浙教版科学2023-2024学年上学期八年级“冲刺重高”讲义（十）：大气压强（2）（含解析）

例1、在学习压强的课上，秀秀做了如下实验，在两只筷子中间放上两个乒乓球，用吸管向中间吹气，则两个乒乓球运动状态是（　　）
A．B．C． D．
例2、许多现象与气压有关，下列对于气压相关现象的描述正确的是（　　）
A．图甲试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又重新沸腾了，因为气压降低，水的沸点升高。
B．图乙中密闭瓶子内插入一根细玻璃管，将该瓶从山脚带到山顶，管内液面上升，因为海拔升高，外界气压下降
C．图丙中汽车在高速行驶时会有“打漂”感，为了增加抓地力，可以安装图右侧所示尾翼，应用了气体流速与气压的关系。
D．图丁装置中，二氧化碳是一种温室效应气体，在阳光照射下，水柱向右移动。因为密闭容器中的气体随着温度升高，气压增大。
例3、某科技小组想改装轮船设计成一驾“水下飞机”，在密封的轮船两侧加装一对上下表面弯曲程度可调的“机翼”，“水下飞机”可以通过调节“机翼”上下表面的弯曲程度来实现上浮、下潜和停留在深水中，下列四幅“水下飞机”的截面图表示它下潜时情况的是（　　）
A．B．C．D．
例4、如图所示，在玻璃瓶甲中盛适量的水，使之能浮在水槽中，将另一只同样的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽内水中，并固定其位置，在 1 个标准大气压下，对水槽内的水加热到沸腾时（　　）
A．甲瓶内水温达到沸点，乙瓶内水温达不到沸点
B．甲瓶内的水沸腾，乙瓶内的水不沸腾
C．甲瓶内的水不沸腾，乙瓶内的水沸腾
D．甲乙两瓶中的水都可以沸腾，但沸腾温度不一致
例5、如图所示，小明同学在倒置的漏斗里放了一个乒乓球，用手指托住乒乓球，然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气，并将手指移开，看到的现象是乒乓球没有落下，原因是向上用力吸气时，漏斗内部气压变小，这样______将乒乓球托住了；小王看到小明的实验后说，朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹（图乙）也能达到类似的实验效果；小红又说将乒乓球放入漏斗中，用电吹风从管口向上强力吹风（图丙），球也不会被吹起。你认为小王和小红同学的说法正确吗______？
例6、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14mm2，限压阀的质量为98g。（大气压值取1×105Pa）
（1）说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上？
（2）求使用高压锅时锅内气体最大压强？高压锅内水温最高可以达到多少？（写出计算过程）
（3）如果要把这种高压锅向西藏地区销售，用这高压锅烧水时，要达到同样的最高温度；你认为需做哪些改进，如何改进？（举一例）
1.如图，甲装置可验证气体流速与压强的关系，其中两端开口的U形管中有适量的水，U形管的右端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通。小文用电吹风低速挡向玻璃管中吹风时，U形管液面高度差如图乙所示，若改为高速挡，则U形管中的变化可能是（　　）
2.小科用如图所示的方法探究水的沸点与气压的关系，小科将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞，此时瓶内气压为p1；把烧瓶倒置20s，此时瓶内气压为p2；向瓶底浇上冷水，烧瓶内的水再次沸腾，沸腾瞬间瓶内气压为p3。下列关于p1、p2、p3分析正确的是（　　）
A．p1＞p3 B．p2＜p3 C．p2＝p3 D．p1＝p2
3．如图所示，从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气，乒乓球都不会掉下来下列说法正确的是（　　）
A．吸气或吹气都减小了乒乓球上方的压强
B．吸气或吹气都增大了乒乓球下方的压强
