第3节 大气的压强 有关知识复习、巩固与训练

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第二章 大气的压强 有关知识复习、巩固与训练
【要点详解】
知识点1大气压强的存在
1．大量现象表明，大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。大气的压强简称大气压。
2．大气压存在的证明： 半球实验、覆杯实验、吸饮料、吸盘挂钩等。
例1（多选）如图所示的各种事例中，跟大气压无关的是（ ）
知识点2大气压的大小
1．测量大气压的工具
（1）空盒气压计。
空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕（hPa）为单位，一行以毫米汞柱（mmHg）为单位，1毫米汞柱约为1.33百帕。该气压计携带和使用比较方便。
（2）水银气压计。
水银气压计内有一支细玻璃管，管内水银柱的高度会随大气压的变化而变化。读出的水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。该气压计的测量比较精确。
2．大气压与海拔高度的关系离地面越高，空气越 ，空气的密度 ，大气压也就越小。人们经过反复地测定，发现在海拔2000米以内，每升高12米，大气压大约要降低133帕，到了5700米高的地方，大气压要比海平面上减小一半；而在32000米的高空，大气压就只有海平面上的百分之一了。
3．大气压的数值
在海平面附近，大气压的数值接近于 帕，人们通常把这个大气压称为标准大气压。
标准大气压与 毫米高的水银柱产生的压强相等。因此，有时也称标准大气压为760毫米汞柱。
说明：大气压是变化的，但标准大气压是个定值，p0=1.01×105帕，是固定不变的，不要把大气压和标准大气压混淆。毫米汞柱是压强的单位，专用于表示气体压强，如760毫米汞柱相当于760毫米高的水银柱所产生的压强。
例2小华利用如图1所示的装置测量本地大气压的大小：
（1）请将下列实验步骤补充完整。
①将注射器筒的活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器末端的小孔。
②活塞通过细线与弹簧测力计相连，用水平拉力作用在注射器筒上，当注射器中的活塞
（填“静止不动”或“刚开始运动”）时，记下测力计示数，即等于大气对活塞的压力F。
③用刻度尺测出注射器筒的
（填“刻度部分的长度”或“全部长度”），记为L，读出注射器筒的容积V，则活塞的面积S= 。
④最后计算出此时大气压的数值p= 。
（2）实验中，小华正确使用了测量仪器，且读数正确，但她发现测量结果总是偏小，其主要原因是 。
（3）另一方面，考虑到活塞与针筒之间的摩擦力对实验的影响，小华改进了实验，如图2所示，将注射器筒固定在水平桌面上，活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯和水的重力为9.8N，然后向外缓慢抽出杯中的水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯和水的重力为5.6N，已知活塞面积为7×10-5m2，则所测大气压的值为 。
知识点3生活用品与大气压
真空压缩保存袋：
将要存放的物品放入真空压缩保存袋后，抽出袋内的空气，外界的大气压就把存放物品压得扁扁的，这样既可以节约存放空间，还可以防霉、防潮等。
吸尘器：
吸尘器种类很多，但工作原理相同。接通电源后，风机不断地转动，使得吸尘器内部与外界大气形成了一个相当大的负压差，使得吸嘴旁的垃圾与尘埃随着气流进入吸尘器，尘埃和垃圾被留在集尘室中，空气被过滤后从尾部排出。
例3如图所示是一种自制的乘车头部保护器，图是它的结构示意图，它实际是一个双面橡皮碗，下面关于这个保护器的说法错误的是（ ）
A. 被玻璃“吸”住后，皮碗内的气压小于大气压
B. 挤出的空气越少，皮碗贴在玻璃上就越紧
C. 皮碗与玻璃的摩擦阻止乘客头部前后移动
D. 头部与玻璃撞击时皮碗起缓冲作用
知识点4大气压对天气的影响
1．大气压的变化
（1）大气压随高度的升高而 。
（2）在同一高度，不同区域的大气压不一定相同。
（3）在同一地点，不同时刻的大气压不一定相同。
2．高压区和低压区及其天气现象
（1）概念：在相同高度上，气压较高的区域叫做 ，气压较低的区域叫做低压区。
（2）大气压对天气的影响：高压区中心的空气从上往下流动，越往下，气温越高，水汽不易凝结形成降水，因此高压区天气晴朗，空气干燥。低压区中心的空气从下往上流动，随着高度的增加，气温逐渐降低，空气中的水汽易凝结形成降水，因此低压区天空多云，常形成阴雨天气。
例4当气象台预报“近日我市受副热带高压控制”时，那一定是（ ）
A. 阴雨天气 B. 晴好天气
C. 狂风暴雨天气 D. 无法判定
知识点5 大气压对人体的影响
1．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、耳鸣、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。
2．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，玻璃罐所在处的压强会减小，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。
