浙教版科学2022-2023学年上学期八年级“冲刺重高”讲义（十四）：大气压（2）【word，含解析】

一、大气压对天气的影响
（一）大气压的特点
(1)大气压随高度的增加而减小。
(2)同一高度的不同区域，大气压的数值不一定相同。
(3)同一地点的不同时间，大气压也会不同。
(4)般来说，冬天的大气压比夏天高，晴天的大气压比阴雨天高。
（二）高气压区和低气压区在相同高度上的区别
比较项目 高气压区 低气压区
范围 气压高的区域 气压低的区域
空气流动方向 从上向下 从下向上
空气的变化 越往下气温越高，水蒸气越不容易液化 气温逐渐降低， 空气中携带的水蒸气容易液化
对天气的影响 多晴朗天气 多阴雨天气
在相同高度上，气压高的区域叫高压区，气压低的区域叫低压区。由于空气的上升，使地表的气压下降，形成低气压，而上升的空气中都含有一定量的水蒸气，由于气温随高度的升高而下降，水蒸 气发生液化， 在高空形成云，云积聚后可能形成降水。反之，如果大气下沉，地表气压上升形成高气压，由于高空气体下沉遇热不会出现水蒸气液化的现象，也就不会出现云，故天气晴朗，空气干燥。
二、大气压对人体的影响
（一）大气压的变化对人体会有一定的影响
人在晴朗的天气，一般心情比较舒畅，而在阴雨天，会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高，而阴雨天的气压较低。生活在平原地区的人进入青藏高原会因气压减小缺氧等原因，产生头晕、头痛、恶心呕吐等高原反应;当飞机起飞时，乘客的耳膜会产生一种不舒适的感觉等。这一切都是由大气压的变化引起的。
（二）拔火罐疗法的原理
正常情况下，人皮肤内外侧受到的压强是相等的。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而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了这一原理。 如果外界压强更低一些，血液就会被压出皮肤。
（三）人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程
随着时间的推移，人体可通过自身的调节或采取一些必要的措施，如飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压，航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服等，使这些反应减轻或消失。
三、气压对液体沸点的影响
（一）实验探究:探究气压对液体沸点的影响
探究过程:用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，用大针简缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内气压增大。然后停止加热，待水温稍降，再缓缓地从烧瓶内抽气，使瓶内气压减小。
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。
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，液体的沸点会升高;当气压减小时，液体的沸点会降低。
（二）应用
高原上水的沸点较低，在高原上需要用压力锅来做饭，压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。当外界气压为1x 105帕时，一般家用压力锅内的压强接近2x105帕，锅内水的沸点接近120℃,因此，用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物煮熟，还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。
四、气体的压强与流速的关系
（一）气体压强跟流速的关系
气体的流速越大，压强越小;气体的流速越小，压强越大。
（二）应用
(1)窗帘飘出窗外的现象分析:由于窗外风速较大，窗外空气流动速度大，压强小，窗内空气流动速度小，压强大，窗帘在压强差的作用下，被“压”出窗外。
(2)化油器工作原理:流速大的地方压强小。
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。
(3)喷雾器和香水瓶的工作原理与化油器的工作原理一样。
（三）液体的压强随流速的增大而减小
（四）飞机的升力
飞机在高速运动时，飞机的周围就会形成一个相对于飞机的高速气流，由于机翼上凸下平，上方气流的速度大于下方气流的速度，机翼下侧受到的向上的压强大于上侧受到的向下的压强，在压强差的作用下,使飞机得到一个向上的升力。
例1、关于气体的流速与压强的关系，据图可知，下列说法中错误的是（ ）
A.图甲，乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
B.图乙，气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.图丙，气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
D.图丁，战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
例2、液体沸腾必须同时满足两个条件：①温度达到沸点；②还能继续吸热。如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置。在标准大气压下，对水槽内的水加热到沸腾时（ ）
A.甲、乙瓶内水温都不能达到100℃ B.甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾
C.甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾 D.甲、乙瓶中水都不沸腾
例3、高压锅是生活中一种密闭的加热容器，锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2 ， 限压阀的质量为84g。（大气压值取1.0×105Pa）
（1）高压锅是根据________的原理设计工作的。
（2）求使用高压锅时锅内气体最大压强。（写出计算过程）
（3）对照如图来判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到________℃。
1.初次进入青藏高原的人多会产生头晕、恶心、呕吐等症状，俗称“高原反应”。其症状产生的原因是( )
A.海拔高，气压较大B.气压较大，空气稀薄C.海拔低，空气稀薄D.气压较小，空气稀薄
2.如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，吹过平坦洞口B时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。下列有关洞内风向分析正确的是（ ）
A.风总是B口吹入A口吹出 B.风总是A口吹入B口吹出
C.风总是AB口同时吹入 D.风有时从A口吹入，有时从B口吹入
3.关于气体的流速与压强的关系，据图可知，下列说法中错误的是( )
A.战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
B.气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
D.气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
4.学习了"流体压强与流速的关系"后，为了解决"H"形地下通道中过道能有风通过的问题，同学们设计了如下几种方案。如图所示，黑色部分为墙面凸出部分，"M"为安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是（ ）
A.B. C. D.