C．吸气减小了乒乓球上方气体的压强，吹气增大了乒乓球下方气体的压强
D．吸气增大了乒乓球下方气体的压强，吹气减小了乒乓球上方气体的压强
4.如图所示，用手握着两张纸，让纸自由下垂。在两张纸的中间向下吹气时，两张纸的中间空气流速________，压强________，这时两张纸会向_______运动（选填“中间”或“两边”）。
5.不同飞机，机震的形状一般不同，机翼的形状是否会影响飞机的升力（机翼上下表面压力差）呢？小应为此进行如下探究：用硬纸板制作成宽度和长度相同、厚度不同的机翼模型。用竖直滑的杆穿过机翼模型，将模型挂在弹簧秤上。用可调速的风扇，距机翼模型相同距离，以不同的风速正对着模型吹风，分别读出弹簧测力计的示数，并进行多次实验，整理相关的数据如表。
实验组别 机翼长度 机翼宽度 机翼厚度 不同速时弹簧秤的示数（N）
0m/s 1m/s 3m/s 6m/s 12m/s
1 20厘米 10厘米 2厘米 9.5 8.5 7.1 5.1 2.9
2 20厘米 10厘米 4厘米 10.0 8.6 6.3 3.1 0
3 20厘米 10厘米 6厘米 11.0 9.1 6.1 2.5 0
（1）用电风扇正对着机奖模型吹风，弹簧秤的示数会变小，其原因是 。
（2）第3组实验中，当风速为6m/s时机翼模型受到的升力为 N。
（3）根据表格数据，分析机翼模型的升力和机翼厚度之间的关系： 。
6.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）
1.小徐对一些生活情景的分析不正确的是（ ）

A．甲图烧瓶内水沸腾后，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．乙图吸盘能将物体挂在墙上不掉下来，是因为重力与大气压力彼此平衡
C．丙图若玻璃管倾斜，则测得的大气压强值不变
D．丁图雨伞被向上“吸”起，是因为伞上方比下方空气的压强更小些
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.如图所示，在校园文化艺术节“科技小制作”比赛中，小科同学自制了一个简易吸尘器，当打开开关，矿泉水瓶底部的风扇转动，碎纸屑就被吸入瓶内，则此时瓶内与瓶外的气压关系（　　）
A．p内＞p外 B．p内＜p外 C．p内＝p外 D．无法确定
4.7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80m2，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。
5．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 6mm，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）
答案及解析
例1、C解：在两只筷子并排做成的水平轨道上放两个乒乓球，用一支吸管对着两个乒乓球中间吹气，会观察到两个乒乓球靠近，因为流体流速大的地方压强小，乒乓球中间的压强小于两侧的压强，在内外气压差的作用下靠近；
A、图中两个乒乓球都往左边移动，故A错误；
B、图中两个乒乓球都往右边移动，故B错误；
C、图中两个乒乓球相互靠近，故C正确；
D、图中两个乒乓球相互排斥，故D错误；
故选：C。
例2、B
【解析】
A．向外拉动注射器的活塞，则烧瓶内气压减小，而水重新沸腾，说明水的沸点降低，即气压降低，水的沸点降低，故A错误；
B．从山脚到山顶，高度增大，则大气压强减小，根据p内=p大气+p水可知，水柱的压强增大，即液面上升，故B正确；
C．要增加着地力，那么大气对尾翼的压力应该竖直向下，即上表面受到的压强大于下表面受到的压强，也就是上表面空气流速小于下表面，则尾翼的形状为：上表面为平面，下表面为曲面，故C错误；
D．二氧化碳吸热能力强，则右瓶内气体温度高压强更大，那么水柱向左移动，故D错误。
例3、D
【解析】
AC．机翼上表面和下表现形状相同，无法得到向下的压力差，故AC不符合题意。
