，则吸尘能力越好。 （3）离心式水泵工作原理 水泵启动前，向泵壳里灌满水，在动力机的带动下，叶轮高速旋转，水被甩出去，在转轴附近形成一个低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进入泵壳。进来的水又被叶轮甩到出水管，这样一直循环下去，就不断把水送到了高处。 典型例题 例1. 下列现象中能说明存在大气压的是（　　） A．火箭升空过程不断喷射高温燃气 B．坦克装有宽大的履带 C．医生推动活塞给病人注射药液 D．用吸管将杯中饮料吸入口中 例2．在验证大气压存在的覆杯实验中，小柯认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了，而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是（　　） A．如图甲，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落 B．如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落 C．如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落 D．如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落 例3．塑料吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你认为正确的是（　　） A．甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙面上 B．利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物 C．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 D．利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值 例4．用如图所示的装置抽水，当活塞上升到S管口后继续上升，则发现的现象有（　　） A．水从S管口流出 B．管内水随活塞继续上升 C．管内水面开始下落 D．水不能从S管口流出，水保持在管口附近不动，既不上升也不下降 例5．小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 （1）实验时，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这样做的目的是　 　。 （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞　 ，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝　 　（表达式）。 （3）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值　 （进填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用　 （选填“甲”或“乙”）注射器，理由是　 　。 （5）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤，这是为了　 　　 。 知识点二 大气压对天气与人体的影响 1.大气压对天气的影响 （1）在同一高度，不同区域的大气压不一定相同；在同一高度，同一区域，不同时间的大气压不一定相同； （2）在相同高度上，气压高的区域叫 ，气压低的区域叫 ； （3）高压区天气：天气晴朗，空气干燥；低压区天气：天空多云，常形成阴雨天气。 2．大气压对人体的影响 （1）大气压影响人的心情：阴雨天，气压低，容易烦躁；晴天，气压高，心情舒畅； （2）高原反应 大气压会直接影响人体血液溶解氧的情况，大气压越高，溶解氧的能力越强。低海拔地区的人进入高原地区后出现的高原反应，是由于高原地区气压明显 以及氧气供应不足引起的。 （3）拔火罐原理 正常情况下，人体内压强与外界大气压强相平衡。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时，一部分空气被排出，玻璃罐内的压强会减小，人体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出，同时血液就会因体内的压强较大聚集到玻璃罐吸附处，从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用这一原理。如果外界压强更低一些，血液就会被压出皮肤。 （4）人体对大气压的变化有逐步适应的过程 飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压；宇航员在太空行走时必须穿上加压的航天服。 典型例题 例1.关于大气压与人生理的关系，说法错误的是（　　） A．股骨主要是依靠外界周围的大气压与韧带一起连在身上的 B．在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状 C．人体排出尿液时，膀胱内的气压大于外界的大气压，将尿液压出体外 D．高山反应也叫高山病，是常见的一种生理现象，跟气压大小有关系 例2．下列叙述中正确的是（　　） A．高气压中心的空气从下往上流动 B．山顶大气压比山脚气压高 C．液体的沸点随气压的增大而增大 D．低气压多晴朗天气 例3．民间常用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿痛病。拔罐子时，先用火将小罐里的空气加热，然后将罐子猛扣在患者的皮肤上，等冷下来之后，罐子就会吸附在皮肤上，将罐子取掉后，可观察到皮肤上被拔的部位留下了圆形的血印。上述事实（　　） A．只说明大气有压强 B．只说明人体内部有压强 C．既说明大气有压强，又说明人体内部有压强 D．既无法说明大气有压强，又无法说明人体内部有压强 例4．央视“大风车”栏目常介绍科普知识，其中介绍了“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。小科仿制了一个，发现比较灵验，当A管液面明显上升时，往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是（　　） A．A管液面上升时，显示大气压增大 B．A管和B球液面相平时，瓶内气压等于外界大气压 C．“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报 D．B球内装有较多红墨水，可减小瓶内温度变化造成的干扰 知识点三 气压对液体沸点的影响 1.探究气压对液体沸点的影响 （1）实验过程： 用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，用大针筒缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内气压 。然后停止加热，待水温稍降，再缓缓地从烧瓶内抽气，使瓶内气压 。 （2）实验现象： 向烧瓶中充气时发现沸腾的水不沸腾了；从烧瓶内抽气时，水又重新沸腾了。 （3）实验结论：气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会 ；当气压减小时，液体的沸点会 。 【注意】水的沸点随气压的变化而变化，因此说水的沸点是100℃，必须强调是在 下。 2.应用 （1）高压（压力）锅就是利用 原理制成的。当外界气压为1105帕时，一般家用压力锅内的压强接近2105帕，锅内水的沸点接近120℃。 （2）高压锅及其计算 压力锅内的压强： （是大气压强，为限压阀的重力，为限压阀小孔的横截面积） 典型例题 例1. 20世纪60年代，为控制疟疾疫情，屠呦呦尝试用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾，从而去除水分以提取药物，但提取效果并不理想。她猜想：可能在高温的情况下，药物被破坏掉了，对此，可采用的方法是（　　） A．减小容器内的气压 B．用旺火加热缩短沸腾的时间 C．用微火加热使溶液慢慢沸腾 D．增大容器内的气压 例2. 