5.如图所示，用注射器给盛有正在沸腾的水的烧瓶打气，使烧瓶中的气压 ， 观察到的现象是 ；对沸腾的水停止加热，用注射器抽气，使烧杯中的气压 ，观察到的现象是 。此实验说明 。
6.如图所示，当硬币上气体的流速达到一定时，硬币就会“飞”起来。小羽同学很好奇，决定探究“硬币起飞”的条件。
查阅资料：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为 ，式中C是一个常数， 表示空气密度。
根据上述关系式可知：
（1）空气流速与压强的关系为流速越________（选填“大”或“小”），压强越小；当空气流速 v 为 0 时，常数C表示________。
（2）设一个硬币的重力为G，当需要将硬币吹起时，硬币上下表面的受到的压力差至少为________。
（3）当在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气，由于气流通过硬币上部，而硬币下面没有气流通过，硬币上下表面就会产生差值为 的压强差，此压强差就是硬币向上的动力。
设硬币的表面积为 S，请写出刚好将硬币吹起时吹气速度 v 的表达式（用 、S、m 或G 表示）________。
7.高压锅是生活中一种密闭的加热容器.锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气体顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制.如图所示,某高压锅锅体的内底面积为 ,侧壁竖直,出气孔横截面积为 ,限压阀质量为m98g,限压阀顶部面积为 (已知锅外大气压强为 , .
（1）写出液体沸点与气压的关系:液体沸点随气压的增大而________ ；(填“升高”或“降低”)
（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强
（3）为保证使用安全,不可随意增加限压阀的质量,如果限压阀的质量增加14g时,会导致锅里压强增加多少Pa才会把限压阀顶起排气 请计算此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少
8.图甲是一个深度较浅的皮碗，图乙是将皮碗压向水平的天花板，几乎挤完皮碗内的空气，在大气压的作用下，皮碗像吸盘一样 “平贴"在天花板上。皮碗的吸附面积为10厘米2 ， 皮碗中心引出的细线可悬挂一个物体。问所挂物体的重力不超过多少，吸盘才不会脱落？ (不计细线和皮碗的重力，大气压约为1×105帕，g取10牛/千克)
1.研究气压对水沸点的影响实验（如图）。待烧瓶中的水停止沸腾后，再用大号注射器抽出烧瓶里的空气，发现烧瓶内的水又重新沸腾．水能重新沸腾的原因分析正确的是（ ）
A.抽气后，水的温度上升 B.瓶内气压降低，水的沸点降低
C.石棉网的余温加热烧瓶 D.抽气后，水的温度降低
2.下列分析中不正确的是( )
A.甲图试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关
B.乙图中高压锅是根据气压高沸点低的原理制成的
C.丙图里从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气，乒乓球都不会掉下
D.丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一
3.如图装置可以用来研究液体压强与流速的关系，打开阀门，水流经该装置时，可观察到a、b两管口均有水喷出，下列说法正确的是（ ）
A.a处流速快，水喷得较高 B.b处流速慢，水喷得较低
C.a，b水喷得一样高 D.水的流速越快，压强越小
4.我们经常看到这样的现象：在无风的天气，汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的落叶会随风飘动，如图所示。当汽车向左行驶，马路两边的落叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动( )
A.向A方向飘动B.向B方向飘动C.向C方向飘动D.条件不足，无法判断
5．在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃。图中E为一圆形吸盘，其直径为0．2米，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1米，重125．6牛，若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小　 　帕。