B．机翼上表面长度比下表面要长，则上表面流速大压强小，下表面流速小压强大，机翼会受到一个向上的压力差，应该是“水下飞机”上浮时的截面，故B不符合题意。
D．等质量的水在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼下表面弯曲，上表面平直，所以水通过机翼下表面的流速大，压强较小；通过上表面的流速较小，压强大，所以“水下飞机”受到向下的压力大于向上的压力，在压力差的作用下就会下沉，故D符合题意。
例4、A
【解析】
因为水在标准大气压下的沸点是100℃，所以槽中水沸腾时温度是100℃，并保持不变，甲瓶中水从槽内水中吸热，温度升高直到100℃，这样甲瓶中的水温也能达到沸点，不过甲瓶中的水一旦与槽内的水温度相等，甲瓶中的水就无法吸热，当然不能沸腾；
乙瓶中水温同样可达到100℃，但乙瓶上端封闭，瓶内气压大于标准大气压，因为液体沸点随液面上气压的增大而增大，所以乙瓶中水的沸点高于100℃，这样乙瓶中水温达不到沸点，不能沸腾，故A正确，BCD错误。
例5、大气压 都正确
【解析】
从漏斗尖嘴处向上用力吸气，并将手指移开，看到的现象是乒乓球不会掉落，这是因为吸气时，乒乓球将下面的管口封住，漏斗细管内的气压减小，小于下方的大气压，在大气压的作用下，使乒乓球不会掉落。
从漏斗口向下用力吹气，乒乓球上方空气流速大压强小，乒乓球下方空气流速小压强大，乒乓球受到向上的压强大于向下的压强，乒乓球不会掉下来，这个小实验说明气体流速大处压强较小。将乒乓球轻轻放入漏斗中，用电吹风从管内向上吹气，乒乓球下方空气流速大压强小，乒乓球正上方空气流速小压强大，形成一个向下的压强差，所以乒乓球向下运动，不会向上吹起，小王和小红同学的说法都正确。
例6、（1）见解析；（2）116℃；（3）见解析
【解析】
解：（1）高压锅内能将食物加热到100℃以上的原因：锅内气压大于标准大气压强，锅内水的沸点高于100℃。
（2）限压阀的自重对排气孔产生的压强
则锅内达到的最大压强 p内=p大气+p自重=105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa
根据图像可知，锅内水温最高可以到达116℃。
（3）如果要把这种高压锅向西藏地区销售，由于海拔高度增大，因此大气压强会减小。根据p内=p大气+p自重可知，限压阀自重产生的压强要变大。根据G=F=pS可知，限压阀的重力要增大。
1.A解：若改为高速挡，下部空气的流速变大，压强变小，水会在上下压强差的作用下向右流动，会出现左低右高的形状，且液面高度差要大于乙中的液面的高度差，故A正确。
故选：A。
2.A解：一定质量的气体，体积一定时，温度越低，气体的压强越小。把烧瓶倒置20s，此时瓶内气体温度降低，气压减小，故p1＞p2；
当向瓶底浇冷水时，瓶内气体温度突然降低，气压减小，瓶内液面上方气压减小，导致沸点降低，所以水重新沸腾起来，故p2＞p3。
综上分析可知，p1、p2、p3的关系是：p1＞p2＞p3，故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
3．A
【解析】
从漏斗口向下用力吹气时，乒乓球上部空气流速大、压强小，而乒乓球下部空气流速小压强大；吸气时，乒乓球上方空气压强小，这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差，从而托起乒乓球。所以选项A符合题意。
4.变大 变小 中间
【解析】
当向中间吹气时，中间的空气流动速度增大，压强减小。纸外侧的压强不变，纸受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，纸在压力差的作用下向中间靠拢，说明气体流速越大的地方压强越小
5.解：（1）当用电风扇对着模型吹风时，由于模型上方凸起，下方平直，所以上表面空气流速快、压强小，下面表空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，从而使台秤的示数比没有风吹时小；
（2）第3组实验中，当风速为0m/s时机翼模型受到的升力为0，此时弹簧秤示数为11.0N，为当风速为6m/s时弹簧秤示数为2.5N，则机翼模型受到的升力为11.0N﹣2.5N＝8.5N；