根据“研究液体沸点与气压关系”的实验，回答下列问题： （1）用酒精灯将燃烧中的水加热至沸腾，如图甲所示，在水沸腾过程中，温度计的示数　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”），此温度即为水的　 　。水沸腾时看到瓶口周围有大量的“白气”，在“白气”形成的过程中，发生的物态变化是　 　和　 　。 （2）待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾，过一会儿，将注射器接到烧瓶口上，如图乙所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是　 　，此实验说明　 　。 （3）某制药厂在制药时，为了从药液中提取抗菌素粉剂，采用加热的方法使水沸腾除去水分，但要求药液的温度必须保持不超过80℃，下列方法可行的是　 　。 A．用微火加热使其沸腾 B．缩短加热时间 C．降低容器内的气压，使药液的沸点低于80℃ D．增大容器内的气压，使药液的沸点低于80℃ 例3.水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，如图所示，你会看到烧瓶中水的现象　 　　 　　 　　 　　 　，原因是　 　　 　　 　　 　。小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于 　 　mm水银柱产生的压强；如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将　 　 （选填“高于”、“等于”或“低于”）100℃。 例4. 如图1，高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的，图为水的沸点跟气压的关系图象。现有一个直径为24厘米，空气柱小孔的横截面积为12 mm2，限压阀的质量为84g。请你通过计算并对照图来判断： （1）用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少℃？（g取10N/kg，大气压值取1.0×105Pa） （2）小明在使用时发现，水沸腾后打开锅盖，水还能继续沸腾，请解释原因？ 　 　 知识点四 流体压强与流速的关系 1.流体压强与流速的关系 在液体或气体中，流速越大，压强越 ；流速越小，压强越 。 2.应用 （1）飞机的升力 如图所示，飞机机翼截面的上表面弯曲，下表面平直，飞机飞行时，机翼上方的空气流速较 ，压强较 ，机翼下方的空气流速较 ，压强较 ，因此在机翼的上、下表面存在压强差，因此有压力差，这就是产生升力的原因。 （2）生活中的实例：火车站台上的安全线、风雨中的伞容易向上翻、乒乓球的上旋与下旋、足球比赛中的“香蕉球”、两船不能并排高速航行；向两张纸片中间吹气，两纸片靠拢；沿着下垂的纸条从上方吹气，纸条会飘起来等。 典型例题 例1．动车进站时，为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故，站台上都标有“安全黄线”，乘客必须站在安全黄线以内，是因为动车进站时车厢附近（　　） A．气流速度大，压强小 B．气流速度大，压强大 C．气流速度小，压强小 D．气流速度小，压强大 例2．如图所示，未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管，玻璃管内水柱高于瓶内水面，现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气，下列分析正确的是（　　） A．吹气前，瓶内气体压强小于瓶外大气压强 B．吹气前，瓶内气体压强等于瓶外大气压强 C．吹气时，玻璃管中水柱升高 D．吹气时，玻璃管中水柱降低 例3．如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，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。 （1）如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度　 　a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中　 　（选填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为　 　 Pa。（g＝10N/kg） （2）图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面　 　，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压　 　细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出，如果此时喷雾器停止工作，细管A中的液体将　 　　 　　 。 综合应用 1．下列情形与大气压强无关的是（　　） A．高原上用普通锅不易煮熟米饭 B．用吸管吸饮料 C．“玉兔”号在月球上留下“足迹” D．马德堡半球实验 2．如图所示，有甲、乙两支相同的试管。甲管装满水，乙管装一半水，用两张硬纸片分别盖住管口，用手轻轻地按住硬纸片，将两试管倒转过来，使管口向下，当放开按住纸片的手时，则（　　） A．甲管内的水不流出，乙管内的水流出 B．甲管内的水流出，乙管内的水不流出 C．甲、乙两管内的水都不流出 D．甲、乙两管内的水都流出 3．如图向吸管B中吹气，吸管A中水面会上升。以下现象涉及的物理原理与之不同的是（　　） A．同向行驶的两艘船不能靠得太近 B．站台上，人要与行驶的列车保持适当距离 C．用吸管将饮料吸入嘴中 D．飞机的机翼设计成特殊形状，从而获得升力 4．在冬季，剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，其主要原因是（　　） A．软木塞受潮膨胀 B．瓶口因温度降低而收缩变小 C．瓶内气体温度降低而把瓶塞粘住 D．瓶内压强减小，大气压把瓶塞压紧 5．小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm，小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。 （1）高压锅是根据　 　的原理设计工作的； （2）请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。（说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅最高温度为120℃。已知：水的沸点与压强的关系如图所示，取g＝10N/kg） 6．小施同学在学习了大气压强的知识后，想用自己的方法，粗略地测量出当地的气压，经过思考和查阅资料，他设计了如下两个实验方案： 方案一：如图1面积为S的蘸水的吸盘，紧紧地压在一块直立的光滑瓷砖上。在挂钩下挂重物直至吸盘开始下滑，测出重物的重力为，大气压力等于，则计算出。 方案二：如图2，在一支长为1米的一端开口的玻璃管中，装满水银，用食指紧紧堵住玻璃管开口端，把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里，待开口端全部浸入水银槽内时放开手指，读出水银柱的竖直高度为。此时大气压强等于水银柱产生的压强，则计算出水银。 （1）经讨论，有同学指出，小施设计的方案一并不合理。请阐述不合理之处　 　。请修改此方案　 　。 （2）方案二中，小施待玻璃管倒插入水银槽并移开手指之后，可以观察到，玻璃管中的水银柱将　 　（选填“全部下落到水银槽中”、“下降一部分”、“不变”）。 （3）为了提高实验的准确性，小施决定采用方案二，但在准备实验仪器时，小施没有找到合适的玻璃管，同学建议用试管代替，你认为是否可行？　 　，说出你的理由　 　。 要点回顾 大显身手 1. 下列图中生活物品用到大气压强原理的是（　　） A．自制简易喷雾器 B．牲畜自动饮水机 C．船闸 D．活塞式抽水机 2. 把玻璃杯盛满水，用硬纸盖住，再倒过来，如图（a），纸片能将杯中的水托住，之后，若将杯子慢慢转动，如图（b）（c），则（　　） A．杯子刚一转动，纸片就不能将水托住 B．杯子转动到图b所示位置时，纸片才不能将水托住 C．杯子转动到图c所示位置时，纸片才不能将水托住 D．杯子转到任何位置，纸片都能将水托住 3.如图所示，该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平。