名师导学——2.3 大气的压强

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名称 名师导学——2.3 大气的压强
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2013-11-20 18:47:50

文档简介

2.3大气的压强(1)
学习指要
一、知识要点
1.大气压强的存在
(1)大气对浸在其中的物体产生的压强,叫做大气的压强,简称大气压。
(2)证明大气压强存在的实例:马德堡半球实验、覆杯实验等。
2.大气压的大小
(1)大气压的测量:空盒气压计、水银气压计。
(2)标准大气压的数值:1.01×105帕(760毫米汞柱)。
(3)大气压随高度增加而减小。
二、重要提示
对于大气压的产生,可结合液体压强的产生来理解。我们知道,液体有质量,它受到地
球的引力,从而对支持物有压力,所以液体内部有压强。空气也有质量,它也受到地球的引
力,因而对其中的物体产生压力,所以空气内部也有压强,这就是大气压。由于空气具有流
动性,所以大气向各个方向都有压强。
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最早的温度计
最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的,如图2.3—1所示。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管,另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热,然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化,玻璃管中的水面就会上下移动,根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计根据空气的热胀冷缩的原理制成,所以这种温度计受外界大气压强等环境因素的影响较大,所以测量误差较大。
后来伽利略的学生和其他科学家,在这个基础上反复改进,如把玻璃
管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭等。比较突出的是法国人布利 图2.3一1
奥在1659年制造的温度计,他把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为
水银,这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。
解题指导
【例l】如图2.3—2甲所示,将杯子装满水,用纸片把杯口盖严,手按纸片把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来,这说明________________________.
如果将杯子转到如图乙、丙所示位置,纸片仍不掉,水仍不流出来,这又说明_________。
图2.3--2
【解析】当将杯子装满水,用纸片把杯口盖严后,杯内无空气也无大气压,而纸片外存在着
大气压,故手按纸片把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,水也不会流出来,说明纸片
受到的大气压所产生的压力大于水对纸片产生的压力。故表明纸片受到空气向上的大气压。
当杯子转到如图乙、丙所示的位置时,纸片仍不掉,水也仍不流出来,这说明大气向各个方
向均有压强。
【答案】纸片受到空气向上的大气压大气向各个方向均有压强
【例2】在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验,如图2.3—3所示:
将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸
盘内的空气,测出吸盘的直径为d;
②将装有适量细沙的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用
天平测出这时小桶和沙的质量为m。 图2.3—3
吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是____,测
得大气压数值的表达式是P大气压=______________。
(2)实验中误差产生的主要原因是______________________________(写出一条即可)。
【解析】由于吸盘在向上的大气压与小桶向下的拉力作用之下处于平衡状态,故空气对吸盘
的压力大小应等于小桶向下的拉力大小,而小桶拉力是由小桶重力产生的,与重力大小相等,
故空气对吸盘的压力大小为mg。由F=G推出P大气压S=mg,由此可推导出P大气压=。实
验误差是不可避免的,主要影响的因素为:吸盘内空气没挤干净,或天平的读数不准确,或
塑料吸盘将要脱离玻璃板时加沙量偏大。,
【答案】(1)mg (2)吸盘内空气没挤干净,或天平的读数不准确,或塑料吸盘将要
脱离玻璃板时加沙量偏大(合理即可)
同步训练 A组
1.如图所示现象中,不能说明大气压存在的是( )


负压救护车是一种新型救护车,因车内的气压低于车外而得名。下列处于负压状态的是
( )
A. 充完气的汽车轮胎
B.高空飞行中的飞机机舱
C. 正在吸饮料的吸管
D.太空飞行中的“神七”返回舱
3.马德堡半球实验的设计者、实验地点与实验结论分别为 ( )
A. 牛顿,巴黎市,证明了牛顿第一定律
B.阿基米德,马德堡市,证明了浮力的存在
C. 托里拆利,伦敦,验证了大气压的数值
D.奥托·格里克,马德堡市,验证了大气压的存在
4.把装满水的瓶子口朝下垂直浸入水中放置。将瓶子慢慢向上提起,当瓶子有一部分已从
水中提起,但瓶口还没有离开水面时,下列说法正确的是 ( )
A.瓶中的水不流出,瓶子仍充满水
B.瓶中的水将全部流出,瓶子变成空的
C. 瓶子露出水面的部分是空的,留在水面下的部分有水
D.无法确定瓶内是否有水

