第3节 大气的压强
第1课时 大气压强的存在和大小
01 知识管理)
1.大气压强的存在
概念理解: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__。
说 明:(1)大气压存在的证明:马德堡半球实验、覆杯实验、吸饮料、吸盘挂钩等。
(2)马德堡半球实验不仅证明了大气压的存在,而且还证明了大气压很大。
2.大气压的大小
测量工具:(1)空盒气压计:携带和使用较方便。
(2)水银气压计:测量比较精确。
大气压的值:1标准大气压=__1.01×105__帕=__760__毫米汞柱,1毫米汞柱约__133__帕。
02 基础题)
1.我们生活在大气“海洋”的底层,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关大气压强的叙述正确的是(D)
A.马德堡半球实验测出了大气压值
B.大气压的数值为1.01×105帕
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.大气压的地区差异引起空气的流动,形成了风
2.小华想用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作能达到目的的是(D)
A.用手捏易拉罐,易拉罐变瘪
B.将密封易拉罐置于深水中,易拉罐变瘪
C.让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪
D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
3.(成都中考)下列现象中能说明大气压存在的是(D)
A.火箭升空过程不断喷射高温燃气
B.坦克装有宽大的履带
C.医生推动活塞给病人注射药液
D.用吸管将杯中饮料吸入口中
4.一个杯子的口径为10厘米,装满水后用硬纸板盖好,然后倒过来,水并没有把纸板压下,其原因是(C)
A.水对纸板的黏结作用力造成的
B.杯口对纸板的粘力造成的
C.大气对纸板的向上压力大于杯中水的重力
D.上面的说法都不正确
5.如图所示的实验现象,不能说明大气压强存在的是(A)
6.水银曲管气压计的构造如下图所示,被封闭的一端是真空的,开口的一端与大气相通。根据图中所示的数据,这时大气压强为__75__厘米水银柱。
7.用来测定大气压的仪器叫__气压计__,常用的气压计有__水银气压计__和__空盒气压计__两种。
03 中档题)
8.如图所示,有甲、乙两支相同的试管。甲管装满水,乙管装一半水,用两张硬纸片分别盖住管口,用手轻轻地按住硬纸片,将两试管倒转过来,使管口向下,当放开按住纸片的手时,则(A)
A.甲管内的水不流出,乙管内的水流出
B.甲管内的水流出,乙管内的水不流出
C.甲、乙两管内的水都不流出
D.甲、乙两管内的水都流出
9.(衢州中考)在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是(D)
A.如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落
B.如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落
C.如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落
D.如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
10.在用注射器吸药水前,先将活塞向里推,将针头插入药液内,再向外拉活塞,这样管内气压比管外气压__小__,__大气压__使药水进入针管。
11.如图所示,(a)将杯中装满水,(b)用硬纸片把杯口盖严,(c)用手按住纸片倒置过来,放手后纸片__不会__掉下来,杯子里的水__不会__流出来,这表明__大气有向上的压强__。如果将杯口转到(d)、(e)所示的位置,纸片__不会__掉下来,杯子里的水__不会__流出来,说明大气__向各个方向都有压强__。
12.图甲是一把阴阳壶,壶把上开有两孔,可同时盛装两种液体,图乙为该壶的结构示意图,使用时,若捂住甲孔,则倒出的是__乙__液体,这是由于__大气压__的作用。
13.如图是某同学自制的气压计,瓶内装的是红色的水。
(1)制作时,瓶内的水__不要__(填“要”或“不要”)装满。
(2)观察气压计时,就看细玻璃管内水柱高度的变化,当细玻璃管内水柱上升时说明大气压变__小__(填“大”或“小”)。
(3)该同学将气压计从1楼拿到5楼的过程中,观察到管内水柱发生了变化,记录如下表。
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内液面
的高度差(厘米)
5
5.3
5.7
6
6.3
从表中数据可以知道大气压强随高度的增高而__减小__。
04 拓展题)
14.小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是__排尽筒内的空气,密封注射器__。
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L,则大气压的值可表示为p=__FL/V__。