过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（　　） A．甲瓶中的液面高 B．乙瓶中的液面高 C．甲、乙两瓶中的液面一样高 D．以上三种情况均有可能 4. 小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。 （1）如图甲，先在水平桌面上固定两根平行的小棒，接着在小棒上放了间隔一定距离的两个乒乓球。然后，他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气，则两个乒乓球将　 　（选填“靠近”或“分开”）。这是因为气体流速越大的地方，压强越　 　。 （2）接着，小明又自制了一个飞机机翼模型（如图乙），将其放置在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后，托盘测力计的示数将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。 （3）小明又找了如下一些生活情景，其中能用上述实验规律进行解释的是　 　。 A．将氢气球放手后，它会漂向空中 B．火车与站台之间有黄色的安全线 C．通过拍打衣服清除它上面的灰尘。 5．如图所示为高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴有一个“帽子”为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分，使锅内气体压强减少，保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔的横截面积为10-5m2，大气压为1.0×105Pa，高压锅工作时锅内气体最大压强为1.8×105Pa。（g取10N/kg） （1）用高压锅烧水至沸腾时，水的温度　 　100℃（选填“＞”、“＜”或“＝”） （2）计算锅内外气体的最大压强差； （3）计算限压阀的质量。 6.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下： A．把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔； B．如图所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F； C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V； D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 请根据他们设计的方案回答以下问题： （1）测量中，分析研究的是大气对　 　（选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于　 　状态。若不考虑其它因素，根据　 　的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。 （2）实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果　 　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 （3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以减小　 　。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小　 　对实验的影响，从而提高实验的精确程度。 （4）若同学们用量程为5N的弹簧测力计测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用较　 　（选填“细”或“粗”）的注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p＝　 　。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二讲 大气压强与流体压强 思维导图 知识点一 大气压的存在 1.大气压强 （1）概念：大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强，这个压强叫大气压强，简称大气压，一般用表示。 （2）产生的原因：①大气有 ；②具有 。 （3）大气压强的方向：空气各个方向都存在压强。 （4）最早用实验证明大气压强的存在： 实验（证实大气压的存在且很大）。 （5）生活实例：覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、钢笔吸墨水、吸盘、用吸管吸饮料、火罐、水泵、输液、活塞式抽水机和离心式水泵等。 【答案】重力，流动性，马德堡半球 2.大气压的大小 （1）测量气压的工具：①空盒气压计：携带和使用较方便； ②水银气压计：测量比较精确； （2）托里拆利实验 ① 实验装置：1m长的玻璃管（一端开口）、水银（俗称“汞”） ② 实验步骤： ③ 实验现象：倒置后，水银受重力作用下降，当管内水银下降至槽内水银面760mm处不再下降。 ④ 实验分析与结论： 水银下降后，管内水银面上方是真空，由于槽外的大气存在压强，大气压强压在槽内的水银面上，当大气压强与水银自身重力产生的压强相等时，管内水银面不再下降，所以760mm水银柱产生的压强就是的大气压强： 13.6*1000kg/9.8N/kg =1.01 Pa 实验拓展： A. 实验时不小心有气体留在管中未排出，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； B. 实验时玻璃管倾斜了，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； C．实验时将玻璃管竖直上提，但管口不离开槽中水银，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； D．实验时往槽中继续加一些水银、稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； E．如果换用更粗（细）玻璃管实验，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm； F. 如果将水银换用水来做实验，稳定后管内、外水银柱的高度差10100mm； G．将实验从山下移到山上，稳定后管内、外水银柱的高度差 760mm。 （3）大气压的数值：1标准大气压＝帕＝760毫米汞柱。 【答案】小于，等于，等于，等于，等于，小于。 （4）大气压与海拔高度的关系 离地面越高，空气越稀薄，空气的密度越 ，大气压也就越 。 人们经过反复测定，发现在海拔2000米以内，每升高 12米，大气压大约要降低133帕（1毫米汞柱），到了5700米高的地方，大气压要比海平面上减小一半；而在32 000米的高空，大气压就只有海平面上的百分之一了。 【答案】小，小 3. 粗略测量大气压的方法 （1）吸盘法 a．原理： b．器材：吸盘、弹簧测力计、刻度尺 c．步骤： ① 用刻度尺测出吸盘的直径D； ② 将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的玻璃面上； ③ 用力竖直往上拉吸盘，直到吸盘脱离玻璃面，用弹簧测力计测出拉脱吸盘所需拉力的大小为F； ④ 写出大气压强的表达式：= 。 d．误差分析： ① 吸盘中的气体挤不净，会使测量结果偏小； ② 测量力时偏大（或偏小），会使测量结果偏大（或偏小）； ③ 测量吸盘直径时偏大（或偏小），会使测量结果偏小（或偏大）。 【答案】 （2）注射器法 a．原理： b．器材：注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽 c．步骤： ① 把注射器活塞推至底端，排尽筒内的空气，并用一个橡皮帽封住注射器的小孔； ② 用细绳拴住注射器活塞的颈部，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F； ③ 用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，用这个长度去除它的容积V，得活塞的横截面积= ； ④ 写出大气压强的表达式：= 。 d．