第16讲 压强 大气压强 2026-2027学年浙教版科学一轮复习讲义

第16讲 压强 大气压强 内 容 导 航 知识点1 固体压强 知识点2 液体压强 知识点3 大气压 知识点4 固体与液体压强的综合计算与比较 知识点5 流体压强与流速关系的创新应用 题型1 压强的计算 题型2 液体的压强的特点 题型3 压强大小的比较 题型4 液体压强的计算及公式的应用 题型5 大气压强的测量 题型6 大气压强与海拔的关系 题型7 压强与流速的关系 知 识 点 通 关 知识点1 固体压强 1.压力 （1）概念：垂直作用在两个物体接触表面的作用力叫压力。 （2）压力的方向：垂直于接触面指向受力物体。 （3）作用点：在接触面上。 （4）大小：压力不都是由重力引起的，这是两种不同的力，注意和重力作区分，如以下几种压力和重力的关系。 ① F压=G ② F压=G+F ③ F压=G-F ④ F压＜G ⑤ F压=F ⑥ F压=F-G 【易错易混】 只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但压力不是重力 2.压强 （1）定义：物体所受压力与受力面积之比（比值定义法）。 （2）物理意义：表示压力作用效果的物理量。 （3）计算公式：。F-压力，单位为N；S-受力面积，单位；p-压强，单位Pa。1Pa=1N/ （4）公式适用范围：压强基础公式，适用固体、液体、气体 （5）变形公式：根据公式p=F/S及其变形公式F=pS、S=F/p可以进行压强、压力和受力面积的计算。 【易错易混】受力面积是指相互挤压的那部分面积，没有挤压的部分不是受力面积。 【探究压力作用效果的影响因素】 方法：控制变量法、转换法 影响因素：压力大小、受力面积。 当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显； 当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 【方法技巧】直柱体压强计算公式推导 直柱体是棱垂直于底面的物体，其体积可表示为底面积×高度（侧棱高度），则： 压强计算公式： 该公式适用于涉及固体密度的题目信息 3.增大或减小压强的方法 （1）增大压强 ①受力面积不变，增大压力；②压力不变，减小受力面积；③同时增大压力和减小受力面积； （2）减小压强 ①受力面积不变，减小压力；②压力不变，增大受力面积；③同时减小压力和增大受力面积。 注意：结合生活实例分析采用的方法。 知识点2 液体压强 1.液体压强的存在 （1）产生原因：液体受到重力作用，液体具有流动性。 （2）压强计：是测量液体内部压强的仪器； 结构：探头（由空金属盒蒙上橡皮膜构成）、橡皮管、U形管。 原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管左右两侧的液面出现高度差， 高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。 注意：压强计使用前需要检验气密性 【液体压强的特点及其实验探究方法】 ①由于液体具有重力，对容器底部有压强，液体具有流动性，对容器侧壁有压强； 实验方法：加水后橡皮膜突出 ②液体内部向各个方向都有压强； 实验方法 → 压强计探头在液体内朝向各个方向U形管均出现液面高度差。 ③同种溶液同一深度，向各个方向的压强都相等； 实验方法 → 控制液体密度、深度不变，改变方向，观察压强计液面高度差。 ④液体内部的压强只与液体密度和深度有关，与液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积均无关。液体密度不变时，深度越大，压强越大；深度相同时，密度越大，压强越大。 实验方法 → 控制方向、密度相同，改变深度，探究深度和压强的关系 → 控制方向、深度相同，改变液体密度，探究密度和压强的关系 2.液体压强的大小 （1）公式推导：取液体中一段圆柱形液柱进行分析 ； （2）计算公式：， h为液面下某处距离自由液面（与大气接触的液面）的竖直距离，不是液面高度。 （3）连通器：上端开口，下部相连通的容器。 如茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。 原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，液面保持相平。 3.液体对容器底压力和液体重力的关系 容器的形状 容器底受到的液体压强 p=ρgh 容器底受到的液体压力 F＞G液 F=G液 F＜G液 容器底对水平面的压力 F=G容+G液 容器底对水平面的压强 题目条件各有不同，如设定溶液密度相同、液面高度相同、液体质量相同、容器底面积相同等，根据不同条件注意选择合适的计算公式，如涉及密度、高度可用p=ρgh，质量相同、底面积相同更适合用p=F/S，但这并不固定，注意灵活运用！！！ 知识点3 大气压 1.大气压强的存在 （1）大气压概念：大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。 特点：大气与液体一样，向各个方向都有压强。 大气压强简称大气压，单位帕斯卡（Pa）。 （2）大气压强产生原因：大气有重力；大气具有流动性。 （3）大气压强存在的证据：覆杯实验、吸饮料、瓶中取袋、吸盘等。 （4）证明大气压强存在实验：马德堡半球实验 马德堡半球实验不仅证实了大气压的存在，还说明了大气压的数值是很大的。 可粗略计算大气压强p=F/S。 （5）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。 2.大气压的大小 （1）测量工具：大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计测量。空盒气压计的优点是携带和使用比较方便，而水银气压计的优点则是测量较精确。 （2）大气压与高度的关系：高度越高，大气压越小。 （3）标准大气压：在海平面附近，大气压的数值接近于帕（即760毫米汞柱）。 【托里拆利实验】（最早精确测量大气压的实验） 实验方法：该实验通过一根长约1米、一端开口的玻璃管中装满水银，并将其倒插在水银槽中，发现 水银柱下降到高度差约为760mm时不再下降。此时管外所受大气压强与管内水银柱产生的压强正好处 于一个平衡状态，因此得出大气压相当于约760mm水银柱产生的压强。 【实验误差分析】 ①玻璃管中混入空气的影响：若玻璃管中水银没有装满，即管内混入空气，则水银柱的高度将会变小。因为这时玻璃管上方不再是真空，与槽内液面面相平的位置所受到的大气压强等于玻璃管上方的气体压强加上液体压强，因此竖直高度将会变小。 ②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。 （4）自制气压计 p大气=p空气+p液，相当于大气压着管内液体，当外界大气压升高时，会压缩玻璃管内的水面，管内液柱下降。反之则管内液面升高。 3.大气压的应用与影响 （1）生活用品与大气压：抽出真空压缩袋内的空气，外界的大气压就会把物品压扁；吸尘器工作时，会将里面的空气排出，使里面形成一个低压区，外界的空气在大气压的作用下，带着尘垢从吸尘器的地刷进入；离心式水泵：叶轮高速旋转时，泵壳里的水会被旋转的叶轮甩到出水管里。水被甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，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。 （2）大气压对天气的影响：大气压会随高度的升高而减小；同一高度，不同区域的大气压却不一定相同；甚至在同一地点，大气压也不是固定不变的。 高压区中心的空气从上往下流动，天气晴朗，空气干燥； 低压区中心的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。 （3）大气压对人体的影响：在晴朗的天气，气压较高，人的心情舒畅；阴雨天，气压较低，感到疲倦和烦躁；人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程，如高原反应；中医拔罐对大气压的利用；飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压等。 （4）气压对液体沸点的影响 气压的大小会对液体的沸点造成影响。 当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。 高原上高度高，气压小，液体沸点低，煮不熟食物。 压力锅利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理，可在高原上煮熟食物。 4.流速和压强的关系 （1）气体的压强与流速的大小有关，气体的流速越大，压强越小。 （2）跟气体一样，液体的压强也会随流速的增大而减小。液体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 （3）实例：列车站台安全线；挂在窗内的窗帘向外飘出；两艘船不能靠太近行驶；飞机的升力；化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连，当气流经过狭窄的管道时，由于流速变大，压强变小，汽油就会从喷管喷到气流之中，变成雾状。 知识点4 固体与液体压强的综合计算与比较 本模块旨在引导学生清晰辨析固体压强与液体压强的产生机制和计算公式，并能在复杂容器、叠加体等情境中进行综合分析和比较，这是中考的经典难点。 1. 核心方法梳理：公式选择与比较策略 比固体压强：若已知压力（或可求）和受力面积，直接使用p = F/S。 比液体压强：在同一液体中，深度越大，压强越大。不同液体在同一深度，密度越大，压强越大。 综合容器问题：对于容器底部受到的总压力，可能等于也可能不等于液体重力，需具体分析容器形状。但对于容器底部受到的压强，通常用p = ρgh计算。 