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值__偏小__(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5厘米2和2厘米2,若弹簧测力计量程为10牛,实验时应选用__甲__(填“甲”或“乙”)注射器,理由是__拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程__。
第2课时 大气压的变化及应用
01 知识管理)
1.与海拔高度的关系:海拔高度越高,大气压__越小__。
2.大气压的应用:真空压缩袋、吸尘器、离心式水泵等。
3.气压与天气的关系:(1)__高压区__中心的空气从上往下流动,天气晴朗,空气干燥;(2)__低压区__中心的空气从下往上流动,天空多云,常形成阴雨天气。
4.大气压对人体的影响:(1)气压会影响人的情绪,人体对气压的变化有一个__逐步适应__的过程。如果在短时间内气压变化较大,会出现各种不适症状,如高原反应等;(2)虽然人体承受的大气压__并不小__,但由于人体内也有压强,且大小与大气压大致__相等__,能抗衡体外的__大气压__。若体外压强减少过多,会对人体造成伤害,必须采取加压措施,如航天员在太空行走时,必须穿上内部__加压__的航天服。
5.气压与液体沸点的关系:气压越大,沸点__越高__;气压越小,沸点__越低__。
02 基础题)
1.下列现象中与大气压无关的是(A)
A.水往低处流
B.马德堡半球实验
C.用吸管吸饮料
D.吸盘贴在光滑的墙壁上能挂东西
2.如图所示,晓明用塑料管可以把盒中的牛奶吸到嘴里,这是由于(C)
A.晓明对牛奶产生吸引力的作用
B.吸管本身有吸牛奶的作用
C.大气压作用在牛奶液面上的结果
D.牛奶压力的作用
3.用高压锅煮粥,熄灭后立即用冷水冷却,打开锅盖后,发现粥仍在沸腾,其原因是(C)
A.熄火后,锅内温度仍高于100 ℃,即使不打开锅盖,粥也在沸腾
B.粥的流动性差,不易降温,熄火后即使不打开盖,粥也将沸腾很长时间
C.熄火后,锅内温度仍高于100 ℃,冷却后锅内气压下降,沸点也下降,所以重新沸腾
D.熄火后,锅内温度迅速降到100 ℃以下,但由于打开锅盖后气压降低,所以重新沸腾
4.初次进入青藏高原的内地人会产生头晕、恶心、呕吐等高原反应,是因为(D)
A.海拔高,气压增大
B.海拔高,氧充足
C.海拔高,空气成分改变
D.气压减小,缺氧
5.茶壶盖上开一个孔的作用是(C)
A.让热气冒出来,便于热茶冷却
B.好系绳子,防止打碎
C.让外面空气流进,不至于壶内空气压强减小使水流不出来
D.让外面的空气流进,可保证茶水的新鲜
6.(昆明中考)在海拔2千米以内,可以近似地认为海拔每升高12米,大气压变化1毫米汞柱。随着海拔的升高,大气压强__降低__(填“降低”“不变”或“升高”)。若海平面处的大气压为p0,则海拔为h(h<2 000米)处的大气压px=__p0—h/12__(只写解析式,不要求带单位)。
03 中档题)
7.地球是人类赖以生存的“家园”。大气层是这个家园的保护伞,没有它人类将无法生存。请你想象一下,假如地球周围没有了大气层,以下现象不会再发生的是(D)
A.用天平测出物体的质量
B.水往低处流
C.将衣服上的灰尘抖下
D.用吸盘挂钩挂衣服
8.如图所示,将装满水的瓶子倒放在一个水槽内,因不慎,瓶底被碰破一个小孔,此时瓶内的水将(B)
A.从小孔喷出
B.下降,直到液面与水槽液面平齐
C.不喷出也不下降
D.无法判定
9.在制药时,为了从溶液中提取抗生素,可以用加热的方法使水沸腾而除去水分,但抗生素不能在超过80 ℃的温度下提取,则应采用的方法是(B)
A.增加容器内气压,使水的沸点低于80 ℃
B.降低容器内气压,使水的沸点低于80 ℃
C.缩短加热沸腾的时间
D.用微火加热使其沸腾
10.如图,A、B分别是活塞式抽水机的进水阀门和排气阀门。当活塞压下时,打开的阀门是__B__;当活塞提上时,打开的阀门是__A__,在外界__大气压__的作用下,水从进水管通过进水阀门从上方的出水口D流出。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把水抽出来。
11.小敏假期要外出一段时间,她担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉,于是用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没,如图所示,这样就能使盆景中的水位保持一定的高度。其原理:当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于__大气压__作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,此时,瓶内水上方的气压__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压;当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,瓶中的水就要向外流,瓶内的水产生的压强会不断__减小__(填“增大”“减小”或“不变”);一旦瓶口再次被水淹没,瓶中的水又停止外流,这样盆景中的水就可以保持一定高度,瓶口处的压强总是__等于__(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。
04 拓展题)