误差分析： ① 注射器筒内的空气排不尽，会使测量结果偏 ； ② 测量力时偏大或偏小，会使测量结果偏大或偏小； ③ 测量注射器的全部刻度的长度L，而不是整个注射器的长度，否则L偏 ，测量结果偏 。 ④ 考虑到摩擦的存在，会使测量结果偏 。 【答案】；；小，大，大，大 4.大气压的应用 （1）真空压缩袋 专门保存体积较大的物品的，原理是把物品放进真空袋里，抽出袋内空气，外界的大气压把物品压扁。 （2）吸尘器 吸尘器是靠电动机高速驱动风机叶轮旋转，使空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，与外界大气压形成负压差。在负压差的作用下，吸入含灰尘的空气经滤尘器过滤，排出清洁的空气，负压差越大，风量越大，则吸尘能力越好。 （3）离心式水泵工作原理 水泵启动前，向泵壳里灌满水，在动力机的带动下，叶轮高速旋转，水被甩出去，在转轴附近形成一个低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进入泵壳。进来的水又被叶轮甩到出水管，这样一直循环下去，就不断把水送到了高处。 典型例题 例1. 下列现象中能说明存在大气压的是（　　） A．火箭升空过程不断喷射高温燃气 B．坦克装有宽大的履带 C．医生推动活塞给病人注射药液 D．用吸管将杯中饮料吸入口中 【答案】D 【解析】A、火箭点火后从尾部猛烈喷出燃气，对气体施加了一个向后的作用力，从而使火箭受到了气体对它施加了一个向前的反作用力，这是利用了物体间力的作用是相互的，才使火箭得到向前的动力。故A不符合题意； B、坦克装有宽大的履带，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强。故B不符合题意。 C、医生向病人体内注射药液是利用了人的推力，与大气压无关。故C不符合题意。 D、用力一吸气，吸管内的气压小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下，被压入口腔内，所以利用了大气压。故D符合题意。 故选：D。 例2．在验证大气压存在的覆杯实验中，小柯认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了，而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是（　　） A．如图甲，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落 B．如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落 C．如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落 D．如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落 【答案】D 【解析】A、图甲中，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落，都可以证明大气压的存在，不能反驳小柯的想法，不合题意； B、图乙中，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落，可证明大气向各个方向都有压强，不能反驳小柯的想法，不合题意； C、图丙中，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落，杯子内外都有空气，无法说明大气是否存在向上的压强，不能反驳小柯的想法，不合题意； D、图丁中，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落，说明没有空气时，没有了气压，也就无法托住水和纸片，这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用，而不是纸片被杯口的水粘住了，可反驳小柯的想法，符合题意。 故选：D。 例3．塑料吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你认为正确的是（　　） A．甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙面上 B．利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物 C．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 D．利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值 【答案】D 【解析】A、甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，内外大气压相等，吸盘不能吸在墙面上，故A错误； B、用乙图的实验在海拔更高的地区，气压减小，大气对下面吸盘的压力小于钩码的重力，不能再提起该重物，故B错误； C、甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力，并且二力是一对平衡力；在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力，二力也是一对平衡力；因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，故C错误； D、乙图中下面吸盘受到大气向上的压力和物体向下的拉力，并且二力是一对平衡力，故大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力；能求出大气对吸盘的压力，故可以粗测大气压的值，故D正确。 故选：D。 例4．用如图所示的装置抽水，当活塞上升到S管口后继续上升，则发现的现象有（　　） A．水从S管口流出 B．管内水随活塞继续上升 C．管内水面开始下落 D．水不能从S管口流出，水保持在管口附近不动，既不上升也不下降 【答案】C 【解析】当活塞上升到管口后再继续上升，液体受上下气压相等，靠自身重力流回。活塞将离开管口，活塞下水面将直接与大气接触，在大气压力作用下水面会下降。 故选：C。 例5．小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 （1）实验时，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这样做的目的是　 　。 （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞　 ，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝　 　（表达式）。 （3）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值　 （进填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用　 （选填“甲”或“乙”）注射器，理由是　 　。 （5）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤、活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤，这是为了　 　　 。 【答案】（1）排尽筒内的空气，密封注射器；（2）刚开始滑动时，；（3）偏小；（4）甲；拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程；（5）减小摩擦力对实验结果的影响。 【解析】 （1）实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气。 （2）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数； 注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出体积V，得出活塞的面积S＝将测量结果代入压强公式得：。 （3）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式P＝可知，导致测得的大气压值偏小；相反，如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大，拉力的测量值会偏大，导致测得的大气压值偏大。 （4）因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2， 当大气压约为100000Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时， 由P＝，可得F＝PS＝100000Pa×0.0002m2＝20N， 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程， 所以实验时应选用甲注射器， 故理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。 （5）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大。所以小红的这一实验步骤，是为了减小摩擦力对实验结果的影响 故答案为：排尽筒内的空气，密封注射器；刚开始滑动时，；偏小；甲；拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程；减小摩擦力对实验结果的影响。 知识点二 大气压对天气与人体的影响 1.大气压对天气的影响 （1）在同一高度，不同区域的大气压不一定相同；在同一高度，同一区域，不同时间的大气压不一定相同； （2）在相同高度上，气压高的区域叫 ，气压低的区域叫 ； （3）高压区天气：天气晴朗，空气干燥；低压区天气：天空多云，常形成阴雨天气。 2．大气压对人体的影响 （1）大气压影响人的心情：阴雨天，气压低，容易烦躁；晴天，气压高，心情舒畅； （2）高原反应 大气压会直接影响人体血液溶解氧的情况，大气压越高，溶解氧的能力越强。低海拔地区的人进入高原地区后出现的高原反应，是由于高原地区气压明显 以及氧气供应不足引起的。 （3）拔火罐原理 正常情况下，人体内压强与外界大气压强相平衡。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时，一部分空气被排出，玻璃罐内的压强会减小，人体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出，同时血液就会因体内的压强较大聚集到玻璃罐吸附处，从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用这一原理。如果外界压强更低一些，血液就会被压出皮肤。 （4）人体对大气压的变化有逐步适应的过程 飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压；宇航员在太空行走时必须穿上加压的航天服。 【答案】高压区，低压区，降低 典型例题 例1.关于大气压与人生理的关系，说法错误的是（　　） A．股骨主要是依靠外界周围的大气压与韧带一起连在身上的 B．在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状 C．人体排出尿液时，膀胱内的气压大于外界的大气压，将尿液压出体外 D．高山反应也叫高山病，是常见的一种生理现象，跟气压大小有关系 【答案】C 【解析】A、股骨主要是依靠外界周围的大气压与韧带一起连在身上的，故A正确； B、在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会出现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状，气压升高时，心情好，故B正确； C、人体排出尿液时，膀胱内尿液产生的压力大于外界的大气压产生的压力，将尿液压出体外，故C错误； D、高山反应也叫高山病，是常见的一种生理现象，跟气压大小有关系，故D正确。 故选：C。 例2．下列叙述中正确的是（　　） A．高气压中心的空气从下往上流动 B．山顶大气压比山脚气压高 C．液体的沸点随气压的增大而增大 D．低气压多晴朗天气 【答案】C 【解析】AD、大气压的高低与天气有关，高压区中心空气从上往下流动，天气晴朗；低压区中心的空气从下往上流动，常形成阴雨天气，故AD错误； B、大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，空气越稀薄，大气压越小，故B错误； C、液体的沸点与大气压有关，且随气压的增大而增大，故C正确。故选：C。 例3．民间常用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿痛病。拔罐子时，先用火将小罐里的空气加热，然后将罐子猛扣在患者的皮肤上，等冷下来之后，罐子就会吸附在皮肤上，将罐子取掉后，可观察到皮肤上被拔的部位留下了圆形的血印。上述事实（　　） A．只说明大气有压强 B．只说明人体内部有压强 C．既说明大气有压强，又说明人体内部有压强 D．既无法说明大气有压强，又无法说明人体内部有压强 【答案】C 【解析】罐子会吸附在皮肤上，是因为罐内气压小于外界的大气压，故是说明大气有压强；皮肤上的圆形血印是向外凸起，说明人体内也有压强，体内压强比罐内压强大，导致皮肤有血印。 故选：C 例4．央视“大风车”栏目常介绍科普知识，其中介绍了“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。小科仿制了一个，发现比较灵验，当A管液面明显上升时，往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是（　　） A．A管液面上升时，显示大气压增大 B．A管和B球液面相平时，瓶内气压等于外界大气压 C．“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报 D．B球内装有较多红墨水，可减小瓶内温度变化造成的干扰 【答案】A 【解析】 A、A管液面上升时，说明内部气体压强大于外界大气压，即外界大气压减小。故A错误； B、A管和B球液面相平时，两平面受到气体的压强相等，说明瓶内气压等于外界大气压。故B正确； C、天气不同，气压不同，一般来说，阴天下雨的天气大气压比正常低，A管液面明显上升时。因此“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报。故C正确； D、B球容积较大，红墨水越多，由于热胀冷缩引起的体积变化不明显，从而减小瓶内温度变化造成的干扰。故D正确。 故选：A。 知识点三 气压对液体沸点的影响 1.探究气压对液体沸点的影响 （1）实验过程： 用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，用大针筒缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内气压 。然后停止加热，待水温稍降，再缓缓地从烧瓶内抽气，使瓶内气压 。 （2）实验现象： 向烧瓶中充气时发现沸腾的水不沸腾了；从烧瓶内抽气时，水又重新沸腾了。 （3）实验结论：气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会 ；当气压减小时，液体的沸点会 。 【注意】水的沸点随气压的变化而变化，因此说水的沸点是100℃，必须强调是在 下。 【答案】增大，减小；升高，降低；一个标准大气压 2.应用 （1）高压（压力）锅就是利用 原理制成的。当外界气压为1105帕时，一般家用压力锅内的压强接近2105帕，锅内水的沸点接近120℃。 （2）高压锅及其计算 压力锅内的压强： （是大气压强，为限压阀的重力，为限压阀小孔的横截面积） 【答案】液体的沸点随气压的增大而升高 典型例题 例1. 20世纪60年代，为控制疟疾疫情，屠呦呦尝试用加热青蒿水溶液的方法使其沸腾，从而去除水分以提取药物，但提取效果并不理想。她猜想：可能在高温的情况下，药物被破坏掉了，对此，可采用的方法是（　　） A．减小容器内的气压 B．用旺火加热缩短沸腾的时间 C．用微火加热使溶液慢慢沸腾 D．增大容器内的气压 【答案】A 【解析】A、减小容器内气压，水的沸点也会降低，药物不会因高温而坏掉，此方法可行； B、如果不降低气压，即使缩短加热沸腾时间，水的温度仍为100℃，并不能降温，方法不可行； C、如果不降低气压，即使用微火加热，水的温度仍为100℃，并不能降温，方法不可行； D、增加容器内气压，水的沸点会升高，方法不可行。 故选：A。 例2. 