6. 7月25日至7月28日，第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地，给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时，会带来气压的急剧降低。
（1）1个标准大气压的值为 　 　Pa．
（2）台风登陆时，某建筑工地的简易房紧闭门窗，彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压，屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa，屋顶的面积为80m，这时屋顶所受到的内外压力差可达　 　N，足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。
7.图甲为高压锅的构造，图乙为水的沸点与气压的关系图象。
（1）请说明高压锅为什么能将食物加热到 100℃以上？
（2）若高压锅出气孔的直径为 3mm，压在出气孔上的安全阀的质量为 81g. 通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？（π取 3，下同。外界大气压为1.0×105Pa）
（3）若要把这种高压锅销售到西藏地区，在保证高压锅安全使用的前提下，用这种高压锅烧水时，水的沸点要达到 115℃，应使用质量为多大的限压阀？（西藏地区外界大气压平均值为 0.8×105Pa）
参考答案
例1、【答案】D
【解析】流体流速越大的地方压强越小，这就是流体压强和流速的关系，据此分析判断。
【解答】A.当列车飞速经过时，铁轨附近空气流速大压强小，而周围空气流速小压强大，于是对乘客产生朝向铁轨一侧的推力，离近了很容易发生危险，所以乘客必须在安全性以外的地方候车，故A正确不合题意；
B.跑车上的气流偏导器，上表面是平面，空气流速小压强大；下表面为曲面，空气流速大压强小，于是对车产生向下的压力，从而增大车与地面的摩擦，故B正确不合题意；
C.化油器窄小的管道内气流速度大压强小，那么汽油在大气压强的作用下被压进管道内被喷出，故C正确不合题意；
D.战斗机飞行时，机翼上表面气流速度大压强小，下表面气流速度小压强大，于是对飞机产生向上的托力，因此飞机不会落下来。如果战斗机保持静止，那么这个压强差就不存在，自然它也不会悬停在空中，故D错误符合题意。
例2、【答案】D
【解析】根据沸腾的条件和沸点随气压变化的规律分析即可。
【解答】甲：里面的水只能到达沸点，不能从外面的水里吸热，因此甲不会沸腾；
乙：里面不断产生水蒸气，从而增大瓶内气压，提高水的沸点。由于里面水的沸点高于外面水的温度，因此里面的水不能达到沸点，因此不能沸腾。
例3、【答案】 （1）液体沸点随气压的增大而升高
（2）限压阀的重力为：G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N；
限压阀对排气孔产生的压强：;
限压阀受到竖直向上的锅内气体的压强p内、竖直向下的大气压强p大气和自重产生的压强p自重 ，
当限压阀刚刚被顶起时，刚好处于平衡状态，即p内=p大气+p自重=105pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa。
（3）约115
【解析】（1）根据液体沸点和气压的关系解答；
（2）首先根据计算出限压阀的自重对排气孔产生的压强，再根据二力平衡的知识计算出锅内气体的最大气压。
（3）根据乙图确定锅内能够到达的最高温度。
【解答】（1）高压锅是根据液体沸点随气压的增大而升高的原理设计工作的。
（2）限压阀的重力为：G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N；
限压阀对排气孔产生的压强：;
限压阀受到竖直向上的锅内气体的压强p内、竖直向下的大气压强p大气和自重产生的压强p自重 ，
当限压阀刚刚被顶起时，刚好处于平衡状态，即p内=p大气+p自重=105pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa。
（2）根据乙图可知，当锅内气压达到1.7×105Pa时，水温可达到115℃。
1.【答案】D
【解析】①大气压强随海拔高度的增大而减小；
②从地面到高空，空气越来越稀薄，据此分析判断。