3．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。
例5青藏铁路已开通，乘客刚到达青藏高原时，常会头晕、头痛、耳鸣，有的甚至恶心、呕吐，其原因是（ ）
A. 气温偏低，经常下雪 B. 空气稀薄，气压偏低
C. 大气中二氧化碳含量较多 D. 道路崎岖，人体能量消耗过多
知识点6 气压对液体沸点的影响
实验表明：
液体的沸点与 的大小有关，当气压增大时，液体的沸点会 ；当气压减小时，液体的沸点会 。
例如，家里煮食物用的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1×105帕时，一般家用压力锅内的压强接近2×105帕，锅内水的沸点接近120℃，用压力锅煮食物，既可以保证在低压地区将食物煮熟，还可以提高煮食物的速度，节省燃料。
例6 20世纪60年代，为控制疟疾疫情，屠呦呦尝试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：可能在高温的情况下，药物被破坏掉了。对此，可采用的方法是（ ）
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
知识点7 气体的压强与流速的关系
1. 气体压强跟流速的关系：气体的流速越大，压强 ；气体的流速越小，压强 。
2. 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。
3．液体的压强随流速的增大而减小。
4. 飞机的升力
飞机的螺旋桨高速转动时，飞机的周围就会形成一个相对于飞机的高速气流，由于机翼的上凸下平，上方气流的速度 下方气流的速度，机翼下侧受到的向上的压强 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
的升力。
例7如图所示，小露用电吹风从A端对着泡沫机翼模型送风，机翼升起，下列说法正确的是（ ）
A．气流通过下表面的路程大于上表面的路程
B．气流在下表面的流速大于上表面的流速
C．机翼模型上表面受到的压强大于下表面受到的压强
D．机翼模型升起的原因是机翼下表面受到的压力大于上表面受到的压力
【易错点拨】
易错点1 未弄清大气压强产生的压力的方向
例8 用推拉注射器活塞的方法可以检查如图装置的气密性。当缓慢向外拉动活塞时，如果装置（如图）气密性良好，则能观察到（ ）
A．注射器内有液体
B．瓶中液面明显上升
C．长颈漏斗内液面上升
D．长颈漏斗下端管口产生气泡
易错点2 不会计算大气压强所产生的压力
例9　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0.2m，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1m，重125.6N，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 Pa。
【综合应用】
例10 阅读短文：我国首艘民用“海上飞船”——“翔州1号”地效翼船中国首艘民用海上飞船——“翔州1号”地效翼船于2014年4月3日在海南三亚顺利完成海上试验，它不仅能够充分利用地面效应贴近水面的地效翼飞行，还能够爬升到150m的高度飞行。该船既具有飞机的高速度，又具有比飞机更高的效益和能够避免雷达波探测的隐蔽性。可以说，在军用和民用方面都有着巨大的潜在优势。
“翔州1号”船长12.7m，宽 11m，高3.9m，可以坐7个人，最大起飞质量2.5t，巡航速度140km/h—160km/h，最大速度可达210km/h，比直升机快1倍，比普通船舶快十几倍。
海上飞船又被称为地效翼船，是利用了地面效应提供支撑力而飞行的运载工具。所谓地面效应是飞机由于贴近地面（或水面）飞行，使地面或水面与飞机翼之间的气流受到压缩，即机翼下面的压力升高，因而增大了机翼升力，同时减少阻力。请回答以下的问题：（g取10N/kg）
（1）飞机原来飞行时的升力是利用了空气流速越大的位置压强 的原理。
（2）“翔州1号”在最大起飞质量时要飞离海面，飞机受到的升力最小是 N。
【巩固提升】
1．如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，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。下列有关叙述中错误的是（ ）
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1.01×105帕（即760mm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
2．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头。想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动，小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了，这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以（ ）