2. 思维进阶：柱形容器与非柱形容器的压力分析 对于柱形容器（上下一样粗），液体对容器底部的压力 F等于液体自身重力G液，此时p = F/S = G液/S = ρgh。 对于非柱形容器（如口大底小、口小底大），液体对底部的压力 F不等于液体重力 G液。压力由p = ρgh先求压强，再用F = pS求得。 知识点5 流体压强与流速关系的创新应用 本模块围绕“流速大的地方压强小”这一核心原理，结合飞机升力、喷雾器、火车安全线等经典情境，并延伸至现代科技应用，考查学生运用原理解释现象和设计简单模型的能力。 1. 核心原理与应用 在流体（气体或液体）中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。 典型应用：飞机机翼产生升力、火车站台安全线、足球“香蕉球”、喷雾器、屋顶被风掀翻等。 2. 思维进阶：模型建构与原理逆向设计 不仅要求能解释已知现象，还要求能根据原理进行简单的模型设计或预测流体（如气体、水流）的流向、物体的运动趋势。 考 点 演 练 题型1 压强的计算 【典例1】小观网购了一辆电动微单车用于周末出行。如图为微单车包装箱外贴有的部分参数。 名称：电动微单车 包装尺寸：1m×0.8m×0.2m 纯电续航距离：30km 最高时速：25km/h （1）装有电动微单车的包装箱总质量为20千克，平放在水平地面上时对地面的最小压强是　　 　 ； （2）拆开组装后小观迫不及待骑车并在水平路面上匀速直线行驶，以地面为参照物，小观处于　　 　　 ；（填“运动状态”或“静止状态”） （3）电动微单车充满电后，能以最高时速匀速行驶0.8小时，共行驶了　 　 千米。 【变式1】如图1所示，将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知，乙中液体为水，容器的质量和厚度都忽略不计。 ①若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10﹣3m2，求甲容器对地面的压强p甲。 ②若乙容器中水的质量为1.5kg，求乙中水的体积V水。 ③如图2所示，若在乙容器中再加入一定水，则此时水的深度为0.2米，将容器乙放进容器甲中，容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。 题型2 液体的压强的特点 【典例1】在海底2500米的热泉喷口附近，生存着耐高压的管状蠕虫。若将此类蠕虫移至浅海区域，会导致体壁急速膨胀，其原因是管虫在移动过程中所受的液体压强（　　） A．急剧减小 B．急剧增大 C．保持不变 D．先增大后减小 【变式1】水平桌面上的塑料容器装满水，把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放，铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚碰底这段过程，水对容器底压力F随时间t变化的大致图像是（忽略杯中水的流动对F的影响）（　　） A． B． C． D． 题型3 压强大小的比较 【典例1】如图所示，两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水，水对甲杯底部的压强为p1；将甲杯中的水全部倒入乙杯中，水对乙杯底部的压强为p2。则（　　） A．p1＞p2 B．p1＝p2 C．p1＜p2 D．无法确定 【变式1】北极熊遇水平薄冰匍匐前行（如图1），通过后静止站在水平冰面上（如图2）。下列分析正确的是（　　） A．北极熊趴在薄冰上时对冰面的压力大于站在冰面上时对冰面的压力 B．北极熊趴在薄冰上时对冰面的压强小于站在冰面上时对冰面的压强 C．北极熊趴在薄冰上时对冰面的压力与北极熊所受重力是一对平衡力 D．北极熊站在冰面上时对冰面的压力与冰面对北极熊的支持力方向相同 题型4 液体压强的计算及公式的应用 【典例1】如图内径均匀的U形管内盛有密度不同的两种液体。其中一种液体的密度是ρ1；另一种液体的密度是ρ2，体积是V．且ρ2＞ρ1．静止时，两种液体不混合。若U形管的横截面积为S，则两边液面的高度差h等于　 　 。 【变式1】如图所示，水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为100cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙，已知容器乙的高度为20cm，其内装有3000cm3的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh，并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底，甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示，则Δh＝10cm时，水对容器底面的压强为 　 Pa；图丙中a的值为 　 　 cm。 题型5 大气压强的测量 【典例1】如图甲所示，用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。 （1）马德堡半球实验证明了 　 　 的存在。 （2）实验过程中，先将两只金属盆用凡士林粘合，然后抽气，再向两边拉。如图乙为单只金属盆示意图。已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03米2，测得此时大气压强ρ0为1×105帕，则实验时每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为 　　 牛。 （3）经测定，最后拉开金属盆时两边用的力均小于F，其原因可能是 　 　 。 【变式1】如图所示为某同学自制的气压计，将该气压计从山底拿到山顶时，细玻璃管中液面会发生变化，最终液面的位置会在（　　） A．a点上面 B．ab之间 C．bc之间 D．c点下面 题型6 大气压强与海拔的关系 【典例1】下列现象中不是利用大气压工作的是（　　） A．真空压缩袋收纳衣物 B． 高压锅煮饭 C．吸尘器清除尘垢 D．吸盘式挂钩悬挂物体 【变式1】某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液，自制了一个简易气压计（如图所示），用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题： （1）液面上方是空气，分析可知瓶内的气压 　 （填“大于”“小于”或“等于”）瓶外的大气压。 （2）该同学将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的液柱高度会 　 （填“上升”“下降”或“不变”），这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。 （3）为了排除其他因素对实验结果的影响，在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外，还应该注意 　 　 （写出一点即可）。 题型7 压强与流速的关系 【典例1】如图所示为静置在水平桌面上的两只乒乓球，若用吸管沿水平方向用力向乒乓球中间吹气，两只乒乓球会（　　） A．相互靠近 B．向吹气方向运动 C．相互远离 D．静止不动 【变式1】飞机机翼获得升力的原理如图所示。以下说法中不正确的是（　　） A．飞机停放在停机坪上，飞机对地面的压力和地面对飞机的支持力是一对平衡力 B．无风时，飞机在跑道上向前运动时，机翼周围形成高速气流是以机翼为参照物 C．飞机机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状，使空气流过两侧时速度不同 D．飞机飞行过程中，机翼上侧空气流速大于下侧，受到的压强小于下侧 过 关 验 收 1．大雁飞行时，有时会通过转体来控制飞行状态。如图分别为转体前（甲）和转体后（乙）的翅膀截面与气流示意图，下列说法正确的是（　　） A．转体前，翅膀上方空气流速大，压强大 B．转体前，翅膀受到向上的升力作用 C．转体后，翅膀上下空气流速相同，压强差为零 D．转体后，翅膀受到的升力比转体前更大 2．如图是研究“流体压强与流速的关系”的实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管静止时液面相平。若在右端c处往装置内快速吹气，结合原理分析，下列说法正确的是（　　） A．a管上方气流速度大，气压小，a管内液面升高 B．b管上方气流速度大，气压小，b管内液面升高 C．a管上方气流速度小，气压小，a管内液面升高 D．b管上方气流速度小，气压大，b管内液面升高 3．生物的结构与功能相适应。下列各种生物的结构特征中，与增大压强有关的是（　　） A．鸭子扁平的蹼足 B．啄木鸟尖而长的喙 C．鲫鱼流线型的身体 D．骆驼宽大的趾 4．如图所示，装置气密性良好，弹簧夹处于关闭状态。向试管中加入下表中的物质，挤压胶头滴管加入液体，一段时间后，打开弹簧夹，能使气球a明显鼓起的是（　　） 试管内物质 胶头滴管内物质 A 氢氧化钠固体 水 B 铁粉 稀盐酸 C 氯化钡溶液 稀硫酸 D 二氧化碳 氢氧化钠溶液 A．A B．B C．C D．D 5．如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 6．洪灾时，人们用离心式水泵进行排涝。如图为离心式水泵结构图，泵内灌满水后启动叶轮，下列分析正确的是（　　） A．水被甩出，泵壳内形成高压区 B．水被甩出，泵壳内压强仍保持不变 C．泵壳内形成低压区，叶轮将水抽上来 D．泵壳内形成低压区，大气压将水压上来 7．如图是梅雨天气产生原因的示意图，图中粗黑曲线为等压线，甲为某天气系统，而受到甲与图中北方高压的影响，使锋面长期存在于我国的长江中下游地区和日本部分地区，形成梅雨天气。 （1）除图中下雨地区外，其他地方多为晴燥天气，则图中甲所处为　　 区。