【解答】初次进入青藏高原的人多会产生头晕、恶心、呕吐等症状，俗称“高原反应”。其症状产生的原因是气压较小，空气稀薄，故D正确，而A、B、C错误。
2.【答案】A
【解析】流体流速越大的位置压强越小，根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】根据图片可知，B口为平面，A口为曲面，那么空气从A口上方的流速大于B口上方的流速，那么A口上方的气体压强小于B口，因此空气从压强大的B口流向压强小的A口，故A正确，而B、C、D错误。
3.【答案】A
【解析】气体和液体都属于流体，在流体中，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大，据此分析解答。
A、战斗机的机翼呈流线型，是利用气流在机翼上下表面压力差而产生向上的升力，但不能停在空中，A符合题意；
B、气流偏导器相当于倒装的机翼，它的作用是利用流体流速越大的位置压强越小的原理，给小车身较大压力，加大了车与地面的摩擦，B不符合题意；
C、列车经过时，该位置由于空气流速大，而压强小，安全线以外的空气流速小，压强大，容易发生危险，因此乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险，C不符合题意；
D、化油器窄小的管道即细管内气体流速大，压强小，喷管喷出的油流即被高速的空气流冲散，形成大小不等的雾状颗粒，即“雾化”，D不符合题意。
4.【答案】C
【解析】流体流速越大的地方压强越小，根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】两个通道墙面的形状相同，因此通道中空气流速相同，没有压强差，因此过道中空气几乎不流动，故A、B错误；
左边通道墙面为平面，右边通道墙面为曲面，那么左边空气的流速小于右边，于是左边空气压强大于右边，于是会有空气从通道左侧流向右侧，不需要消耗电能，故C正确；
过道中安装换气扇，消耗电能，故D错误。
5.【答案】 升高；沸腾的水停止沸腾；降低；未沸腾的水重新沸腾；水的沸点随若气压的增大而升高
【解析】液体的沸点与上方的气压大小有关，随气压的增大而升高，随气压的减小而降低，据此分析解答。
【解答】如图所示，用注射器给盛有正在沸腾的水的烧瓶打气，使烧瓶中的气压升高，于是水的沸点升高，则观察到的现象是：沸腾的水停止沸腾；
对沸腾的水停止加热，用注射器抽气，使烧杯中的气压降低 ，于是水的沸点降低，则观察到的现象是：未沸腾的水重新沸腾。此实验说明：水的沸点随若气压的增大而升高。
6.【答案】（1）大；该处正常大气压强 （2）G （3）v =
【解析】（1）根据空气流速和压强p的关系式分析即可；当空气流速为0时，此时的气压处于正常情况，即等于标准大气压；
（2）根据二力平衡的知识分析压力差和重力的大小关系；
（3）根据压强公式F=pS结合压强差公式进行数学推导即可。
【解答】（1） 可知， 空气流速v越大，那么越大，即压强p越小；当空气流速 v 为 0 时，常数C表示该处的大气压强。
（2）当刚好将硬币吹气时，硬币受到平衡力，即向上的压力差与重力是平衡力，即压力差等于G；
（3）因为F=G，且F=pS， 所以G=pS；
因为p= ，所以：G=S；解得： v =
7.【答案】（1）升高
（2）使用高压锅时锅内气体的最大压强为
（3）导致锅里压强增加 才会把限压阀顶起排气；此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大1000N
【解析】（1）液体沸点随气压的升高而升高，随气压的降低而降低。
（2）对限压阀要起而未起的状态进行受力分析，得到平衡关系式，然后用压强公式将其分解计算即可。
（3）首先根据计算压强的增大量，然后根据△F=△pS计算压力的增大量。
【解答】（1）液体的沸点与大气压的关系：液体的沸点随着大气压的增大而升高；
（2）当限压阀刚要被顶起时，它受到平衡力，
即大气压力、自身重力和锅内压力的关系为：F内=G+F大气；
p内S0=mg+p0S0，
p内×7×10-6m2=mg+105Pa×7×10-6m2， 解得：p内=2.4×105Pa；
（3）压强的变化量；
咬合处锅体对锅盖的作用力增大量： △F=△pS=2×104Pa×500×10-4m2=1000N。
8.【答案】 要想吸盘不脱落，所挂物体的重力不得超过：F=PS=1×105Pa×10×10-4m2=100N。
【解析】当吸盘在天花板上保持静止状态时，所挂物体的重力等于作用在吸盘上的大气压力，根据公式F=PS计算。