(第4题)
5.下列各图中,能够测出大气压值的实验图是( )
6.小明同学要妈妈给他买一个氢气球,一不小心氢气球从小明手中“跑”掉了。上升的氢
气球,升到一定高度后“嘣”的一声就破裂了。针对这种现象,下列分析正确的是( )
A.高空中的大气压强变大,把气球压破
B.气球被太阳晒破
C.高空中的大气压强变小,气球向外膨胀,把气球胀破
D.以上三种情况都有可能
7.某同学在一个密闭的玻璃瓶内装了适量的水,用一个两端开口的玻璃管穿过瓶塞插入水
中,通过玻璃管向瓶内吹入少量的气体,管中水面如图所示。如果该同学记录了在山脚
玻璃管中水面的位置,把这个装置移到山顶,玻璃管中水面的位置和在山脚的高度相比
( )
A.偏高 B相等
C.偏低 D.无法判断

(第7题) (第8题)
8.小张为研究吸管中的饮料是被吸上来的,还是被压上来的,设计了如图所示的实验。当
用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将——(填“大于”“小于”或“等于”)直玻璃管
内的气压,观察到的现象是______。 此实验_____(填“能”或“不能”)验证“饮料是
被气压压上来的”这一结论。
同步训练 B组
9.如图为小宇同学发明的给鸡喂水的自动装置。下列是同学们关于此装置的讨论,其中说
法正确的是 ( )
A.瓶内灌水时必须灌满,否则瓶子上端有空气,水会迅速流出来
B.大气压可以支持大约l0米高的水柱,瓶子太短,无法实现自动喂水
C.若外界大气压突然降低,容器中的水会被吸入瓶内,使瓶内的水面升高
D.只有当瓶口露出水面时,瓶内的水才会流出来
(第9题)
10.如图所示,两端都开口的直玻璃管和直角弯管插入瓶塞中,直玻璃管的一端套有一个小
气球。当通过直角弯管抽出瓶内的空气时,小气球发生的变化是 ( )
A.不会发生变化 B.将鼓起
C. 将变瘪 D.无法确定

(第l0题) (第11题)
11.如图所示,把挂衣钩的吸盘紧贴在竖直墙上,在挂衣钩上挂一个重为50牛的物体后处
于静止。若不计整个挂衣钩的重,则挂衣钩的吸盘受到的摩擦力大小为______牛。这是
利用_______的作用,让吸盘与墙之间产生较大能压力,从而产生了足够大的摩擦力。
12.如图是某同学设计的自动浇花机模型。其原理是:太阳光照射,温度升高,容器内压强
增大,使水流出。温度下降时,容器内压强减小,外界空气从细管进入容器内,使得下
一次温度升高时又可以浇水。若该自动浇花机因容器盖未旋紧而漏气,将会出现什么现
象?_____________。
(第12题)
2.3大气的压强(2)
学习指要
一、知识要点
1.大气压的应用:吸尘器、抽水机、真空压缩袋等。
2.大气压对天气的影响高气压区:空气从上往下流动,天气晴朗、干燥;低气压区:空气
从下往上流动,常形成阴雨天气。
3.大气压对人体的影响
(1)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。
(2)正常情况下,人体内压与外界大气压相平衡。
(3)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较低以及
氧供应不足引起的。
4.大气压对液体沸点的影响
一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高,同种液体的沸点不是固定不变
的。
二、重要提示
1.影响大气压大小的因素有多种。除高度外,还跟天气有密切关系。高气压区往往是晴天,空气湿度较小;低气压区往往是阴雨天,空气湿度较大。冬天气压一般较夏天要高。
2.水的沸点随气压的变化而变化。因此说水的沸点是100℃必须强调是在标准大气压下。