（选填“低压”或“高压”） （2）梅雨为长江中下游带来大量的降水，主要通过水循环中　 环节从海洋中带来。 8．公安部交管局在全国开展“一盔一带”安全守护行动，要求骑电动车等必须戴头盔（外部材料坚硬，内部材料松软），开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。下列分析正确的是（　　） A．发生碰撞时，头盔可增大头部的受力面积，从而增大压强 B．发生碰撞时，头盔可减小头部的惯性，从而减小撞击力 C．两车发生碰撞事故时，受损严重的车辆受到的撞击力更大 D．系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害 9．我国计划在2030年前实现载人登月开展月面科学研究，下列描述不符合科学原理的是（　　） A．登月车的车轮与月面接触面积较大，减小了对月面的压强 B．登月舱可通过展开降落伞，辅助减速实现安全登月 C．登月服内置了氧气供应系统，以支持航天员呼吸 D．登月返回舱加速上升时，产生的推力大于重力 10．图1和图2是家中洗手液按压瓶盖的操作示意图。按压活塞向下压缩弹簧，储液筒里的液体从出液口流出（如图1）；松手后弹簧恢复并推动活塞向上移动，液体“吸”入到储液筒（如图2），如此往复，液体不断流出。 （1） 向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，是因为瓶中气压 　　 储液筒中气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖，　 挤出洗手液（选填“能”或“不能”）。 （3）某科学兴趣小组通过改装注射器也能实现按压泵的工作效果。具体做法是在注射器的原开孔旁再增加一个孔（如图3所示），并在出水口和进水口的虚线框位置处各安装一个单向阀，单向阀只允许液体向一个方向流动。当受到反向的水压或气压时，阀门会自动关闭。图4是两个不同朝向的单向阀示意图，则在图3的出水口虚线框处应该加装　 种单向阀（选填图4中单向阀编号）。 11．如图所示，弹簧一端固定于水平面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，一开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体，气缸和活塞均是热的良导体。若外界环境的温度缓慢降低，则活塞将 　 ；气缸将　 （两空均选填“向上移动”、“静止不动”或“向下移动”）。 12．2023年4月16日，“星辰大海•自在舟山”迎亚运•第三届环舟山自行车骑游大会在舟山成功举行，下列叙述正确的是（　　） A．给车胎充气增加了车胎内气体的压强 B．地面对自行车的摩擦力总是阻碍自行车前进 C．刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离 D．自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力 13．王莲拥有水生植物中最大的叶片，莲叶边缘上卷，在叶脉通气组织支撑下，莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时，植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全，莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬h泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央，该莲叶卷边高度为16cm，游客站立在硬质泡沫板上，本验“一叶当舟”的乐趣。如图所示，某游客质量为50kg，双脚站立时与地面的接触面积为4×10﹣2m2。求：，不计莲叶自身质量） （1）游客双脚站立在地面时对地面的压强。 （2）游客体验“一叶当舟”时，莲叶受到的压强（结果保留一位小数）。 （3）为保证安全，该莲叶能托起游客的最大质量。 14．2026年央视春晚，四家机器人企业同台竞技，展示了中国在人工智能与高端制造领域的雄厚实力。请回答： （1）机器人关节核心部件采用了高性能特种工程塑料——PEEK（聚醚醚酮），其化学式为（C19H10O3）n。PEEK中碳、氢、氧元素的质量比为　 　 。 （2）以下设计能有效提高双足机器人的稳定性的是　 　　 （填字母）。 A.下肢关节使用高密度合金 B.在机器人头部安装摄像头等设备 C.将电池、处理器等部件集中于腰部或下肢区域 D.采用分段脚掌，通过调整脚掌的形状来增大接触面积 （3）节目中，机器人展示了惊人的“3米弹射空翻”，在弹射空翻中重心从离地0.8m处上升到3m，但落地后仍非常稳定。已知机器人质量为35kg，若单脚与地面的接触面积约为175cm2。求机器人双脚稳稳站立在地面上时，对地面的压强是多少？ 15．扇贝的身体结构与海洋生活高度适应。 （1）扇贝匍匐在海底时，其宽大扁平的贝壳（如图1）能减小对泥沙的 　 ，避免陷入其中。 （2）扇贝拥有发达的闭壳肌，能快速闭壳向后喷水推动自身前进（如图2），其中蕴含的科学原理是 　 　 　 。 16．中国“奋斗者号”载人潜水器（如图）在马里亚纳海沟成功下潜到深度为10909m的海底，创造了中国载人深潜的新纪录。设计“奋斗者号”载人潜水器时最需要考虑深海的（　　） A．温度 B．咸度 C．压强 D．溶解氧 17．如图所示平放在水平地面上的砖，沿竖直方向（见图中虚线）截去一半，则剩下的半块砖与原来整块砖相比（　　） A．对地面的压强不变 B．对地面的压力不变 C．砖的密度减小一半 D．砖受到地面的支持力不变 18．如图所示，接种疫苗的注射器针头做得很尖，是为了增大 　 　 ，便于注射；小明用吸管模拟注射器吸水过程，如图形状的杯子中装有一些水，小明用吸管吸水时，如果每一口吸入水的质量相同，则每吸一口，水对杯底的压强减小量Δp水将 　 ；每吸一口，杯子对桌面的压强减小量Δp杯将 　 。（以上两空均选填“变大”、“变小”、“不变”） 19．如图所示，一圆形左粗右细的水库导管，a、b为粗管和细管中同一水平面上的点，受到的水的压强分别是pa、pb，当阀门关闭时，pa 　pb（选填“大于”、“等于”或“小于”），打开阀门后（设水库水位基本保持不变），水管中有一气泡，随水向右快速运动，则气泡经过a点时的体积 　 b点时的体积（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 20．两根较长的薄壁试管的横截面积分别为S和2S，大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平，此时，水银对大试管底面的压力为N1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前的一瞬间，水银对大试管底面的压力为N2，若大气压强为P0，则N2与N1相比（　　） A．减小P0S B．增大P0S C．减小2P0S D．增大2P0S 21．大气压的发现经历了漫长的过程。 材料一亚里士多德提出“自然界不可能存在真空”。他的学生伽利略却发现当时水泵抽水时只能抽到一定高度。据此，他对亚里士多德提出了质疑。 材料二托里拆利测出了大气压值并提出大气压力观点。帕斯卡用红酒重复了托里拆利实验，并五次登山，在不同高度重复实验，进一步支持了托里拆利关于大气压力的观点。 材料三格里克做了马德堡半球实验，证实了大气压存在且很大。 （1）亚里士多德的观点：抽水时，活塞向上抽动所留下的真空必须马上被水充满。如果他的观点是正确的，则当时若在50m高度抽水，将出现　 　 　 现象。 （2）帕斯卡用红酒、又五次登山重复了托里拆利的实验，其目的是　 　 　 。 （3）格里克用两个直径约36cm的空心铜半球抽成真空，做马德堡半球实验时，抽真空时成功的关键是两铜半球应该　 　　 。 （4）对于大气压力的发现过程认识正确的有　 　 。（填字母，可多选） A.亚里士多德是当时最伟大的科学家，伽利略不应该质疑他 B.在科学发展过程中，证据起到了重要的作用 C.科学的发展进步是不同科学家智慧的结晶 22．衢州六春湖观光缆车，又称“浙江第一索”，全长约3000m，仅需500s左右即可将游客从山脚送达海拔1302米的山顶，游客坐在缆车内可俯瞰竹海、花海、云海等壮丽景色。 （1）以缆车为参照物，车内游客是　 　 （填“运动”或“静止”）的。 （2）缆车行驶的速度约为 　 m/s。 （3）山顶的气温比山脚 　（填“低”或“高”）。 23．1654年，马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”，证明了大气压的存在。 （1） 实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，周围的 （2） 　 　　 把两个铜半球紧紧地压在一起。 （2）如图，某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验，在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要 　 （假设山底与山顶气温相同）。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 压强 大气压强 内 容 导 航 知识点1 固体压强 知识点2 液体压强 知识点3 大气压 知识点4 固体与液体压强的综合计算与比较 知识点5 流体压强与流速关系的创新应用 题型1 压强的计算 题型2 液体的压强的特点 题型3 压强大小的比较 题型4 液体压强的计算及公式的应用 题型5 大气压强的测量 题型6 大气压强与海拔的关系 题型7 压强与流速的关系 知 识 点 通 关 知识点1 固体压强 1.压力 （1）概念：垂直作用在两个物体接触表面的作用力叫压力。 （2）压力的方向：垂直于接触面指向受力物体。 （3）作用点：在接触面上。 （4）大小：压力不都是由重力引起的，这是两种不同的力，注意和重力作区分，如以下几种压力和重力的关系。 ① F压=G ② F压=G+F ③ F压=G-F ④ F压＜G ⑤ F压=F ⑥ F压=F-G 【易错易混】 只有物体处于水平面且在竖直方向只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才跟重力的大小、方向相同，但压力不是重力 2.压强 （1）定义：物体所受压力与受力面积之比（比值定义法）。 （2）物理意义：表示压力作用效果的物理量。 （3）计算公式：。F-压力，单位为N；S-受力面积，单位；p-压强，单位Pa。1Pa=1N/ （4）公式适用范围：压强基础公式，适用固体、液体、气体 （5）变形公式：根据公式p=F/S及其变形公式F=pS、S=F/p可以进行压强、压力和受力面积的计算。 【易错易混】受力面积是指相互挤压的那部分面积，没有挤压的部分不是受力面积。 【探究压力作用效果的影响因素】 方法：控制变量法、转换法 影响因素：压力大小、受力面积。 当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显； 当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 【方法技巧】直柱体压强计算公式推导 直柱体是棱垂直于底面的物体，其体积可表示为底面积×高度（侧棱高度），则： 压强计算公式： 该公式适用于涉及固体密度的题目信息 3.增大或减小压强的方法 （1）增大压强 ①受力面积不变，增大压力；②压力不变，减小受力面积；③同时增大压力和减小受力面积； （2）减小压强 ①受力面积不变，减小压力；②压力不变，增大受力面积；③同时减小压力和增大受力面积。 注意：结合生活实例分析采用的方法。 知识点2 液体压强 1.液体压强的存在 （1）产生原因：液体受到重力作用，液体具有流动性。 （2）压强计：是测量液体内部压强的仪器； 结构：探头（由空金属盒蒙上橡皮膜构成）、橡皮管、U形管。 原理：当探头上的橡皮膜受到压强时，U形管左右两侧的液面出现高度差， 高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。 注意：压强计使用前需要检验气密性 【液体压强的特点及其实验探究方法】 ①由于液体具有重力，对容器底部有压强，液体具有流动性，对容器侧壁有压强； 实验方法：加水后橡皮膜突出 ②液体内部向各个方向都有压强； 实验方法 → 压强计探头在液体内朝向各个方向U形管均出现液面高度差。 ③同种溶液同一深度，向各个方向的压强都相等； 实验方法 → 控制液体密度、深度不变，改变方向，观察压强计液面高度差。 ④液体内部的压强只与液体密度和深度有关，与液体的质量、重力、体积以及容器的形状、底面积均无关。液体密度不变时，深度越大，压强越大；深度相同时，密度越大，压强越大。 实验方法 → 控制方向、密度相同，改变深度，探究深度和压强的关系 → 控制方向、深度相同，改变液体密度，探究密度和压强的关系 2.液体压强的大小 （1）公式推导：取液体中一段圆柱形液柱进行分析 ； （2）计算公式：， h为液面下某处距离自由液面（与大气接触的液面）的竖直距离，不是液面高度。 （3）连通器：上端开口，下部相连通的容器。 如茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。 原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，液面保持相平。 3.液体对容器底压力和液体重力的关系 容器的形状 容器底受到的液体压强 p=ρgh 容器底受到的液体压力 F＞G液 F=G液 F＜G液 容器底对水平面的压力 F=G容+G液 容器底对水平面的压强 题目条件各有不同，如设定溶液密度相同、液面高度相同、液体质量相同、容器底面积相同等，根据不同条件注意选择合适的计算公式，如涉及密度、高度可用p=ρgh，质量相同、底面积相同更适合用p=F/S，但这并不固定，注意灵活运用！！！ 知识点3 大气压 1.大气压强的存在 （1）大气压概念：大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。 特点：大气与液体一样，向各个方向都有压强。 大气压强简称大气压，单位帕斯卡（Pa）。 （2）大气压强产生原因：大气有重力；大气具有流动性。 （3）大气压强存在的证据：覆杯实验、吸饮料、瓶中取袋、吸盘等。 （4）证明大气压强存在实验：马德堡半球实验 马德堡半球实验不仅证实了大气压的存在，还说明了大气压的数值是很大的。 可粗略计算大气压强p=F/S。 （5）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。 2.大气压的大小 （1）测量工具：大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计测量。空盒气压计的优点是携带和使用比较方便，而水银气压计的优点则是测量较精确。 （2）大气压与高度的关系：高度越高，大气压越小。 （3）标准大气压：在海平面附近，大气压的数值接近于帕（即760毫米汞柱）。 【托里拆利实验】（最早精确测量大气压的实验） 实验方法：该实验通过一根长约1米、一端开口的玻璃管中装满水银，并将其倒插在水银槽中，发现 水银柱下降到高度差约为760mm时不再下降。此时管外所受大气压强与管内水银柱产生的压强正好处 于一个平衡状态，因此得出大气压相当于约760mm水银柱产生的压强。 【实验误差分析】 ①玻璃管中混入空气的影响：若玻璃管中水银没有装满，即管内混入空气，则水银柱的高度将会变小。因为这时玻璃管上方不再是真空，与槽内液面面相平的位置所受到的大气压强等于玻璃管上方的气体压强加上液体压强，因此竖直高度将会变小。 ②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。 （4）自制气压计 p大气=p空气+p液，相当于大气压着管内液体，当外界大气压升高时，会压缩玻璃管内的水面，管内液柱下降。反之则管内液面升高。 3.大气压的应用与影响 （1）生活用品与大气压：抽出真空压缩袋内的空气，外界的大气压就会把物品压扁；吸尘器工作时，会将里面的空气排出，使里面形成一个低压区，外界的空气在大气压的作用下，带着尘垢从吸尘器的地刷进入；离心式水泵：叶轮高速旋转时，泵壳里的水会被旋转的叶轮甩到出水管里。水被甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，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。 （2）大气压对天气的影响：大气压会随高度的升高而减小；同一高度，不同区域的大气压却不一定相同；甚至在同一地点，大气压也不是固定不变的。 高压区中心的空气从上往下流动，天气晴朗，空气干燥； 低压区中心的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。 （3）大气压对人体的影响：在晴朗的天气，气压较高，人的心情舒畅；阴雨天，气压较低，感到疲倦和烦躁；人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程，如高原反应；中医拔罐对大气压的利用；飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压等。 （4）气压对液体沸点的影响 气压的大小会对液体的沸点造成影响。 当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。 高原上高度高，气压小，液体沸点低，煮不熟食物。 压力锅利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理，可在高原上煮熟食物。 4.流速和压强的关系 （1）气体的压强与流速的大小有关，气体的流速越大，压强越小。 （2）跟气体一样，液体的压强也会随流速的增大而减小。液体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。 （3）实例：列车站台安全线；挂在窗内的窗帘向外飘出；两艘船不能靠太近行驶；飞机的升力；化油器上有一段突然变窄的管道与汽油供给部分相连，当气流经过狭窄的管道时，由于流速变大，压强变小，汽油就会从喷管喷到气流之中，变成雾状。 知识点4 固体与液体压强的综合计算与比较 本模块旨在引导学生清晰辨析固体压强与液体压强的产生机制和计算公式，并能在复杂容器、叠加体等情境中进行综合分析和比较，这是中考的经典难点。 1. 核心方法梳理：公式选择与比较策略 比固体压强：若已知压力（或可求）和受力面积，直接使用p = F/S。 比液体压强：在同一液体中，深度越大，压强越大。不同液体在同一深度，密度越大，压强越大。 综合容器问题：对于容器底部受到的总压力，可能等于也可能不等于液体重力，需具体分析容器形状。但对于容器底部受到的压强，通常用p = ρgh计算。 2. 思维进阶：柱形容器与非柱形容器的压力分析 对于柱形容器（上下一样粗），液体对容器底部的压力 F等于液体自身重力G液，此时p = F/S = G液/S = ρgh。 对于非柱形容器（如口大底小、口小底大），液体对底部的压力 F不等于液体重力 G液。压力由p = ρgh先求压强，再用F = pS求得。 知识点5 流体压强与流速关系的创新应用 本模块围绕“流速大的地方压强小”这一核心原理，结合飞机升力、喷雾器、火车安全线等经典情境，并延伸至现代科技应用，考查学生运用原理解释现象和设计简单模型的能力。 1. 核心原理与应用 在流体（气体或液体）中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。 典型应用：飞机机翼产生升力、火车站台安全线、足球“香蕉球”、喷雾器、屋顶被风掀翻等。 2. 