1.【答案】B
【解析】待烧瓶中的水停止沸腾后，再用大号注射器抽出烧瓶里的空气，烧瓶内空气的气压减小，那么水的沸点降低，这时水的温度高于沸点，所以烧瓶内的水会重新沸腾，故B正确，而A、C、D错误。
2.【答案】B
【解析】（1）液体的沸点随气压的增大而升高，随气压的减小而降低；
（2）根据液体沸点和气压的关系分析即可；
（3）根据流体压强和流速的关系分析；
（4）大气压强的影响因素：海拔高度和天气。
【解答】A.甲图试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，是因为注射器内气压减小使水的沸点减低，说明水的沸点与气压有关，故A正确不合题意；
B.乙图中高压锅是根据气压高沸点高的原理制成的，故B错误符合题意；
C.丙图里从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气，乒乓球都不会掉下 ，是因为乒乓球上方空气流速大，而下方空气流速小压强大，于是产生向上的压强差，故C正确不合题意；
D.温度高的地方，热空气上升，因此气压减低；而温度低的地方，冷空气下降，因此气压增大，所以丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一，故D正确不合题意。
3.【答案】D
【解析】首先根据V=SL=Svt判断a、b两管下端的水流速度，然后根据流体压强和流速的关系确定压强大小，最后根据“压强大，水柱高”的规律判断水柱的高低。
【解答】打开自来水阀门，根据V=SL=Svt可知，由于水的流量V一定，a管下端管道横截面积小，那么a管下端水流速度大；根据流体压强和流速的关系可知，a管下端产生的压强小，因此水喷得较低，而b管水柱喷得较高，故A、B、C错误，D正确。
4.【答案】A
【解析】气体和液体都是流体，流体中流速越大的位置，压强越小。
【解答】列车经过的马路，流速很大，压强小，因此A位置压强最小，落叶会向A方向飘动，A符合题意。
5．【答案】4000
【解析】【分析】吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，此时大气压力等于玻璃板的重力，大气压力就等于吸盘内外气压差与圆形吸盘面积的乘积。
【解答】吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，此时大气压力等于玻璃板的重力，
∴G=F=PS，
故答案为：4000
6. 【答案】（1）1.01×105Pa
（2）8.8×105
【解析】【分析】（1）根据有关大气压强的知识解答；
（2）根据△F=△pS计算出屋顶内外的压力差，
【解答】（1）1个标准大气压的值为 1.01×105Pa．
（2）这时屋顶内外压力差为：△F=△pS=（ 1.01×105Pa-0.9×105Pa）=0.11×105Pa×80m2=8.8×105N。
7.【答案】（1）高压锅能将食物加热到 100℃以上的原因：液体的沸点随着气压的升高而增大，高压锅内气压大于标准大气压，使锅内水的沸点高于100℃。
（2）限压阀的自重：G=mg=0.081kg×10N/kg=0.81N；
排气孔的横截面积：S=πr2=3×（0.003m）2=2.7×10-5m2；
限压阀的自重产生的压强：；
则高压锅内的最高气压：p内=p大气+p自重=105Pa+0.3×105Pa=1.3×105Pa；
根据图像可知，此时的最高温度大约再110℃~108℃之间。
（3）根据图像可知，当水的沸点达到115℃时，锅内的最大气压为1.6×105Pa；
则此时限压阀自重产生的压强：p自重=p内-p大气=1.6×105Pa-0.8×105Pa=0.8×105Pa；
则限压阀的重力为：G=F自重=p自重S=0.8×105Pa×2.7×10-5m2=2.16N；
则限压阀的质量为：。
【解析】【分析】（1）根据液体沸点随气压的变化规律分析解答；
（2）首先根据S=πr2计算出排气孔的横截面积，再根据计算出限压阀的自重对其产生的压强，接下来根据p内=p大气+p自重计算出锅内的最大气压，最后根据图像确定锅内的最高温度。
（3）首先根据p内=p大气+p自重计算出限压阀的自重产生的压强，接下来根据G=F自重=p自重S计算出限压阀的重力，最后根据计算出限压阀的质量。
2022-2023学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义（十四）
大气压（2）