2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（九）：大气压（2）（学案 含解析）

一、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。
【能力拓展】
当外界气压较低时, 液体的沸点也较低，这时液体容易沸腾，由于沸腾时温度不变，故达不到食物煮熟所需要的温度，所以较难煮熟。温度越高，食物越易被煮熟，故需要增大液面的气压，提高液体的沸点，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，较易煮熟食物。
二、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、如图所示实验或现象不是利用“流速对压强的影响”的是（　　）
A．汽车化油器（示意图）
B．高速列车头型设计成流线型
C．中间吹气让乒乓球来回滚动
D．飞机机翼升力的获得
例2、20世纪60年代，为控制疟疾疫情，屠呦呦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：可能在高温下，药物成分被破坏掉了，对此，改进的方法是( )
A.用微火加热使溶液慢慢沸腾 B.用旺火加热缩短沸腾的时间
C.减小容器内的气压 D.增大容器内的气压
例3、探究流体的压强与流速的关系．
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系 有什么关系
（1）【设计实验和进行实验】
①如图所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中间用力吹气；
②你观察到的现象是 1 ；
（2）【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是 1
（3）【评估与交流】请你联系实际，举出一个生产、生活中与此知识有关的实例： 1
例4、小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时，完成了如下两个实验。回答问题：
（1）【实验1】小乐设计了如图甲所示实验，将一个机翼模型穿在一根铁丝上，在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤，并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时，机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速；若发现________；可说明气体的流速越大，压强越小。
（2）【实验2】小乐设计了如图乙所示实验，A、B、C为三节直径不同的管子，三节管连接在一起，分别插入气体压强传感器（测量气体压强的装置）的探头，右端与吹风机的尾部相连。
①当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每节管子的气体总量相同，则A管内气体流速比C管内气体流速________（选填“大”或“小”）。
②三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示，则图线①反映的是________（选填“A”“B”或“C”）管内气体压强随时间变化的情况。第10s时，①②③三条图线开始出现下移，由此判断，三节管中气体的流速________（选填“增大”或“减小”）。
1.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.
2.如图是钱塘江上游的一段江面的平面图，江水从上游B点流向下游A点，关于A、B两点的江水流速和压强的比较，下列说法正确的是（　　）
A．古人在A点打鱼时，江水流速慢，流水的压强较大
B．古人在B点打鱼时，江水流速慢，流水的压强较大
C．古人在A点打鱼时，江水流速快，流水的压强较大
D．古人在B点打鱼时，江水流速快，流水的压强较小
3.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
4.2021年6月25日，“复兴号”在拉林铁路（拉萨至林芝铁路）开通运营，因为在高海拔地区的大气压 　 　低海拔地区的大气压（填“大于”、“小于”，“等于”），该动车组采用创新方式连续供氧，为旅客提供良好乘车体验；高海拔地区的人们烧饭时常常煮不熟，原因是 　 　。在复兴号进站时，人必须站在安全线以外的区域候车。请从气体压强的角度解释原因 　 　。
5.洗衣服时，小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得，肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关，而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。为此小科用如图所示的装置进行探究：
【实验步骤】
①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A闭合阀门2;
②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验现象】肥皂泡A变大，肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下，肥皂泡半径越大，肥皂泡内的气体压强越________。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球，小科就能解释用嘴吹气球时，当吹到一定程度后，越吹所需要的力越________的原因。
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
2.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
3.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
4.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）________。
答案及解析
例1、B
解：
A、当气流经过化油器上一段突然变窄的管道时，汽油从喷管喷到气流中，变成雾状，利用了流体压强与流速的关系，故A不合题意；
B、为了减小阻力，高速列车的端部都做成流线型，这与流体压强与流速的关系无关，故B符合题意；
C、向中间吹气，乒乓球周围空气流速变大，压强变小，让乒乓球来回滚动，利用“流速对压强的影响”，故C不合题意；
D、飞机的机翼呈流线型，是利用气流在机翼上下表面压力差而产生向上的升力，利用“流速对压强的影响”，故D不合题意。
故选：B。
例2、C
【解析】液体的沸点随上方气压的增大而升高，随气压的减小而降低，据此分析判断。
【解答】要增强青蒿素的提取效果，就要适当降低水的沸点，即减小封闭容器里面的气压，故C正确，而A、B、D错误。
例3、（1）两张纸相互靠近
（2）液体的流速越大，液体的压强越小
（3）正在飞行的飞机
【解析】认真观察会看到现象：两张纸会相互靠拢；
根据现象总结的结论：气体中流速越大的位置压强越小；
联系生活实际，应用这一规律的例子有：赛车尾部气流偏导器、飞机的机翼、喷雾器等。
流体压强与流速的关系：流体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。利用该原理的物理现象有赛车尾部气流偏导器、飞机的机翼、喷雾器等。
例4、（1）弹簧秤甲示数变小，弹簧秤乙示数变大（合理即可）
（2）大；C；增大
【解析】（1）根据二力平衡的知识分析两个测力计示数的变化；
（2）①根据V=SL=Svt分析不同位置气体的流速；
②根据流体压强和流速的关系分析不同位置气压的大小，然后与图丙进行对照。流体流速越大，压强越小，据此分析三节管中空气流速的大小变化。
【解答】（1）机翼模型上表面空气流速大压强小，下表面空气流速小压强大，那么它受到空气向上的托力，此时弹簧秤甲受到的拉力减小，示数减小；弹簧秤乙受到的拉力增大，示数增大。
（2）①根据V=SL=Svt可知，当气体的总量相同时，A管的横截面积小于C管，所以A管内的气体流速比C管里的气体流速大；
②根据V=SL=Svt可知，横截面积SAVB>VC，因此气体压强pA1.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。
2.B
解：
在上游B点，由于河岸较宽，江水流速慢；而在下游A点，由于河岸较窄，江水流速快；
而流水在流速大的地方压强小，所以B点江水对江岸的压强大，而A点江水对江岸的压强小。
故B正确、ACD错。
故选：B。
3.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。
4.解：海拔越高，气压越低，在高海拔地区的大气压小于低海拔地区的大气压，高海拔地区的人们烧饭时常常煮不熟，原因是海拔越高，气压越低，沸点也越低；在复兴号进站时，人必须站在安全线以外的区域候车原因是空气流速越大，流体压强越小，人前后存在压强差。
故答案为：小于；海拔越高，气压越低，沸点也越低；空气流速越大，流体压强越小，人前后存在压强差
5.小；小
【解析】【实验结论】空气总是从气压大的一端流向气压小的一端，据此分析两个气球内气压的大小关系；
【实验反思】气球的半径越大，气球内的气压越小，据此分析判断。
【解答】【实验结论】肥皂泡A变大，说明A的气压小而B的气压大，因此得到结论：相同条件下，肥皂泡半径越大，肥皂泡内的气体压强越小。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球，小科就能解释用嘴吹气球时，当吹到一定程度后，越吹所需要的力越小的原因。
1.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。
2.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。
3.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。
4.（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 =
2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（九）
大气压（2）