根据“研究液体沸点与气压关系”的实验，回答下列问题： （1）用酒精灯将燃烧中的水加热至沸腾，如图甲所示，在水沸腾过程中，温度计的示数　 　 （填“变大”、“变小”或“不变”），此温度即为水的　 　。水沸腾时看到瓶口周围有大量的“白气”，在“白气”形成的过程中，发生的物态变化是　 　和　 　。 （2）待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾，过一会儿，将注射器接到烧瓶口上，如图乙所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是　 　，此实验说明　 　。 （3）某制药厂在制药时，为了从药液中提取抗菌素粉剂，采用加热的方法使水沸腾除去水分，但要求药液的温度必须保持不超过80℃，下列方法可行的是　 　。 A．用微火加热使其沸腾 B．缩短加热时间 C．降低容器内的气压，使药液的沸点低于80℃ D．增大容器内的气压，使药液的沸点低于80℃ 【答案】（1）不变；沸点；汽化；液化；（2）水重新沸腾； 气压减小，沸点降低；（3）C。 【解析】 （1）水沸腾的特点是继续吸热，但温度保持不变，所以在水沸腾过程中，温度计的示数保持不变，此温度即是沸点； 水沸腾时看到烧杯上方出现大量的“白气”，是水首先发生汽化，然后汽化成的水蒸气遇冷又液化成的小水珠，就是看到的白气； （2）待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾。过一会儿，将注射器接到烧瓶口上，如图乙所示，然后向外拉注射器活塞，这是从瓶内向外抽气，气压减小，沸点降低，所以看到水重新沸腾。 （3）要通过加热去掉药液中的水分，可以通过沸腾的方式将水分汽化为水蒸气，但水的沸点是100℃，要求药液要求温度不能超过80℃，我们可以减小液面上的气压，气压降低，水的沸点就会降低，故可行的方法是C。 故答案为：不变；沸点；汽化；液化；水重新沸腾； 气压减小，沸点降低；C。 例3.水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，如图所示，你会看到烧瓶中水的现象　 　　 　　 　　 　　 　，原因是　 　　 　　 　　 　。小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于 　 　mm水银柱产生的压强；如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将　 　 （选填“高于”、“等于”或“低于”）100℃。 【答案】重新看到水沸腾了；烧瓶内水面上方的气体遇冷压强减小，瓶内水的沸点降低；750；低于。 【解析】 （1）烧瓶内水面上方的气体遇冷，一部分水蒸气液化，导致烧瓶内气压减小，水的沸点随气压的减小而降低，所以重新看到水沸腾了； （2）在托里拆利实验中，水银柱的高度差应是竖直高度，而不是水银柱的长度，图中750mm高度才是水银柱的竖直高度，它产生的压强与大气压大小相等； （3）沸点随大气压强的减小而降低，标准大气压下水银柱的高度为760mm，故此时的气压小于标准大气压，水的沸点低于100℃。 故答案为：重新看到水沸腾了；烧瓶内水面上方的气体遇冷压强减小，瓶内水的沸点降低；750；低于。 例4. 如图1，高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的，图为水的沸点跟气压的关系图象。现有一个直径为24厘米，空气柱小孔的横截面积为12 mm2，限压阀的质量为84g。请你通过计算并对照图来判断： （1）用该高压锅烧水，水温最高可以达到多少℃？（g取10N/kg，大气压值取1.0×105Pa） （2）小明在使用时发现，水沸腾后打开锅盖，水还能继续沸腾，请解释原因？ 　 　 【答案】（1）水温最高可以达到115℃左右；（2）水的沸点与气压有关，气压越低沸点越低。 【解析】（1）锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和，根据p＝可得：p内S＝p0S+mg，即p内＝p0+＝1.0×105Pa+＝1.7×105Pa，由图可知，水温最高可达115℃左右； （2）水的沸点与气压有关，气压越低沸点越低，水沸腾后打开锅盖，水面上的气压减小，水还能继续沸腾。 故答案为：水温最高可以达到115℃左右；水的沸点与气压有关，气压越低沸点越低。 知识点四 流体压强与流速的关系 1.流体压强与流速的关系 在液体或气体中，流速越大，压强越 ；流速越小，压强越 。 2.应用 （1）飞机的升力 如图所示，飞机机翼截面的上表面弯曲，下表面平直，飞机飞行时，机翼上方的空气流速较 ，压强较 ，机翼下方的空气流速较 ，压强较 ，因此在机翼的上、下表面存在压强差，因此有压力差，这就是产生升力的原因。 （2）生活中的实例：火车站台上的安全线、风雨中的伞容易向上翻、乒乓球的上旋与下旋、足球比赛中的“香蕉球”、两船不能并排高速航行；向两张纸片中间吹气，两纸片靠拢；沿着下垂的纸条从上方吹气，纸条会飘起来等。 【答案】小，大；大，小，小，大 典型例题 例1．动车进站时，为了避免乘客被“吸”向动车而造成人身伤害事故，站台上都标有“安全黄线”，乘客必须站在安全黄线以内，是因为动车进站时车厢附近（　　） A．气流速度大，压强小 B．气流速度大，压强大 C．气流速度小，压强小 D．气流速度小，压强大 【答案】A 【解析】 当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢，根据流体压强与流速的关系可知：人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。故A正确。 故选：A。 例2．如图所示，未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管，玻璃管内水柱高于瓶内水面，现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气，下列分析正确的是（　　） A．吹气前，瓶内气体压强小于瓶外大气压强 B．吹气前，瓶内气体压强等于瓶外大气压强 C．吹气时，玻璃管中水柱升高 D．吹气时，玻璃管中水柱降低 【答案】C 【解析】（1）由题知，玻璃管内水柱高于瓶内水面，所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强。故AB错误； （2）用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气，玻璃管上方空气的流速增大，压强减小，玻璃管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升。故C正确，D错误。 故选：C。 例3．如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置，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。 （1）如果在右端c处往装置里急吹气，导致b管上方气流速度　 　a管上方的气流速度，b管与a管的水面上方形成气压差，U形管中　 　（选填“a”或“b”）管水面升高，如果升高端的液面比原来升高了2cm，则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为　 Pa。（g＝10N/kg） （2）图2是某种喷雾器的工作原理示意图，当喷雾器未工作时，细管A内外气压相等，细管A内外液面　 　，当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，细管A内液面上方气压　 　细管A外液面上方的气压，液体就沿细管A的管口流出，同时受到气流的冲击，形成雾状向右喷出，如果此时喷雾器停止工作，细管A中的液体将　 　　 　　 。 【答案】（1）小于；a；400；（2）相平；小于；下降到与A管外液面相平。 【解析】（1）如果在右端c处往装置里急吹气，b处比a处粗，导致b管上方气流速度小于a管上方的气流速度，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，如果升高端的液面比原来升高了2cm，则下降端比原来下降2cm，此时U形管两端的高度差为4cm， 则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m＝400Pa； （2）当喷雾器未工作时，细管A与烧杯构成连通器，连通器的液面是相平的 当喷雾器工作时，空气从细管B的右端快速喷出，导致细管A上方空气的流速突然增大，气压突然减小，细管A内液面上方气压小于细管A外液面上方的气压。 