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吸尘器
吸尘器一般包括电动机、离心式风机、滤尘器(袋)和吸尘附件(地刷、导管等),如图2.3—4所示。一般吸尘器的功率为400~1000瓦。
吸尘器能除尘,主要在于它的内部装有一个电动抽风机。抽风机的转轴上有风叶轮,通电后,抽风机高速转动产生极强的吸力和压力。在吸力和压力的作用下,空气高速排出,致使吸尘器内部产生低压,在外界大气压的作用下,外界混有灰尘和杂物的空气将依次通过地刷和导管进入滤尘袋。此后,灰尘等杂物滞留在滤尘袋内,空气经过滤尘袋过滤和净化后,由机体尾部排出。
不同的吸尘器,其工作原理大致相同,但结构却略有不同。吸尘器配上不同的部件时,可以完成不同的清洁工作。例如,配上地板刷可清洁地面;配上扁毛刷可清洁沙发面、床单、窗帘等;配上小吸嘴可清除小角落的尘埃和一些家庭器具内的尘垢。
图2.3—4

解题指导
【例题】在一次观察水沸腾的实验中,所用的仪器完好,观察到水沸腾的温度是97℃,可
能的原因是 ( )
A. 温度计不精确
B.对水加热的时间不够长
C. 加热的火力不够强
D.在高山上加热
【解析】解答本题,首先要知道大气压随高度的增加而减小;其次,了解液体的沸点与压强
的关系,一切液体的沸点随气压的减小而降低,随气压的增大而升高。在海拔1000米处水
的沸点约为97℃,3000米处约为91℃,6000米处约为80℃,在海拔8844.43米的珠穆朗
玛峰顶,大约在72℃水就能沸腾了。
【答案】D

同步训练 A组
1.下列物品中没有利用大气压原理工作的是( )
A.真空保存袋 B.吸尘器
C.抽水机 D.温度计
2.下雨前我们常会看见鱼儿浮到水面大口吸气,这是因为 ( )
A.下雨前气压高,水内溶解氧不足
B.下雨前气压低,水内溶解氧太多
C. 下雨前气压高,水内溶解氧太多
D.下雨前气压低,水内溶解氧不足
3.成年人全身表面积大约为2米2,全身所受到的大气压力约为20万牛,下列说法正确的
是 ( )
A.人已经被压习惯了,人结实所以不在乎
B. 计算错了,哪能有这么大,真的是这么大一定会把人压扁了
C.因为上下、左右、前后压力对称,所以人受到的总压力为零,感觉不到
D.因为人体内部结构也有气体,所以人体内外压强大小相当,可以互相抵消
4.小妍同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,无论她怎么用力,饮料都吸不上来。你认
为出现这种现象的原因是 ( )
A吸管有孔 B.大气压偏小
C吸管太细 D.吸管插得太深
5.若把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,那我们人类就生活在这“大气海洋”的底部,
承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述错误的是 ( )
A. 马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B.标准大气压的数值为l.01×105帕(760毫米汞柱)
C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
D.人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
6.在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,图中小试管B内装有热水,悬放
在正在加热盛有沸水的烧杯A中,试管B中的水不能沸腾,要使试管中的水
沸腾,可采用的两种方法分别是: (第6题)
(1)_______________________________________________________________
(2)________________________________________________________________
7.民间用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿疼痛。拔罐子时,用火将罐子里的空气加热,然
后将罐子猛扣在病人的皮肤上,等冷下来之后,罐子就会吸附在皮肤上,将罐子取掉之
后,可观察到皮肤上被拔的部位留下了红印。则上述事实 ( )
A.只说明了大气有压强
B.只说明了人体内部有压强
C.既说明了大气有压强,又说明了人体内部有压强
D.既无法说明大气有压强,又无法说明人体内部有压强
8.药厂里制药时,为了从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾从而除去水分,但
抗菌素不能在超过80℃的温度下提取。则提取抗菌素时,应采用的方法是 ( )
A.增加容器内的气压,使水的沸点低于80℃
B.降低容器内的气压,使水的沸点低于80℃
C.缩短加热沸腾的时间
D.用微波加热使其沸腾
9.小明自制了一个“蜡烛抽水机”的实验装置(如图所示)。他将一支塑料软管弯成U型,
一端插入左边杯中,另一端插入右杯水中。点燃左杯中的蜡烛后,用硬纸片封住左杯口(纸
片与杯口涂有凡士林),过一会,左杯内气体压强将______,右杯中的水在_______的作用
下流入左杯。
(第9题)
10.如图甲为某登山爱好者测得的不同海拔与大气压的关系图,其中横坐标表示海拔,纵坐
标表示大气压值,请你仔细分析,回答下列问题:
(1)从甲图表中你得到了哪些信息?
①______________________________________________________________________