思维进阶：模型建构与原理逆向设计 不仅要求能解释已知现象，还要求能根据原理进行简单的模型设计或预测流体（如气体、水流）的流向、物体的运动趋势。 考 点 演 练 题型1 压强的计算 【典例1】小观网购了一辆电动微单车用于周末出行。如图为微单车包装箱外贴有的部分参数。 名称：电动微单车 包装尺寸：1m×0.8m×0.2m 纯电续航距离：30km 最高时速：25km/h （1）装有电动微单车的包装箱总质量为20千克，平放在水平地面上时对地面的最小压强是　　 　 ； （2）拆开组装后小观迫不及待骑车并在水平路面上匀速直线行驶，以地面为参照物，小观处于　　 　　 ；（填“运动状态”或“静止状态”） （3）电动微单车充满电后，能以最高时速匀速行驶0.8小时，共行驶了　 　 千米。 【答案】（1）250Pa；（2）运动状态；（3）20。 【解答】解：（1）包装箱总重力G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，水平地面压力F＝G＝200N， 最大接触面积（压力不变，受力面积越大，压强越小） 包装尺寸：1m×0.8m×0.2m 三个面面积：S1＝1m×0.8m＝0.8m2， S2＝1m×0.2m＝0.2m2， S3＝0.8m×0.2m＝0.16m2， 最大受力面积 Smax＝0.8m2，对地面的最小压强pmin250Pa。 （2）判断运动状态以地面为参照物，小观和地面之间位置不断发生变化，因此小观处于运动状态。 （3）行驶路程s＝vt＝25km/h×0.8h＝20km。 故答案为：（1）250Pa；（2）运动状态；（3）20。 【变式1】如图1所示，将盛有液体的容器甲、乙两容器竖直放在水平面上。甲中液体未知，乙中液体为水，容器的质量和厚度都忽略不计。 ①若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10﹣3m2，求甲容器对地面的压强p甲。 ②若乙容器中水的质量为1.5kg，求乙中水的体积V水。 ③如图2所示，若在乙容器中再加入一定水，则此时水的深度为0.2米，将容器乙放进容器甲中，容器甲的液面比容器乙的水面高0.05m。求此时甲容器中液体的密度。 【答案】①若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10﹣3m2，甲容器对地面的压强p甲为104Pa； ②若乙容器中水的质量为1.5kg，乙中水的体积V水1.5×10﹣3m3； ③此时甲容器中液体的密度0.8×103kg/m3。 【解答】解：①甲容器对地面的压力为： F甲＝G甲＝m甲g＝1.2kg×10N/kg＝12N， 甲容器对地面的压强为： p甲104Pa； ②若乙容器中水的质量为1.5kg，乙中水的体积为： V水1.5×10﹣3m3； ③容器乙在甲容器中浸入的深度为：h液＝h水+Δh＝0.2m+0.05m＝0.25m， 容器的质量（重力）不计，此时容器乙在外面液体中处于漂浮状态，则由漂浮条件可得F浮液＝G水， 由浮力产生的原因可知容器乙受到的浮力等于外面液体对容器乙底部的压力，即F液压＝F浮液， 又因为容器乙为柱形容器，则水对容器乙底部的压力等于水的重力，即F水压＝G水， 由此可知F水压＝F液压，容器厚度不计，则乙容器内外的底面积相等，根据压强定义式可知p水＝p液， 由液体压强公式可得：ρ水gh水＝ρ液gh液， 所以甲容器中液体的密度为： ρ液0.8×103kg/m3。 答：①若甲容器中液体质量为1.2kg，受力面积为1.2×10﹣3m2，甲容器对地面的压强p甲为104Pa； ②若乙容器中水的质量为1.5kg，乙中水的体积V水1.5×10﹣3m3； ③此时甲容器中液体的密度0.8×103kg/m3。 题型2 液体的压强的特点 【典例1】在海底2500米的热泉喷口附近，生存着耐高压的管状蠕虫。若将此类蠕虫移至浅海区域，会导致体壁急速膨胀，其原因是管虫在移动过程中所受的液体压强（　　） A．急剧减小 B．急剧增大 C．保持不变 D．先增大后减小 【答案】A 【解答】解：在海底2500米时，管虫所处深度大，受到的液体压强很大；当移至浅海区域时，深度急剧变小，而海水密度和g不变，所以管虫受到的液体压强会急剧减小。管虫体内的压强原本和深海的高压环境平衡，当外界压强突然变小时，体内压强大于外界压强，就会导致体壁急速膨胀，故A正确，BCD错误。故选：A。 【变式1】水平桌面上的塑料容器装满水，把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放，铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚碰底这段过程，水对容器底压力F随时间t变化的大致图像是（忽略杯中水的流动对F的影响）（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：水平桌面上的塑料容器装满水，把一个铁球从刚接触水面的位置处由静止释放，铁球便开始向下运动。从铁球刚开始释放到刚碰底这段过程，容器内水的深度不变，水的密度不变，由p＝ρgh可知，容器底受到水的压强不变，由p的变形式F＝pS知，容器底受到水的压力F不变；图象是平行t轴的直线； 所以，此过程容器底受到水的压力F随时间t变化的大致图象如C中图。 故选：C。 题型3 压强大小的比较 【典例1】如图所示，两个底面积相同、形状不同的玻璃杯放在水平桌面上。甲杯中装有水，水对甲杯底部的压强为p1；将甲杯中的水全部倒入乙杯中，水对乙杯底部的压强为p2。则（　　） A．p1＞p2 B．p1＝p2 C．p1＜p2 D．无法确定 【答案】C 【解答】解：两杯的底面积相同，由图可知，将甲杯中的水全部倒入乙杯中后，水深度增加，由p＝ρgh知水对玻璃杯底部的压强变大，即p2＞p1。 故选：C。 【变式1】北极熊遇水平薄冰匍匐前行（如图1），通过后静止站在水平冰面上（如图2）。下列分析正确的是（　　） A．北极熊趴在薄冰上时对冰面的压力大于站在冰面上时对冰面的压力 B．北极熊趴在薄冰上时对冰面的压强小于站在冰面上时对冰面的压强 C．北极熊趴在薄冰上时对冰面的压力与北极熊所受重力是一对平衡力 D．北极熊站在冰面上时对冰面的压力与冰面对北极熊的支持力方向相同 【答案】B 【解答】解：A、北极熊趴在冰面上和站在冰面上时，对冰面的压力都等于自身的重力，所以压力相等，故A错误。 B、趴在冰面上时，受力面积更大，而压力相同（都等于重力），根据压强公式p可知，趴在冰面上时对冰面的压强小于站在冰面上时的压强，故B正确。 C、北极熊趴在薄冰上时对冰面的压力与北极熊所受重力是作用在不同物体上的两个力，且方向相同，不是一对平衡力，故C错误。 D、北极熊站在冰面上时对冰面的压力与冰面对北极熊的支持力是一对相互作用力，方向相反，故D错误。 故选：B。 题型4 液体压强的计算及公式的应用 【典例1】如图内径均匀的U形管内盛有密度不同的两种液体。其中一种液体的密度是ρ1；另一种液体的密度是ρ2，体积是V．且ρ2＞ρ1．静止时，两种液体不混合。若U形管的横截面积为S，则两边液面的高度差h等于　 　 。 【答案】（1） 【解答】解：设两边液面的高度差为h，则左管中密度为ρ2液体产生的压强为P左＝ρ2gh2＝ρ2g（），右管中密度为ρ1，液体产生的压强为p右＝ρ1gh1＝ρ1g（h+h2）。 因P左＝P右，则有ρ2gh2＝ρ1g（h+h2），即ρ2ρ1h+ρ1， 故h（1）． 故答案为：（1）。 【变式1】如图所示，水平地面上放置一个质量分布均匀、底面积为100cm2的长方体甲和一个质量未知的薄壁柱形容器乙，已知容器乙的高度为20cm，其内装有3000cm3的水。现将甲沿水平方向切去一定的厚度Δh，并将甲切下的部分保持竖直轻放入乙容器的水中沉底，甲物体和乙容器对地面的压强随切去厚度Δh的变化情况如图丙所示，则Δh＝10cm时，水对容器底面的压强为 　 Pa；图丙中a的值为 　 　 cm。 【答案】2×103；23。 【解答】解：由图丙知，甲物体的高度为0.4m，利用p＝ρgh，得到ρ甲为2×103kg/m3； 由于甲切除的体积为V甲切＝S甲×Δh＝1000cm3，甲切除的重力为G甲切＝ρ甲gV甲切＝20N，利用乙容器对地面的压强变化了2600Pa﹣1600Pa＝1000Pa， ∵S乙×1000Pa＝20N，∴S乙＝200cm2，Δh＝10cm时，乙容器中原有的水与切下的甲物体恰填充满整个乙容器，之后水开始溢出， Δh＝20cm时，此时切下来的甲物体与容器乙恰等高，因此此时水溢出达到最大， 由于原来水的体积为3000cm3，放入20cm的甲物体后，剩余水的体积为V剩＝（200cm2﹣100cm2）×20cm＝2000cm3；得溢出水的体积为ΔV＝3000cm3﹣2000cm3＝1000cm3； 由于水溢出，从Δh＝10cm到Δh＝20cm这一段中乙容器对地面产生的压强比原有应减少Δp＝ρ水gΔV÷S乙＝500Pa 故此时乙容器对底面的压强为p乙′＝2600Pa+1000Pa﹣500Pa＝3100Pa， 故Δh＞20cm时，p乙的解析式为p乙＝3100Pa+100（Δh﹣20）Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 同时p甲＝8000Pa﹣200Δh Pa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 两图线的交点表示压强相等，即p甲＝p乙， 则联立①②两式可解得此时Δh＝a＝23cm。 故答案为：2×103；23。 题型5 大气压强的测量 【典例1】如图甲所示，用两只金属盆可模拟马德堡半球实验。 （1）马德堡半球实验证明了 　 　 的存在。 （2）实验过程中，先将两只金属盆用凡士林粘合，然后抽气，再向两边拉。如图乙为单只金属盆示意图。已知大气压作用于每只金属盆的有效面积S均为0.03米2，测得此时大气压强ρ0为1×105帕，则实验时每只金属盆所受外界大气压力F的大小均为 　　 牛。 （3）经测定，最后拉开金属盆时两边用的力均小于F，其原因可能是 　 　 。 