故答案为：小于；a；400；相平；小于；下降到与A管外液面相平。 综合应用 1．下列情形与大气压强无关的是（　　） A．高原上用普通锅不易煮熟米饭 B．用吸管吸饮料 C．“玉兔”号在月球上留下“足迹” D．马德堡半球实验 【答案】C 【解析】A、高原上用普通锅不易煮熟米饭，是因为海拔越高，大气压越低，而水的沸点越低造成的，与大气压强有关，故A不合题意； B、用吸管吸饮料时，吸走管内空气，使管内的气压减小，小于外界大气压，饮料在外界大气压的作用下被压入吸管，流入口中，故B不合题意； C、“玉兔”号在月球上留下“足迹”，是压力产生了一定的效果，使月球表面发生了形变，与大气压强无关，故C符合题意； D、马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在，故D不合题意。 故选：C。 2．如图所示，有甲、乙两支相同的试管。甲管装满水，乙管装一半水，用两张硬纸片分别盖住管口，用手轻轻地按住硬纸片，将两试管倒转过来，使管口向下，当放开按住纸片的手时，则（　　） A．甲管内的水不流出，乙管内的水流出 B．甲管内的水流出，乙管内的水不流出 C．甲、乙两管内的水都不流出 D．甲、乙两管内的水都流出 【答案】A 【解析】一个标准大气压可支撑约10米高的水柱。装满水的甲试管倒过来后纸片受到向上的大气压，向下的水对它的压强，试管的高度远小于10米，水柱产生的压强小于一个大气压，故水不会流出；装一半水的乙试管，水面上方有空气，试管中空气的压强是一个大气压，倒过来后，纸片受到向上的一个大气压，向下的一个大气压和水柱产生的压强，向下的压强大于向上的压强，故纸片会掉落，水会流出。 故选：A。 3．如图向吸管B中吹气，吸管A中水面会上升。以下现象涉及的物理原理与之不同的是（　　） A．同向行驶的两艘船不能靠得太近 B．站台上，人要与行驶的列车保持适当距离 C．用吸管将饮料吸入嘴中 D．飞机的机翼设计成特殊形状，从而获得升力 【答案】C 【解析】如图向吸管B中吹气，吸管A中水面会上升是因为吹气时，上方空气流速快、压强小，使水在大气压的作用下沿A管上升。 A、同向行驶的两艘船不能靠得太近，是因为液体流速大的地方压强小，造成了两船内侧水的压强小于外侧水的压强，容易发生碰撞事故，故A不合题意； B、站台上，人要与行驶的列车保持适当距离，这是因为当火车驶过时，靠近火车的地方空气流速大，压强小，远离火车的地方空气流速小，压强大，易产生向内的压强差，故乘客应站在安全线以外。故B不合题意； C、吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，这样在外界大气压的作用下，饮料就被压进吸管里，因此是利用了大气压强，故C符合题意； D、飞机的机翼要设计成上凸下平的形状，当飞机前进时，气流通过机翼上、下方的速度不同，空气对机翼上表面产生的压强小于它对机翼下表面产生的压强。这样，机翼上、下表面就存在着压强差，从而获得升力。故D不合题意。 故选：C。 4．在冬季，剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，其主要原因是（　　） A．软木塞受潮膨胀 B．瓶口因温度降低而收缩变小 C．瓶内气体温度降低而把瓶塞粘住 D．瓶内压强减小，大气压把瓶塞压紧 【答案】D 【解析】冬季，剩下半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，温度下降，使瓶内气体收缩压强减小，大气压大于内部气压，将瓶塞压紧在瓶口，因此，只有选项D符合题意。 故选：D。 5．小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm，小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。 （1）高压锅是根据　 　的原理设计工作的； （2）请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。（说明书标有：当大气压为105Pa时，该锅最高温度为120℃。已知：水的沸点与压强的关系如图所示，取g＝10N/kg） 【答案】（1）液体的沸点随着液体表面气压的增大而升高； （2）小明应该买质量为100g的限压阀。 【解析】（1）高压锅是根据液体的沸点随着液体表面气压的增大而升高的原理工作的； （2）由图象可知，该锅最高温度为120℃时，锅内气体的压强p内＝1.8×105Pa， 当限压阀即将顶起时，限压阀受向下的重力、外面大气向下的压力、内部气体向上的压力作用处于平衡状态， 由力的平衡条件结合p＝可得：G阀+p0S阀＝p内S阀， 则限压阀的重力： G阀＝p内S阀﹣p0S阀＝（p内﹣p0）×π（）2＝ （1.8×105Pa﹣105Pa）×3.14×（）2≈1N， 由G＝mg可得，限压阀的质量： m＝＝＝0.1kg＝100g， 所以，小明应该买质量为100g的限压阀。 故答案为：液体的沸点随着液体表面气压的增大而升高；小明应该买质量为100g的限压阀。 6．小施同学在学习了大气压强的知识后，想用自己的方法，粗略地测量出当地的气压，经过思考和查阅资料，他设计了如下两个实验方案： 方案一：如图1面积为S的蘸水的吸盘，紧紧地压在一块直立的光滑瓷砖上。在挂钩下挂重物直至吸盘开始下滑，测出重物的重力为，大气压力等于，则计算出。 方案二：如图2，在一支长为1米的一端开口的玻璃管中，装满水银，用食指紧紧堵住玻璃管开口端，把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里，待开口端全部浸入水银槽内时放开手指，读出水银柱的竖直高度为。此时大气压强等于水银柱产生的压强，则计算出水银。 （1）经讨论，有同学指出，小施设计的方案一并不合理。请阐述不合理之处　 　。请修改此方案　 　。 （2）方案二中，小施待玻璃管倒插入水银槽并移开手指之后，可以观察到，玻璃管中的水银柱将　 　（选填“全部下落到水银槽中”、“下降一部分”、“不变”）。 （3）为了提高实验的准确性，小施决定采用方案二，但在准备实验仪器时，小施没有找到合适的玻璃管，同学建议用试管代替，你认为是否可行？　 　，说出你的理由　 　。 【答案】（1）大气对吸盘的压力与钩砝的重力不在一条直线上，无法比较，故无法测出大气压的值；将光滑瓷砖水平放置，蘸水的吸盘按在光滑瓷砖上，在挂钩下挂重物直至吸盘开始下滑，测出重物的重力为G，大气压力等于G； （2）下降一部分； （3）不可行；试管的长度都不到760mm。 【解析】（1）对图进行受力分析可知，图中，吸盘与墙面的摩擦力与所挂重物的重力是一对平衡力，大气对吸盘的压力与钩砝的重力不在一条直线上，无法比较，故无法测出大气压的值；将光滑瓷砖水平放置，蘸水的吸盘按在光滑瓷砖上，在挂钩下挂重物直至吸盘开始下滑，测出重物的重力为G，大气压力等于G，由计算压强；如图所示： （2）因为原来管里充满水银，没有空气，倒过来管内的上方是真空，没有大气压作用在水银面上，而管外的水银面上要受大气压的作用，作用在管外水银面上的大气压就支持着管里的水银柱，这时管里水银柱的压强等于外界大气压，因此玻璃管中的水银柱将下降一部分，不会全部下落到水银槽中。 （3）因为大气压能支持大约760mm水银柱，而试管的长度都不到760mm，所以不能用试管代替。 要点回顾 大显身手 1. 下列图中生活物品用到大气压强原理的是（　　） A．自制简易喷雾器 B．牲畜自动饮水机 C．船闸 D．活塞式抽水机 【答案】D 【解析】A、当向管中快速吹气时，空气从喷筒快速流出，致使喷筒中的压强小；吸管下方还受到大气压的作用，液体在大气压作用下升高而喷出，是因为流速大的地方压强小，故A不合题意； B、牲畜自动饮水机，水不流动时，槽内的水相平，利用了连通器，故B不合题意； C、打开船闸的一端，船闸里的水位逐渐与外面相等，外面的船就可以开进船闸。然后把这一端船闸关闭。然后打开另一端的船闸，船闸里的水位逐渐与外面相等。船就可以开到另一端去，利用了连通器，故C不合题意； D、抽水机抽水，通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用的是大气压，故D符合题意。 故选：D。 2. 把玻璃杯盛满水，用硬纸盖住，再倒过来，如图（a），纸片能将杯中的水托住，之后，若将杯子慢慢转动，如图（b）（c），则（　　） A．