(第10题)
②________________________________________________________________________
(2)判断图乙中A、B两地的气压关系,PA___(填“<”“>”或“一”)PB
(3)航空、登山用的高度计,实际上就是一个气体压力表,它是利用了大气压与_____的关
系,测出了某地的气压,也就知道了该处的__________。
11.神舟九号与天宫一号的胜利对接,实现了宇航员在航天
器内自由行走的梦想。宇航员能自由行走,在飞船上要
设置一个减压舱,如图所示,当宇航员要进行太空行走
时,进入减压舱,同时关闭太空舱的门,当换好宇航服
后,打开减压舱门进入太空,减压舱内空气就会跑到太 (第11题)
空中,而太空舱内还能保持原有的气压水平。那么,宇航员回来进入太空舱的过程中,
两门的开关情况是:
(1)宇航员进入减压舱时:减压舱门_________,太空舱门_____________。
(2)宇航员进入减压舱后去掉太空服时,减压舱门__________,太空舱门_____________。
(3)三位航天员在天宫一号上不用穿着厚重的宇航服工作,说明此时舱内气压______(填
“大于”“小于”或“等于”)航天员体内压强。
12.高压锅是家庭厨房中常用的炊具(如图甲所示),利用它可以将食物加热到100℃以上。
由于省时高效,深受消费者的欢迎。小明测得家中高压锅出气孔的直径为4毫米,压在
出气孔上的安全阀的质量为80克。通过计算并对照图象(如图乙所示),说明利用这种
高压锅烧水时,最高温度大约是多少?

(第12题)
2.3大气的压强(3)
学习指要
一、知识要点
气体和液体的压强会随着流速的增大而减小,随着流速的减小而增大。
二、重要提示
某物体运动,而其周围的气体(或液体)不动,与该物体不动,其周围的气体(或液体)
运动是等效的。
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“香蕉球”的奥秘
同学们都进行过体育锻炼,但是你们注意过体育中的科学知识吗?让我们一起走进运动场去看看吧!
一场扣人心弦的足球比赛正在进行,裁判判罚了任意球,进攻方主罚队员的前面筑起了一道“人墙”,挡住了进球路线。这时候,射手起脚一记劲射,球绕过了“人墙”,眼看要偏离球门飞出,却又沿弧线拐过弯来直人球门,让守门员措手不及,只能眼睁睁地看着球一冲入网!全场一片欢腾!这就是神奇的“香蕉球”。
为什么足球会在空中沿弧线飞行呢?原来,罚“香蕉球”的时候,运动员并不是踢中足球的中心,而是稍稍偏向一侧,同时用脚摩擦足球,使球在空气中前进的同时还不断地旋转。这时,一方面空气迎着球向后流动,另一方面,由于空气与球之间的摩擦,球周围的空气又会被带着一起旋转。这样,球一侧空气的流动速度加快,而另一侧空气的流动速度减慢。科学知识告诉我们:气体的流速越大,压强越小。由于足球两侧空气的流动速度不一样,它们对足球所产生的压强也不一样,所以压力也不同。于是,足球在空气压力差的作用下,被迫向空气流速大的一倾转变了.
解题指导
【例l】如图2.3—5所示,课堂上科学老师把一个轻的空纸盒竖立
在讲台上,让电吹风的风从它左边侧面吹过(不吹到盒子),可以看到
盒子将向——边倒,这是因为左边的空气流速大,压强_______ 。
【解析】电吹风在盒子左边吹,左边空气流速快,大气压强比盒子右
边小,盒子在大气压强差的作用下,会向左边倾倒。
【答案】左 小 图2.3—5
【例2】如图2.3—6所示,两只纸船浮在水面上静止不动,用大注射器向两船之间的水面
快速注水,两船将 ( )
A.静止不动
B.向中间靠拢
C. 向两侧分开
D.向同侧偏移
【解析】两只纸船浮在水面上静止不动,两只纸船两侧压强都相等,用
大注射器向两船之间的水面快速注水,中间水的流速增大,压强减小, 图2.3—6
外侧压强不变,两只纸船都在压强差的作用下向中间靠拢。
【答案】B
同步训练 A组
生活处处有科学,留心观察皆学问,厨房中也包含 着很多科学知识。如:抽油烟机工
作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强_____,从而在周围大气压的作用下将油
烟压向通风口排出。
为配合铁路第六次提速,公安部交管局再次公告:在火车站站台上候车的乘客应站在1
米安全线外。下图中各现象的原理与上述公告内容所含科学知识相同的是 ( )
(第2题)
A. 图a:在两纸片中间吹气,纸片合拢
B.图b:用吸管吸饮料,饮料上升
C.图C:吸盘上挂毛巾,毛巾不掉
D.图d:用滴管取液体,液体不落
3.小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球。然后从漏斗口向下用力
吹气,并将手指移开,如图所示,下列分析正确的是( )
A.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
B.乒乓球不会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小
C.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变大
D.乒乓球会下落,因为其上方气体流速增大,压强变小