【答案】（1）大气压；（2）3000；（3）盆内混有空气。 【解答】解：（1）历史上著名的马德堡半球实验证明了大气压的存在； （2）每只金属盆所受外界大气压力F的大小：F＝PS＝1×105Pa×0.03m2＝3000N； （3）混入空气后，盆内气压对盆有压力，最后拉开金属盆时两边用的力均小于F。 故答案为：（1）大气压；（2）3000；（3）盆内混有空气。 【变式1】如图所示为某同学自制的气压计，将该气压计从山底拿到山顶时，细玻璃管中液面会发生变化，最终液面的位置会在（　　） A．a点上面 B．ab之间 C．bc之间 D．c点下面 【答案】B 【解答】解：在山底时：外界大气压较大，将玻璃管中的液面压在一个相对较低的位置（假设图中初始液面在b点）。此时，瓶内封闭气体的压强＝外界大气压+玻璃管内液柱产生的压强。 拿到山顶时：海拔升高，外界大气压会减小。 液面变化：因为瓶内封闭气体的体积和压强在短时间内基本保持不变，而外界大气压变小了，瓶内气体就会把液体往细玻璃管里“推”。因此，细玻璃管中的液面会上升。既然液面会上升，那么最终液面的位置一定会在初始位置（b点）的上方，即可能在ab之间，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 题型6 大气压强与海拔的关系 【典例1】下列现象中不是利用大气压工作的是（　　） A．真空压缩袋收纳衣物 B． 高压锅煮饭 C．吸尘器清除尘垢 D．吸盘式挂钩悬挂物体 【答案】B 【解答】解：A．真空压缩袋的工作原理是把棉被衣物内部的空气抽走从而使内部气压减小，利用大气压把本来膨胀的棉被等物品压扁，隔离外界空气，故A不合题意； B．沸点随气压的增大而升高，用高压锅煮饭，是利用了锅内气压升高，水的沸点升高的原理，并不是利用大气压来工作，故B符合题意； C．吸尘器工作时，高速旋转的叶轮把空气排出风机，同时使外部空气和灰尘不断地补充进风机，吸尘器就能“吸尘”了，其原理利用了流体流速大的地方压强小，也利用了大气压，故C不符合题意； D．把吸盘紧压在光滑的瓷砖上，把吸盘内的空气排出，外界大气压大于内部大气压，故吸盘在外界大气压的作用下被紧压在了瓷砖上，故D不符合题意。 故选：B。 【变式1】某同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的两端开口的细玻璃管、滴入红墨水的溶液，自制了一个简易气压计（如图所示），用它来“探究大气压随高度的变化情况”。回答下列问题： （1）液面上方是空气，分析可知瓶内的气压 　 （填“大于”“小于”或“等于”）瓶外的大气压。 （2）该同学将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的液柱高度会 　 （填“上升”“下降”或“不变”），这说明了大气压随海拔高度的上升而减小。 （3）为了排除其他因素对实验结果的影响，在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外，还应该注意 　 　 （写出一点即可）。 【答案】（1）大于；（2）上升；（3）保持瓶内水温不变。 【解答】解：（1）自制简易气压计时，要向瓶内吹气，分析图示可知，瓶内气压等于外界大气压与细管内水柱产生压强之和，所以瓶内气压大于外界大气压。 （2）当高处的大气压强减小时，细管内液面上方承受的气压变小，瓶内气压把液体压入细管，使细管内液柱上升。 （3）影响细管内外液面高度差的因素有瓶子受挤压形状发生变化、手的触摸等原因使瓶内液体受热膨胀。 故答案为：（1）大于；（2）上升；（3）保持瓶内水温不变。 题型7 压强与流速的关系 【典例1】如图所示为静置在水平桌面上的两只乒乓球，若用吸管沿水平方向用力向乒乓球中间吹气，两只乒乓球会（　　） A．相互靠近 B．向吹气方向运动 C．相互远离 D．静止不动 【答案】A 【解答】解：对着两乒乓球的中间吹气，两乒乓球中间的空气流速变大，压强变小，小于两侧的气压，产生了一个向内的压强差，将两球压向中间，故两球相互靠近。 故选：A。 【变式1】飞机机翼获得升力的原理如图所示。以下说法中不正确的是（　　） A．飞机停放在停机坪上，飞机对地面的压力和地面对飞机的支持力是一对平衡力 B．无风时，飞机在跑道上向前运动时，机翼周围形成高速气流是以机翼为参照物 C．飞机机翼的上侧做成凸圆形状，而下侧成平面形状，使空气流过两侧时速度不同 D．飞机飞行过程中，机翼上侧空气流速大于下侧，受到的压强小于下侧 【答案】A 【解答】解：A．飞机停放在停机坪上时，飞机对地面的压力作用在地面上，地面对飞机的支持力作用在飞机上，这两个力作用在两个不同的物体上，不是平衡力，故A错误，符合题意； B．无风时，飞机在跑道上向前运动，以机翼为参照物，空气相对于机翼的位置发生了变化，空气是运动的，且由于机翼的形状，机翼周围会形成高速气流，故B正确，不符合题意； C．飞机机翼的上侧做成凸圆形状，下侧成平面形状，这样的设计使得空气流过机翼上侧的路程比下侧长，在相同时间内，空气流过机翼上侧的速度大于下侧的速度，故C正确，不符合题意； D．飞机的机翼呈现流线型，故飞机在运动时，其机翼上方的空气流速快，压强小，而机翼下方的空气流速慢，压强大，故机翼受到一个向上的压强，从而产生向上的升力，故D正确，不符合题意。 故选：A。 过 关 验 收 1．大雁飞行时，有时会通过转体来控制飞行状态。如图分别为转体前（甲）和转体后（乙）的翅膀截面与气流示意图，下列说法正确的是（　　） A．转体前，翅膀上方空气流速大，压强大 B．转体前，翅膀受到向上的升力作用 C．转体后，翅膀上下空气流速相同，压强差为零 D．转体后，翅膀受到的升力比转体前更大 【答案】B 【解答】解：AB、转体前（甲图）翅膀上表面弯曲、下表面平缓，空气经过上方的流速大、压强小，下方流速小、压强大，于是形成向上的压强差，翅膀受到向上的升力，故A错误、B正确； CD、转体后（乙图）翅膀姿态翻转，空气经过下方的流速更大、上方流速小，上下依然有流速差、压强差，只是压强差方向反过来，升力变为向下的压力，故CD错误。 故选：B。 2．如图是研究“流体压强与流速的关系”的实验装置，U形管中装有水，直径相同的a、b两管静止时液面相平。若在右端c处往装置内快速吹气，结合原理分析，下列说法正确的是（　　） A．a管上方气流速度大，气压小，a管内液面升高 B．b管上方气流速度大，气压小，b管内液面升高 C．a管上方气流速度小，气压小，a管内液面升高 D．b管上方气流速度小，气压大，b管内液面升高 【答案】A 【解答】解：如果在右端c处往装置里急吹气，由于b处比a处粗，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。 故选：A。 3．生物的结构与功能相适应。下列各种生物的结构特征中，与增大压强有关的是（　　） A．鸭子扁平的蹼足 B．啄木鸟尖而长的喙 C．鲫鱼流线型的身体 D．骆驼宽大的趾 【答案】B 【解答】解：A、鸭子扁平的蹼足，增大了足与地面的接触面积，减小了压强，A不符合题意。 B、啄木鸟的喙，减小了受力面积，可以增大压强，便于取食，B符合题意。 C、鲫鱼的流线型体型是为了减少水的阻力，C不符合题意。 D、骆驼的宽大脚掌增大了与地面的接触面积，减小了压强，有助于在沙漠中行走，D不符合题意。 故选：B。 4．如图所示，装置气密性良好，弹簧夹处于关闭状态。向试管中加入下表中的物质，挤压胶头滴管加入液体，一段时间后，打开弹簧夹，能使气球a明显鼓起的是（　　） 试管内物质 胶头滴管内物质 A 氢氧化钠固体 水 B 铁粉 稀盐酸 C 氯化钡溶液 稀硫酸 D 二氧化碳 氢氧化钠溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解答】解：A、氢氧化钠固体溶于水时，放出大量的热，试管中的空气膨胀，进入锥形瓶，气球b会鼓起来。 B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，试管中的气体增多，进入锥形瓶，气球b会鼓起来。 C、氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，锥形瓶中的空气没有明显变化，气球也没有明显变化。 D、二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，试管中的二氧化碳减少，锥形瓶中的空气进入试管，从而使锥形瓶中的空气减少，当锥形瓶中的空气减少时，压强减小，在外界大气压的作用下，气球a会鼓起来。 故选：D。 5．如图，可以用吸管“吸”取杯中的饮料，下列现象中，“吸”的物理原理与其相同的是（　　） A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声 B．大树通过根从土壤中“吸”取养分 C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液 D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑 【答案】C 【解答】解：用吸管“吸”取杯中的饮料，是利用大气压作用吸饮料的； A．公路旁用隔音墙“吸”收部分噪声，主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的，故A错误； B．大树通过根从土壤中“吸”取养分，利用了扩散现象，即分子的运动来吸收养分，故B错误； C．化学实验中用胶头滴管“吸”取药液，先挤出空气使得内部压强减小，在大气压的作用下吸取药液的，故C正确； D．用丝绸摩擦过的玻璃棒“吸”引纸屑，是由于摩擦起电后带静电，会吸引轻小物体，与大气压无关，故D错误。 故选：C。 6．洪灾时，人们用离心式水泵进行排涝。如图为离心式水泵结构图，泵内灌满水后启动叶轮，下列分析正确的是（　　） A．水被甩出，泵壳内形成高压区 B．水被甩出，泵壳内压强仍保持不变 C．泵壳内形成低压区，叶轮将水抽上来 D．