A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力
B．减小瓶盖与瓶口的接触面积
C．减小瓶内外气体的压力差
D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力
3．将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后，把烧瓶移离火焰，水停止沸腾。迅速塞上瓶塞后倒置，再向瓶底浇冷水（如图所示），烧瓶中会立刻产生大量气泡，原因是（ ）
A．瓶中的水发生了分解反应，产生了气体
B．瓶中气压不变，水的沸点降低，水沸腾了
C．瓶中气压增大，水的沸点降低，水沸腾了
D．瓶中气压减小，水的沸点降低，水沸腾了
4．近年关于“吸物超人”的报道层出不穷，把陶瓷盘、塑料遥控器、金属勺等物往“超人”胖乎乎汗津津的身上按一下，物体就被身体“吸”住而不掉下来，下列分析中合理的是（ ）
A．“超人”身上有强磁性，所以能够吸物
B．“超人”身上有静电，所以能够吸物
C．“超人”身上有汗水，所以能够粘住物
D．“超人”身体吸物是假，大气压物是真
5．如图是一种“吸盘式”挂衣钩。将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上，可挂衣帽等物品，它主要部件是一个“橡皮碗”，下面有关的说法错误的是（ ）
A．被玻璃“吸”住后，皮碗内的气压小于大气压
B．皮碗内挤出的空气越少，吸盘贴在玻璃上就越紧
C． 皮碗与墙壁之间的摩擦阻止衣物向下的移动
D．不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上，粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气
6．如图所示是今年4月8日南广高铁南宁至梧州首趟高铁动车组列车驶出南宁火车站的情景。当列车行驶时，人必须站在安全线之外，这是因为列车行驶时速度较快，导致其附近的空气（ ）
A．流速变大，压强变小，容易把人吸向列车
B．流速变大，压强变大，容易把人吸向列车
C．流速变小，压强变大，容易把人吸向列车
D．流速变小，压强变小，容易把人吸向列车
7．如图所示的装置，抽气前气球内气体压强 大气压；抽气时玻璃瓶内的气球在膨胀，说明气球内气体压强 玻璃瓶内气体压强，从而推测此时瓶内的气体压强
大气压（填“大于”、“等于”或“小于”）。
8．如图是高压锅的结构示意图，锅盖紧扣在锅体上，盖上装有一金属管作排气孔，金属管上方倒扣一个像砝码一样的重锤起限压作用。当锅内蒸汽压强过大时，蒸汽顶起限压阀，通过金属管向外排气。
（1）高压锅煮饭熟得快，原因是 。
（2）在保证安全的条件下，为了提高锅内蒸煮时的温度，可采用的方法是（ ）
A．适当减小锅内容积
B．适当增大排气管的直径
C．适当增大限压阀的质量
D．适当增大火力蒸煮
9．如图所示，在火车站或高铁站，人必须站在安全线以外的区域候车。这是因为列车驶过时，安全线内侧的空气流速比安全线外侧的空气流速 ，压强 ，如果人站在安全线以内，即使与车辆保持一定的距离，也是非常危险的。
10．高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上。它省时高效，深受消费者欢迎。
（1）说出高压锅运用了哪些物理知识点？（答一点即可）
　　　　　　　　　　　　　　　 。
（2）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图1）。试说明小明建议的科学道理。
　　　　　　　　　　　　　　 。
小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。试通过计算并对照图像（图2）说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？（g取10N/kg）
（4）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？
参考答案
第3节 大气的压强
【要点详解】
知识点1：马德堡 例1 CD 知识点2：稀薄 越小 1.01×105 760
例2 （1）②刚开始运动 ③刻度部分的长度 ④ （2）注射器中的空气无法排尽 （3）1.1×105Pa 知识点3：例3 B 知识点4：减小 高压区 例4 B 知识点5：例5 B 知识点6：气压 升高 降低 例6 C 知识点7：越小 越大 大于 大于 向上 例7 D
【易错点拨】例8 D 例9 4000
【综合应用】例10 （1）越小 （2）25000
【巩固提升】
1—5. CCDDB 6. A 7． 等于 大于 小于
8. （1）高压锅内压强大，沸点高 （2）C
9. 大 小
10. （1）液体的沸点随气压的增大而增大 （2）可防止因锅内气压过大发生危险 （3）115℃ （4）应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量
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