第2讲 气体的压强
考点通关 直击考什么
考点1 大气压强
1.定义:大气压强是大气对处在其中的物体的压强,简称大气压(产生原因:①空气受重力作用;②气体具有流动性。)。
2.验证大气压存在
(1)历史上最早验证大气压存在的实验是①_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2)生活中能证明大气压存在的实验:覆杯实验(如图)、瓶吞鸡蛋实验。
3.教材新增 大气压的测量:②_ _ _ _ _ _ _ _ 最早测量出大气压的值相当于③_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 高的水银柱产生的压强,约等于④_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,人们通常把这样大小的大气压称为标准大气压。
夯基对点练
如图所示为托里拆利测量大气压强的实验。
苏科图9-21
(1) 实验过程中,若将玻璃管倾斜,则水银柱的长度将_ _ _ _ ,水银柱的高度将_ _ _ _ 。(均选填“变长”“变短”或“不变”)
(2) 实验过程中,若玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值要_ _ _ _ 。(选填“偏大”或“偏小”)
(3) 若只将水银换为水,_ _ _ _ (选填“能”或“不能”)完成实验。
4.大气压的变化
(1)越高的地方,大气越稀薄,大气压越⑤_ _ _ _ 。
(2)在同一地点,大气压不是固定的。季节和天气会引起大气压的变化。
5.液体的沸点与液面上方气压的关系:气压减小时沸点⑥_ _ _ _ ,气压增大时沸点⑦_ _ _ _ 。
6.大气压强的应用:活塞式抽水机、吸盘挂钩、钢笔吸墨水、注射器抽取药液等。
考点2 流体压强与流速的关系
1.流体(液体和气体统称为流体。)的流速越大,压强越⑧_ _ _ _ 。
2.生活中的现象及应用
(1)高速列车进站时,旅客必须站在站台的安全线以内。
(2)飞机运动时机翼上方气流比下方气流的流速⑨_ _ _ _ ,所以下方空气的压强⑩_ _ _ _ 上方空气的压强,从而使机翼获得向上的升力。
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 大气压强★★☆
考情命题点1
近几年中考主要考查大气压产生现象的判断和解释,大气压的简单应用,以及运用压强公式 简单计算、估测大气压的大小。托里拆利实验是教材新增的内容,2026年中考出现的几率高。
1.[2025徐州]如图所示,在瓶内装满水,用一张纸盖住瓶口,压紧后将瓶子倒置,纸不会掉下来,主要是由于纸受到 ( )
A.大气压力 B.水的压力 C.分子引力 D.重力
2.对于托里拆利实验的操作过程,下列相关说法正确的是( )
A.大气压的数值相当于高的水银柱产生的压强
B.换用更粗的玻璃管,则水银柱高度将下降
C.在管的顶部开一个口,水银会喷出
D.将管继续向下,顶部真空段的长短不变
易错
正确操作托里拆利实验,则玻璃管内水银柱的高度始终不变,与玻璃管的直径及长度无关。
3.[2025四川南充]生活中,有很多物体会出现“胀”起来的现象,下列描述中“胀”起来的原理与其他三项不同的是( )
A.胎压正常的车轮胎,行驶到高原就“胀”起来
B.正常密封的食品袋,带到高海拔就“胀”起来
C.地面释放的氢气球,飞到高空中就“胀”起来
D.制作馒头的白面团,发酵过程中就“胀”起来
4.[2024无锡]生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在_ _ _ _ (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为_ _ _ _ ,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的_ _ _ _ _ _ _ _ 力。
命题点2 流体压强和流速的关系★☆☆
考情命题点2
考试中主要要求学生能在实验事实或生产生活的事例中,发现因流体压强和流速关系而发生的现象,并应用流体压强和流速关系解释现象,整体难度不大。
5.[2025南通二模]下列几种关于“吸”的现象中,涉及“流体压强与流速关系”的是( )
A.隔音墙“吸”收部分噪声
B.两船并行相“吸”碰撞
C.两光滑铅块压紧后“吸”住
D.梳头后的塑料梳子会“吸”头发
6.[2025扬州节选]用乒乓球做小实验。如图,用吸管吹气,两乒乓球向中间靠拢,这是因为两球中间气体流速大,气体压强_ _ _ _ 。
第6题图
7.[2024泰州]如图所示是国内某汽车公司研制的电动飞行汽车。汽车外壳采用碳纤维材料打造,这是因为碳纤维具有_ _ _ _ 大和密度小的物理属性,能确保车身的坚固性和轻量化;飞行汽车的外观为流线型,可以减小汽车高速飞行时受到的阻力,还能使汽车获得空气的_ _ _ _ 力。
综合提升
气体压强的综合问题
提升技巧
气体压强的综合问题,通常涉及大气压、流体压强和流速的关系、水的沸点随气压的变化等内容,解题时注意根据现象的描述选择相关的知识进行判断。
8.[2025宿迁一模]下列说法中,正确的是( )
A.科学家马德堡第一次证明了大气压的存在
B.龙卷风能将屋顶卷跑,是因为屋外气体流速大,压强大
C.青藏高原边防战士用高压锅煮面条,是因为海拔越高,大气压越小,水的沸点越低
D.医生用注射器向肌肉注射药液利用了大气压强的作用
9.[2024苏州]下列现象不能用流体压强与流速的关系来解释的是( )
A.吹气时纸条向上 B.用吸管喝水
C.将硬币吹进盘中 D.吹气时乒乓球不掉
10.[2024南通]公元前4世纪,亚里士多德提出“自然界厌恶真空”的观点,即自然界不存在真空,如果有真空的话,就有水、气来填补。17世纪托里拆利提出大气受到重力作用存在压强的观点。下列现象可分别佐证亚里士多德和托里拆利观点的是( )
①用吸管“吸”饮料 ②两船并行相“吸”碰撞
③两光滑铅块压紧后“吸”住 ④抽水机只能将水“吸”到约10米高
A.①和②④ B.④和②③ C.①和①④ D.④和①③
11.[2025无锡模拟]如图甲,是生活中常见的塑料瓶盖,瓶盖上的竖条纹是为了_ _ _ _ _ _ _ _ ;如图乙,往塑料瓶里倒入适量热水并晃一晃,然后把热水倒出,迅速盖上瓶盖,过一会儿瓶子变瘪了,证明了_ _ _ _ _ _ _ _ 的存在;如图丙,把塑料瓶平放在水平桌面上,用吸管在右侧沿平行于瓶身方向吹气,会看到瓶子向_ _ _ _ (选填“左”或“右”)运动。