泵壳内形成低压区，大气压将水压上来 【答案】D 【解答】解：离心式水泵的主要部件是泵壳和装在泵壳里的叶轮，叶轮旋转时，泵壳里的水会随叶轮一起旋转，被甩到出水管里，从而在泵壳内形成低压区。井中的水在外界大气压的作用下通过进水管进入泵壳内，继续旋转。进来的水又被叶轮甩到出水管中，如此循环进行，水就源源不断地从低处抽到高处了。故D正确，ABC错误。 故选：D。 7．如图是梅雨天气产生原因的示意图，图中粗黑曲线为等压线，甲为某天气系统，而受到甲与图中北方高压的影响，使锋面长期存在于我国的长江中下游地区和日本部分地区，形成梅雨天气。 （1）除图中下雨地区外，其他地方多为晴燥天气，则图中甲所处为　　 区。（选填“低压”或“高压”） （2）梅雨为长江中下游带来大量的降水，主要通过水循环中　 环节从海洋中带来。 【答案】（1）高压 （2）水汽输送 【解答】解：（1）根据材料“除图中下雨地区外，其他地方多为晴燥天气”和图示甲区域对应干热区域，高压中心盛行下沉气流，水汽难以凝结，多晴朗干燥天气，可知甲为高压区（西太平洋副热带高压）。 （2）根据材料“受到甲与图中北方高压的影响，使锋面长期存在于我国的长江中下游地区，形成梅雨天气”，甲为海洋高压，其外围气流将海洋水汽输送至陆地冷暖锋面处形成降水，将海洋水汽输送到陆地的水循环环节为水汽输送。 故答案为： （1）高压 （2）水汽输送 8．公安部交管局在全国开展“一盔一带”安全守护行动，要求骑电动车等必须戴头盔（外部材料坚硬，内部材料松软），开车必须系安全带。戴头盔、系安全带能保护人的生命安全。下列分析正确的是（　　） A．发生碰撞时，头盔可增大头部的受力面积，从而增大压强 B．发生碰撞时，头盔可减小头部的惯性，从而减小撞击力 C．两车发生碰撞事故时，受损严重的车辆受到的撞击力更大 D．系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害 【答案】D 【解答】解：A．影响压强大小的因素是压力和受力面积，发生碰撞时，头盔可增大头部的受力面积，从而减小头部受到的压强，故A错误； B．惯性是物体的固有属性，惯性大小只与物体的质量有关，头盔不能改变头部的质量，发生碰撞时，头盔不能减小头部的惯性，发生碰撞时，内部材料松软，可以延缓力的作用时间，从而减小撞击力，故B错误； C．两车发生碰撞事故时，由于力的作用是相互的，两车受到的撞击力相同，受损严重的车辆不同，是因为车辆的结构、硬度、撞击的部位等因素不同，故C错误； D．汽车紧急刹车时，汽车由于受到摩擦力的作用而停止，若不系安全带，车上的人由于惯性会继续向前运动，对人造成伤害；系安全带可防止汽车紧急刹车时由于惯性导致的伤害，故D正确。 故选：D。 9．我国计划在2030年前实现载人登月开展月面科学研究，下列描述不符合科学原理的是（　　） A．登月车的车轮与月面接触面积较大，减小了对月面的压强 B．登月舱可通过展开降落伞，辅助减速实现安全登月 C．登月服内置了氧气供应系统，以支持航天员呼吸 D．登月返回舱加速上升时，产生的推力大于重力 【答案】B 【解答】解：A．登月车的车轮与月面接触面积较大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减对月面的压强，故A正确； B．月球上没有大气，打开降落伞不会受到气体的阻力，不能辅助减速，故B错误； C．月球上没有大气，登月服内置氧气供应系统，为航天员的呼吸提供氧气，故C正确； D．返回舱加速上升，说明动力大于阻力，即推力大于重力，故D正确。 故选：B。 10．图1和图2是家中洗手液按压瓶盖的操作示意图。按压活塞向下压缩弹簧，储液筒里的液体从出液口流出（如图1）；松手后弹簧恢复并推动活塞向上移动，液体“吸”入到储液筒（如图2），如此往复，液体不断流出。 （1） 向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，是因为瓶中气压 　　 储液筒中气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 （2）如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖，　 挤出洗手液（选填“能”或“不能”）。 （3）某科学兴趣小组通过改装注射器也能实现按压泵的工作效果。具体做法是在注射器的原开孔旁再增加一个孔（如图3所示），并在出水口和进水口的虚线框位置处各安装一个单向阀，单向阀只允许液体向一个方向流动。当受到反向的水压或气压时，阀门会自动关闭。图4是两个不同朝向的单向阀示意图，则在图3的出水口虚线框处应该加装　 种单向阀（选填图4中单向阀编号）。 【答案】（1）大于；（2）能；（3）乙。 【解答】解：（1）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，是因为瓶中气压大于储液筒中气压，在气压差作用下，瓶中液体沿导液管上升。 （2）太空舱中内也有空气，如果宇航员在太空舱中按压这种洗手液瓶盖，同样可以通过按压增大瓶内气压，使瓶内气压大于舱内气压，同样可以挤出液体。 （3）向上拉注射器，注射器内大气压空间增大，液体大外界大气压的作用下，由进水口进入注射器内；向下压注射器，水从出水口射出。则在图3的出水口虚线框处应该加装乙种单向阀。 故答案为：（1）大于；（2）能；（3）乙。 11．如图所示，弹簧一端固定于水平面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，一开口向下、质量为M的气缸与活塞一起封闭了一定质量的气体，气缸和活塞均是热的良导体。若外界环境的温度缓慢降低，则活塞将 　 ；气缸将　 （两空均选填“向上移动”、“静止不动”或“向下移动”）。 【答案】静止不动；向下移动 【解答】解：以活塞和气缸的整体为研究对象，弹簧受到的压力等于气缸和活塞的总重力，而气缸和活塞的总重力不变，故弹簧所受的压力不变，则弹簧的压缩量不变，所以活塞将静止不动； 由力学知识分析得到，封闭气体的压强不变，外界环境的温度缓慢降低，封闭气体的温度也缓慢降低，根据盖•吕萨克定律分析得知，封闭气体体积减小。此过程，外界对气体做功，由此可知气缸将向下移动。 故答案为：静止不动；向下移动。 12．2023年4月16日，“星辰大海•自在舟山”迎亚运•第三届环舟山自行车骑游大会在舟山成功举行，下列叙述正确的是（　　） A．给车胎充气增加了车胎内气体的压强 B．地面对自行车的摩擦力总是阻碍自行车前进 C．刹车时自行车受到惯性的作用会继续前进一段距离 D．自行车对地面的压力与地面对自行车的支持力是一对平衡力 【答案】A 【解答】解：A、轮胎内的气体压强与轮胎内的气体质量和温度有关，当给车胎充气时，当轮胎内的气体质量增加时，气体分子数目增多，所以车胎内气体的压强会变大，故A正确； B、用力蹬自行车前进时，后轮相对于地面有向后的运动趋势，因此后轮所受的摩擦力向前，是自行车前进的动力，故B错误； C、刹车时，车还会继续前进一段距离，是因为自行车具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性，故C错误； D、自行车对地面的压力和地面对自行车的支持力是一对相互作用力，自行车的重力与地面对自行车的支持力是一对平衡力，故D错误。 故选：A。 13．王莲拥有水生植物中最大的叶片，莲叶边缘上卷，在叶脉通气组织支撑下，莲叶几乎不浸入水中。王莲进入观赏期时，植物园向游客开设“莲叶载人”的体验活动。为保证安全，莲叶浸入水中的深度不能超过其边缘卷边高度的25%。工作人员将面积为1.5m2、质量为3kg的硬h泡沫板放在底面积为2m2的莲叶中央，该莲叶卷边高度为16cm，游客站立在硬质泡沫板上，本验“一叶当舟”的乐趣。如图所示，某游客质量为50kg，双脚站立时与地面的接触面积为4×10﹣2m2。求：，不计莲叶自身质量） （1）游客双脚站立在地面时对地面的压强。 （2）游客体验“一叶当舟”时，莲叶受到的压强（结果保留一位小数）。 （3）为保证安全，该莲叶能托起游客的最大质量。 【答案】（1）游客双脚站立在地面时对地面的压强为1.25×104Pa； （2）游客体验“一叶当舟”时，莲叶受到的压强为353.3Pa； （3）为保证安全，该莲叶能托起游客的最大质量为77kg 【解答】解：取g＝10N/kg。 （1）游客双脚站立在地面时，压力等于重力，受力面积为， 。 （2）莲叶受到的压力为游客和泡沫板的总重力，接触面积为泡沫板面积， 。 （3）安全浸入深度： h＝16cm×25%＝4cm＝0.04m。 最大排水体积： 。 最大浮力： 。 漂浮时总重力等于浮力，泡沫板也由莲叶托起，所以 。 答：（1）游客双脚站立在地面时对地面的压强为1.25×104Pa； （2）游客体验“一叶当舟”时，莲叶受到的压强为353.3Pa； （3）为保证安全，该莲叶能托起游客的最大质量为77kg。 14．2026年央视春晚，四家机器人企业同台竞技，展示了中国在人工智能与高端制造领域的雄厚实力。请回答： （1）机器人关节核心部件采用了高性能特种工程塑料——PEEK（聚醚醚酮），其化学式为（C19H10O3）n。PEEK中碳、氢、氧元素的质量比为　 　 。 （2）以下设计能有效提高双足机器人的稳定性的是　 　　 （填字母）。 A.下肢关节使用高密度合金 B.在机器人头部安装摄像头等设备 C.将电池、处理器等部件集中于腰部或下肢区域 D.采用分段脚掌，通过调整脚掌的形状来增大接触面积 （3）节目中，机器人展示了惊人的“3米弹射空翻”，在弹射空翻中重心从离地0.8m处上升到3m，但落地后仍非常稳定。已知机器人质量为35kg，若单脚与地面的接触面积约为175cm2。求机器人双脚稳稳站立在地面上时，对地面的压强是多少？ 【答案】（1）114：5：24； （2）ACD； （3）1×104Pa。 【解答】解：（1）PEEK的化学式为（C19H10O3）n，碳元素质量：12×19 ＝228；氢元素质量：1×10＝10；氧元素质量：16×3＝48；质量比为：228：10：48，化简得：114：5：24； （2）A.