杯子刚一转动，纸片就不能将水托住 B．杯子转动到图b所示位置时，纸片才不能将水托住 C．杯子转动到图c所示位置时，纸片才不能将水托住 D．杯子转到任何位置，纸片都能将水托住 【答案】D 【解析】因为大气内部向各个方向都存在压强，故当杯子转到bc位置时纸片都能将水托住。 故选：D。 3.如图所示，该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平。过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（　　） A．甲瓶中的液面高 B．乙瓶中的液面高 C．甲、乙两瓶中的液面一样高 D．以上三种情况均有可能 【答案】B 【解析】读图可知，药液从乙瓶中流下，乙瓶中被封闭的空气体积增大，压强下降，甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充，使乙瓶液面保持不变。 药液从甲瓶中流至乙瓶后，甲瓶中空气部分的体积增大，压强下降，大气压将外界空气压入甲瓶，甲瓶中液面下降。 液体如此流动，直到甲瓶中的药液全部流完，这时甲瓶中空气与外界直接连通，连接甲乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管。 因此，在输液开始后不久，乙瓶中的液面便会始终高于甲瓶中的液面。 故选：B。 4. 小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全下面的内容。 （1）如图甲，先在水平桌面上固定两根平行的小棒，接着在小棒上放了间隔一定距离的两个乒乓球。然后，他向两个乒乓球中间的间隙用力吹气，则两个乒乓球将　 　（选填“靠近”或“分开”）。这是因为气体流速越大的地方，压强越　 　。 （2）接着，小明又自制了一个飞机机翼模型（如图乙），将其放置在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后，托盘测力计的示数将　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。 （3）小明又找了如下一些生活情景，其中能用上述实验规律进行解释的是　 　。 A．将氢气球放手后，它会漂向空中 B．火车与站台之间有黄色的安全线 C．通过拍打衣服清除它上面的灰尘。 【答案】（1）靠近；小；（2）变小；（3）B。 【解析】（1）流体流速越大的位置压强越小。向乒乓球中间吹气时，乒乓球中间流速大，压强变小，乒乓球外侧大气压不变，乒乓球外侧压强大于内侧压强，所以乒乓球向中间靠拢。 （2）机翼模型固定在托盘测力计上，无风时，托盘测力计示数等于机翼模型的重力； 因为机翼模型上表面弯曲，下表面平直，当电风扇吹风时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，机翼模型在压强差下产生向上的升力。 因为机翼模型对托盘测力计的压力等于机翼模型的重力减去它受到的向上的升力，所以机翼模型对托盘测力计的压力减小了，小于机翼模型的重力，故托盘测力计的示数变小； （3）A．将氢气球放手后，它会漂向空中，是因为它受到的浮力大于重力；不能用上述实验规律进行解释。不合题意； B、当列车驶进站台时，会带动人和车之间的空气流动速度加快，此时人外侧的空气流动速度慢；根据流体压强与流速的关系可知，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险，所以火车与站台之间有黄色的安全线，能用上述实验规律进行解释；符合题意； C．拍打衣服前，衣服和灰尘一起静止，当拍打时，衣服运动，灰尘由于惯性还要保持原来的静止状态，所以灰尘从衣服上掉下来，是利用惯性。不能用上述实验规律进行解释。不合题意。 故答案为：靠近；小；变小；B。 5．如图所示为高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴有一个“帽子”为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分，使锅内气体压强减少，保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔的横截面积为10-5m2，大气压为1.0×105Pa，高压锅工作时锅内气体最大压强为1.8×105Pa。（g取10N/kg） （1）用高压锅烧水至沸腾时，水的温度　 　100℃（选填“＞”、“＜”或“＝”） （2）计算锅内外气体的最大压强差； （3）计算限压阀的质量。 【答案】（1）＞（2）0.8×105Pa；（3）限压阀的质量为0.08kg。 【解析】（1）高压锅内的气压高于一个标准大气压，所以水的沸点大于100℃； 故答案为：＞； （2）p＝p内p外＝1.8×105Pa1.0×105Pa＝0.8×105Pa； （3）G阀＝F＝ps＝0.8×105Pa×10-5m2＝0.8N， 所以m＝＝＝0.08kg 故答案为：＞；0.8×105Pa；限压阀的质量为0.08kg。 6.物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下： A．把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔； B．如图所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F； C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V； D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 请根据他们设计的方案回答以下问题： （1）测量中，分析研究的是大气对　 　（选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于　 　状态。若不考虑其它因素，根据　 　的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。 （2）实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果　 　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。 （3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以减小　 　。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小　 　对实验的影响，从而提高实验的精确程度。 （4）若同学们用量程为5N的弹簧测力计测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用较　 　（选填“细”或“粗”）的注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p＝　 　。 【答案】（1）活塞；静止；二力平衡；（2）偏小；（3）摩擦；活塞自身重力；（4）细；。 【解析】 （1）该实验中以活塞为研究对象；分析研究的是大气对活塞的压力； 当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，活塞与地面间没有位置的变化，是静止的；当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数； （2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，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； （3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是活塞的密封性好。 当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度。 （4）因为大气的压强是一定的，根据公式F＝pS，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，即较细的注射器； 活塞的面积S＝将测量结果代入压强公式得：。 故答案为：活塞；静止；二力平衡；偏小；摩擦；活塞自身重力；细；。 学科网（北京）股份有限公司 $