重点实验 多维透析
实验13 估测大气压★★★
实验要点梳理
1.运用注射器估测大气压时,研究对象为注射器的活塞。
2.进行该实验前,要检查装置气密性,且必须排尽注射器筒内的空气。
3.逐渐增大拉力,在活塞开始滑动的瞬间,记录弹簧测力计的示数。
4.误差分析:①注射器活塞与筒之间存在摩擦,使测量值大于真实值;②装置气密性不好或没有排尽空气,使测量值小于真实值;③活塞滑动瞬间,弹簧测力计不易读数。
实验一题透练
问题
[2023无锡改编] 小华发现,压缩一个已经充气的气球很容易,但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等,进行探究,步骤如下:
基础设问
证据
(1) 如图1所示,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为_ _ _ _ ,则活塞的横截面积为_ _ _ _ 。
图1
(2) 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,为了检验是否漏气,不增加器材,方法是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 如图2所示,用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,弹簧测力计一端固定并水平放置,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数如图2所示为_ _ _ _ ,此时外界大气压的数值为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
图2
(4) 若用如图3所示的装置实验,逐渐在小桶中加_ _ _ _ (选填“细沙”或“钩码”)更为恰当。
图3
拓展设问
解释
(5) [科学论证] 取下橡皮帽,拉动活塞,让活塞的底端位于注射器刻度线处,用橡皮帽封住注射器的小孔,确保不漏气,此时注射器内被封闭的气体体积为。再按照图2的方式操作,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器内气体体积变为时,弹簧测力计的示数为。继续向右慢慢地拉动注射器筒,记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数,将所测数据记录在表中。
注射器内气体体积 8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数 10 13.3 15 16
① 当注射器内气体体积为时,弹簧测力计示数为_ _ _ _ 。
② 当注射器内气体体积为时,注射器内气体压强为_ _ _ _ _ _ _ _ 。
创新设问
交流
(6) [2025苏州模拟改编][误差分析] 为确保实验的准确性,小华换用另一注射器重新按原实验方案测量,当注射器中的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数为。如图4,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度,计算出大气压强。但此结果有较大误差,原因可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
图4
(7) [实验创新] 另一组小慧采用了图5装置,将图4所示注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与一水桶相连,向该水桶中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得桶与水的总质量为;然后从桶中向外缓慢抽水,当抽出水时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为_ _ _ _ ,所测大气压的值应为_ _ _ _ _ _ _ _ 。取
图5
第2讲 气体的压强
考点通关 直击考什么
考点1 大气压强
2.马德堡半球实验
3.②托里拆利; ;
夯基对点练
(1) 变长; 不变
(2) 偏小
(3) 不能
4.小
5.降低; 升高
考点2 流体压强与流速的关系
1.小
2.大; 大于
命题研究 聚焦怎么考
命题点1 大气压强★★☆
1.A 2.A
3.D
4.平整; 200; (静)摩擦
命题点2 流体压强和流速的关系★☆☆
5.B
6.小
7.硬度; 升
综合提升
8.C 9.B 10.C
11.增大摩擦力; 大气压强; 右
重点实验 多维透析
实验13 估测大气压★★★
实验一题透练
(1) 10.00; 2
(2) 用手拉动注射器的活塞,如果比较容易拉动,则证明气密性不好,如果不容易被拉动,则证明气密性良好
(3) 20;
[解析]如图乙,弹簧测力计读数为;此时弹簧测力计的拉力等于外界大气压对活塞的压力,外界大气压的数值。
(4) 细沙
[解析]使用细沙更容易控制增加的重物的质量,减小测量误差。
(5) ① 12
[解析]注射器内被封闭的气体体积为,再用测力计拉动活塞时,测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气对活塞的压力,,由第(3)问可知,外界大气对活塞的压力,由此可得数据如表:
注射器内气体体积 8 10 12 16 20
弹簧测力计的示数 10 13.3 15 16
注射器内气体对活塞的压力 10 6.7 5 4
观察表中的数据可以发现:注射器内的气体变化为原来体积的2倍时,注射器内气体对活塞的压力减半,由上表可知,注射器内气体为时注射器内气体对活塞的压力为,因此注射器内气体为时注射器内气体对活塞的压力为,此时弹簧测力计示数;
②
[解析]当注射器内气体体积为时,弹簧测力计的示数为,外界大气对活塞的压力为,则注射器内气体对活塞的压力,由压强公式可得,注射器内气体压强。
(6) 筒内空气没有排尽(合理即可)
[解析]实验时,可能是筒内空气没有排尽,测量结果小于真实值。
(7) 11;
[解析]当活塞向左滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向右的摩擦力,处于平衡状态,即;当活塞向右滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向左的摩擦力,处于平衡状态,即。由受力分析可知;。联立①②③④,解得,摩擦力,大气压力,大气压强。