下肢关节使用高密度合金：增加下肢重量，降低重心，可提高稳定性； B.在机器人头部安装摄像头等设备：增加头部重量，重心上移，降低稳定性； C.将电池、处理器等部件集中于腰部或下肢区域：降低重心，提高稳定性； D.采用分段脚掌，通过调整脚掌的形状来增大接触面积：增大支撑面，提高稳定性； 故选：ACD； （3）机器人对地面的压力：F＝G ＝mg ＝35kg×10N/kg ＝350N；双脚接触面积：S＝2×175cm2 ＝350cm2＝0.035m2；压强：p ＝1×104Pa。 故答案为： （1）114：5：24； （2）ACD； （3）1×104Pa。 15．扇贝的身体结构与海洋生活高度适应。 （1）扇贝匍匐在海底时，其宽大扁平的贝壳（如图1）能减小对泥沙的 　 ，避免陷入其中。 （2）扇贝拥有发达的闭壳肌，能快速闭壳向后喷水推动自身前进（如图2），其中蕴含的科学原理是 　 　 　 。 【答案】（1）压强；（2）力的作用是相互的 【解答】解：（1）扇贝匍匐在海底时，宽大扁平的贝壳增大了与泥沙的接触面积（受力面积 ），在自身重力（压力 ）不变的情况下，根据公式可知，能减小对泥沙的压强，避免陷入其中。 （2）扇贝快速闭壳向后喷水，对水施加一个向后的力，根据力的作用是相互的，水会对扇贝施加一个向前的反作用力，推动扇贝前进。 故答案为：（1）压强；（2）力的作用是相互的。 16．中国“奋斗者号”载人潜水器（如图）在马里亚纳海沟成功下潜到深度为10909m的海底，创造了中国载人深潜的新纪录。设计“奋斗者号”载人潜水器时最需要考虑深海的（　　） A．温度 B．咸度 C．压强 D．溶解氧 【答案】C 【解答】解：根据液体压强公式p＝ρgh可知，液体的压强随深度的增加而增大。“奋斗者号”载人潜水器下潜到深度为10909m的海底，深度极大，海水产生的压强非常大，因此设计“奋斗者号”载人潜水器时最需要考虑深海的压强，以确保潜水器外壳能够承受巨大的海水压力，保障舱内人员和设备的安全。温度、咸度和溶解氧虽然也是深海的环境特征，但对潜水器结构安全的影响远不及压强，故C正确，ABD错误。 故选：C。 17．如图所示平放在水平地面上的砖，沿竖直方向（见图中虚线）截去一半，则剩下的半块砖与原来整块砖相比（　　） A．对地面的压强不变 B．对地面的压力不变 C．砖的密度减小一半 D．砖受到地面的支持力不变 【答案】A 【解答】解：根据压强公式P可知，沿竖直方向（见图中虚线）截去一半， 即其对地面的压力和受力面积均减小了一半， 所以剩下的半块砖与原来整块砖相比对地面的压强不变。所以选项A正确，B、D错误。 而密度是物质本身的一种属性，砖这种物质没变，其密度就不会改变，所以选项C错误。 故选：A。 18．如图所示，接种疫苗的注射器针头做得很尖，是为了增大 　 　 ，便于注射；小明用吸管模拟注射器吸水过程，如图形状的杯子中装有一些水，小明用吸管吸水时，如果每一口吸入水的质量相同，则每吸一口，水对杯底的压强减小量Δp水将 　 ；每吸一口，杯子对桌面的压强减小量Δp杯将 　 。（以上两空均选填“变大”、“变小”、“不变”） 【答案】压强；变大；不变。 【解答】解：（1）接种疫苗的注射器针头做得很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，便于注射； （2）如果每一口吸入水的质量相同，根据公式V可得每次吸入水的体积相同，则杯中水减小的体积相同；由于杯子的形状是上宽下窄，则杯中水每次下降的高度Δh逐渐增大，而水对杯底的压强减小量Δp水＝ρgΔh，则Δp水将变大。 （3）杯子对桌面的压强减小量Δp杯，因每次吸入水的质量相同，则每次杯中减少水的质量Δm水相同，受力面积不变，所以杯子对桌面的压强减小量Δp杯保持不变。 故答案为：压强；变大；不变。 19．如图所示，一圆形左粗右细的水库导管，a、b为粗管和细管中同一水平面上的点，受到的水的压强分别是pa、pb，当阀门关闭时，pa 　pb（选填“大于”、“等于”或“小于”），打开阀门后（设水库水位基本保持不变），水管中有一气泡，随水向右快速运动，则气泡经过a点时的体积 　 b点时的体积（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 【答案】等于；小于 【解答】解：（1）a、b两点到液面的距离相等，根据p＝ρgh可知，a、b两点受到水的压强相等，即pa＝pb； （2）由于圆形水管左粗右细，当水经过a、b两点时，a点的流速小，压强大，b点的流速大，压强小，所以气泡经过b点时的体积大于a点时体积。 故答案为：等于；小于。 20．两根较长的薄壁试管的横截面积分别为S和2S，大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的液面相平，此时，水银对大试管底面的压力为N1，现将小试管缓慢地竖直拉出，在小试管离开大试管液面前的一瞬间，水银对大试管底面的压力为N2，若大气压强为P0，则N2与N1相比（　　） A．减小P0S B．增大P0S C．减小2P0S D．增大2P0S 【答案】A 【解答】解：小试管缓慢地竖直拉出时的变化如下图所示： （1）小试管的底部恰好与大试管内的液面相平时， ∵小试管内水银上方是真空， ∴小试管内水银产生的压强和大气压强相等； ∵F＝pS，且小试管底部受到的压力和自身的重力相等， ∴小试管内水银的重力G2＝F＝p0S。 （2）又∵大试管内水银对底部的压力和大试管内水银的重力相等， ∴N1﹣N2＝G1﹣G3＝G2＝p0s。 故选：A。 21．大气压的发现经历了漫长的过程。 材料一亚里士多德提出“自然界不可能存在真空”。他的学生伽利略却发现当时水泵抽水时只能抽到一定高度。据此，他对亚里士多德提出了质疑。 材料二托里拆利测出了大气压值并提出大气压力观点。帕斯卡用红酒重复了托里拆利实验，并五次登山，在不同高度重复实验，进一步支持了托里拆利关于大气压力的观点。 材料三格里克做了马德堡半球实验，证实了大气压存在且很大。 （1）亚里士多德的观点：抽水时，活塞向上抽动所留下的真空必须马上被水充满。如果他的观点是正确的，则当时若在50m高度抽水，将出现　 　 　 现象。 （2）帕斯卡用红酒、又五次登山重复了托里拆利的实验，其目的是　 　 　 。 （3）格里克用两个直径约36cm的空心铜半球抽成真空，做马德堡半球实验时，抽真空时成功的关键是两铜半球应该　 　　 。 （4）对于大气压力的发现过程认识正确的有　 　 。（填字母，可多选） A.亚里士多德是当时最伟大的科学家，伽利略不应该质疑他 B.在科学发展过程中，证据起到了重要的作用 C.科学的发展进步是不同科学家智慧的结晶 【答案】（1）水能被抽到50m高处； （2）寻找普遍规律并探究大气压与高度的关系； （3）密封良好； （4）BC。 【解答】解： （1）亚里士多德认为“自然界不可能存在真空”，即水会充满活塞抽动留下的所有空间，水柱上升高度不受限制。如果他的观点是正确的，则在50m高度抽水时，水能被抽到50m高处（或水能充满抽水管）。 （2）帕斯卡用红酒（不同液体）重复实验，是为了避免偶然性，寻找普遍规律；五次登山（不同高度）重复实验，是为了探究大气压强与海拔高度的关系。因此其目的是寻找普遍规律并探究大气压与高度的关系。 （3）马德堡半球实验中，要将铜半球内抽成真空，必须保证外部空气不能进入，因此成功的关键是两铜半球的接触面应该密封良好（或气密性好）。 （4）A．科学的发展需要质疑精神，伽利略敢于质疑权威是科学进步的动力，故A错误；B．托里拆利、帕斯卡、格里克等科学家都是通过实验获取证据来支持或推翻观点的，说明证据在科学发展中起到了重要作用，故B正确；C．大气压的发现经历了多位科学家的不断探索，说明科学的发展进步是不同科学家智慧的结晶，故C正确。 故答案为： （1）水能被抽到50m高处； （2）寻找普遍规律并探究大气压与高度的关系； （3）密封良好； （4）BC。 22．衢州六春湖观光缆车，又称“浙江第一索”，全长约3000m，仅需500s左右即可将游客从山脚送达海拔1302米的山顶，游客坐在缆车内可俯瞰竹海、花海、云海等壮丽景色。 （1）以缆车为参照物，车内游客是　 　 （填“运动”或“静止”）的。 （2）缆车行驶的速度约为 　 m/s。 （3）山顶的气温比山脚 　（填“低”或“高”）。 【答案】（1）静止； （2）6； （3）低。 【解答】解：（1）以缆车为参照物，车内游客与缆车之间的位置没有发生变化，所以车内游客是静止的。 （2）全长约3000m，仅需500s左右，则缆车行驶的速度为。 （3）大气压随高度增加而减小，山顶海拔高，气压低，海拔每升高100米，气温约下降0.6℃，所以山顶的气温比山脚低。 故答案为：（1）静止； （2）6； （3）低。 23．1654年，马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”，证明了大气压的存在。 （1） 实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，周围的 （2） 　 　　 把两个铜半球紧紧地压在一起。 （2）如图，某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验，在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要 　 （假设山底与山顶气温相同）。 【答案】（1）大气压；（2）大。 【解答】解：（1）实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，此时球内接近真空，球内没有空气压强，而外面的大气压就将两个半球紧紧地压在一起。通过上述实验不仅证明大气压的存在而且证明大气压是很大的。 （2）因为气压随高度的增加而减小，在山底比在山顶的气压大，所以在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要大。 故答案为：（1）大气压；（2）大。 学科网（北京）股份有限公司 $