(第3题) (第4题)
4.打开自来水龙头,使自来水流过如图所示的玻璃管,在A、B、C三处,水的流速较大的
是_______处,压强较小的是__________处(填“A”“B”或“C”)。
5.如图所示,用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将 ( )
A.向左飘动 B. 向右飘动
C. 静止在原位置不动 D.无法确定

(第5题) (第6题)
6.英国《每日邮报》曾刊登了一组照片,如图所示。灰鹅在飞行途中突遇强风,这只灰鹅
以飞行方向为轴线,横向转体l80°,但头部依然保持着正常飞行时的姿态。灰鹅转体
的作用是迅速降低飞行高度,躲避危险,其原理是 ( )
A.大气压强与高度的关系
B. 气体压强与体积的关系
C.气体压强与流速的关系
D.气体压强与温度的关系
7.在北京某科技馆内,有一个风洞实验室,一架模型飞机固定在托盘测力计上(如图所示)。
无风时,托盘测力计示数为l5牛;当迎面吹着飞机的风速达到20米/秒时,托盘测力计
的示数为7牛,可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析,飞机受到的该力大小为
_______牛,方向_______。
(第7题)
同步训练 B组
8.2007年夏季,高邮湖面上发生龙卷风,把大量的湖水“吸”到空中,龙卷风实质上是高
速旋转的气流,它能“吸”起物体的原因是 ( )
A.龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B.龙卷风内部的压强远大于外部的压强
C. 龙卷风使物体受到的重力增大
D.龙卷风使物体受到的重力减小
9.某自来水管因久用老化,现将老化部分PQ段截去,再套上一段较粗的管,如图所示。请
判断A、B两点压强的关系:PA___(填“<”“>”或“=”PB。
(第9题)
10.阅读下列材料,然后回答问题。
科学上把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时,其内部各处的压强有什么规律呢?小宇同学将如图甲所示的玻璃管装置安到水流稳定的自来水管上,当水在玻璃管中流动时,可看到两个竖直管中液面的高度并不相同。从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同,因而A处流速小,B处流速大,可见流体的压强与流速之间有着一定的关系。接着,小宇又自制了一个飞机机翼模型(如图乙),将其固定在托盘测力计上,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,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。
由图甲所示的实验,可以得出流体的压强与流速之间有什么关系?
______________________________________________________________________
在图乙所示的实验中,电扇转动后,托盘测力计的示数发生了什么变化?
________________________________________________________________________
(3)下列四种情形中,哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释(可多选) ( )
A.乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉
B. 将氢气球放手后,它会漂向空中
C.直升机能够停在空中一定高度处
D.船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进
(第10题)