（3）三次实验中，速度为1m/s时的升力分别为：1N、10.0N﹣8.6N＝1.4N、11.0N﹣9.1N＝1.9N，三次实验中机翼长度和宽度都相同，机翼的厚度不同，机翼的厚度越大，产生的升力越大，故结论为：在机翼长度和宽度都相同时，机翼厚度越大，产生的升力越大。
故答案为：（1）当用电风扇对着模型吹风时，由于模型上方凸起，下方平直，所以上表面空气流速快、压强小，下面表空气流速慢，压强大，形成一个向上的压力差，从而使台秤的示数比没有风吹时小；（2）8.5；（3）在机翼长度和宽度都相同时，机翼厚度越大，产生的升力越大。
6.解：（1）标准大气压下，液体的沸点是100℃，气压越高液体的沸点越高，当高压锅内的气压大于标准大气压时，液体的沸点就大于100℃了；
（2）安全阀的质量：m＝81g＝0.081kg，
安全阀的重力：G＝mg＝0.081kg×10N/kg＝0.81N，
出气孔的半径：r3mm＝1.5×10﹣3m，
出气孔的面积：S＝πr2＝3×（1.5×10﹣3m）2＝6.75×10﹣6m2，
安全阀被顶起的压强：1.2×105Pa
锅内最大气压：p内＝p+p外＝1.2×105Pa+1.0×105Pa＝2.2×105Pa
由乙图估测此高压锅的最大温度约为120℃；
（3）由乙图可知，当温度达到115℃时，气压为1.6×105Pa，
此时限压阀产生的压强：p′＝p内′﹣p外′＝1.6×105Pa﹣0.8×105Pa＝0.8×105Pa
限压阀的重力：G′＝F′＝p′S＝0.8×105Pa×6.75×10﹣6m2＝0.54N
限压阀的质量：m0.054kg，
答：（1）标准大气压下，液体的沸点是100℃，气压越高液体的沸点越高，当高压锅内的气压大于标准大气压时，液体的沸点就大于100℃了；
（2）利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是120℃；
（3）用这种高压锅烧水时，水的沸点要达到115℃，应使用质量为0.054kg的限压阀。
1.B
【解析】
A．撤掉酒精灯，停止加热，水就会停止沸腾。当向外拉动注射器活塞时，试管中的气压就会减小，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关，气压减小，沸点降低。故A正确；不符合题意；
B．重力的方向是竖直向下，而压力的方向是垂直于墙面，所以根据二力平衡条件可知这两个力不是一对平衡力。由于吸盘是紧贴在墙面上，当有重力时，贴盘就会和墙面之间产生摩擦力，摩擦力与重力彼此平衡。故B不正确；符合题意；
C．如图所示的托里拆利实验中，若细玻璃管倾斜，液柱的长度增加，但高度不变，所以测出的大气压强值不变。故C正确；不符合题意；
D．相同时间内，空气要经过伞上和伞下，伞下路程短，空气流动速度小，压强大；伞上路程长，空气流动速度大，压强小。故D正确。不符合题意；
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.B解：当打开开关，矿泉水瓶底部的风扇转动，使瓶内气体流速变大，压强变小，小于瓶外大气压，在内外气压差的作用下碎纸屑被吸入瓶内，所以此时瓶内与瓶外的气压关系p内＜p外。
故选：B。
4. 1.01×105 8.8×105
【解析】
（1）1个标准大气压可以支持起760mm的水银柱，1个标准大气压的值为1.01×105Pa。
（2）这时屋顶内外压力差为ΔF=ΔpS=(1.01×105Pa-0.9×105Pa)×80m2=8.8×105N
5．（1）见解析；（2）110℃~108℃之间；（3）
【解析】
（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 =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
2023-2024学年上学期浙教版科学八年级“冲刺重高”讲义（十）
大气压强（2）
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