12.小刚买了一瓶果酱,可是怎么也拧不开玻璃瓶上的铁皮盖。爸爸让小刚用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,再一拧瓶盖就打开了。这主要是因为(C)
A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的摩擦力
B.瓶盖的外表面变粗糙,增大手对瓶盖的摩擦力
C.外面的空气进到瓶中,减小瓶内外气体对瓶盖的压力差
D.瓶盖与瓶口的接触面积变小,减小瓶盖侧壁对瓶的压力
13.某同学为了研究植被的垂直分布与气候的关系,考察了亚热带地区的某座海拔2 000米以下的高山。在山脚a处,他看到的是常绿阔叶林,并测得此处海拔为100米,气温为22 ℃,大气压为1×105帕;往上走,他经过了常绿阔叶、落叶阔叶混交林。当他进入落叶阔叶矮林时,刚好在山腰中央b处;继续往上走时他看到的是高山灌木丛,过了c处后,即进入山地草甸。过了一会儿到达了山顶d处,他在此处测得大气压为8×104帕。已知在海拔2 000米内,每升高12米,大气压强降低133帕,海拔每升高1 000米,气温下降6 ℃,求:
(1)这座山的海拔;
(2)山顶处气温。
解:(1)这座山的海拔h=(1×105帕-8×104帕)/133帕×12米+100米=1 905米
(2)山顶气温t=22 ℃-(1 805米/1 000米)×6 ℃=11.2 ℃
第3课时 气体的压强与流速的关系
01 知识管理)
1.流体压强
流 体:流动的液体或气体。
流体压强与流速的关系:流速大的地方压强__小__,流速小的地方压强__大__。
2.气体的压强与流速关系的应用实例及解释
窗帘飘出窗外: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。
化油器工作原理: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,与外界气体压力形成压强差,导致汽油就从喷管喷到气流之中,变成雾状。
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,飞机得到一个向上的升力。
火车站台上的安全线:当火车驶过站台时,车厢周围的气流速度增大,压强减小,如果人离火车太近,可能会导致被“吸入”铁轨,发生危险。
喷雾器和香水瓶的工作原理:与化油器的工作原理一样。
02 基础题)
1.大风天气,我们如果迎风骑自行车,一阵大风刮过时,会感到无法用嘴或鼻子吸气,但可以向外吐气;当大风过去又恢复了正常的呼吸。出现以上现象的原因是(D)
A.与气压无关,是人缺乏锻炼
B.风大时,人体内的压强变大,使人难以吸气
C.风大时,脸前气压变大,压得人难以吸气
D.风大时,脸前气压变小,所以容易向外吐气
2.(东营中考)当火车驶过时,人站在安全线以内,即使与火车保持一定的距离,也非常危险,以下现象不能用解释此现象的规律解释的是(B)
A.风沿着窗外的墙面吹过时,窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.大风会把不牢固的屋顶掀翻
D.护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶
3.如图是家用煤气灶灶头的示意图。使用时打开煤气阀门,拧动点火装置,煤气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,而煤气不会从进口处向空气中泄漏,其原因是(D)
A.进口处煤气流速小,压强大于大气压强
B.进口处煤气流速小,压强小于大气压强
C.进口处煤气流速大,压强大于大气压强
D.进口处煤气流速大,压强小于大气压强
4.(广州中考)如图1所示,静止时U形管两液面相平,下列选项包含图2中所有合理情形的是(B)
A.乙、丁 B.甲、丙
C.乙、丙 D.甲、丁
5.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。则下列有关洞内风向分析正确的是(A)
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
6.如图B管的水位比A、C两管低,__B__管液体的压强最小,__B__管流速最大,说明液体流速越大的位置压强__越小__。
03 中档题)
7.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)
A.吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强
B.吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强
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
8.利用如图所示的装置可探究机翼升力产生的原因。压强计的两端分别置于机翼模型的上、下表面附近,用鼓风机向模型左端吹气,可观察到压强计两侧液面出现高度差。则(A)
A.模型上方空气流速大,压强小
B.模型下方空气流速大,压强大
C.模型上方空气流速小,压强大
D.模型下方空气流速小,压强小
9.有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加对地面的压力,提高车轮的抓地性能,则导流板横截面的形状是(C)
10.(海南中考)如图所示的四个实例中,主要利用“流体流速越大,压强越小”原理工作的是(B)
A.飞行的飞艇 B.飞行的飞机
C.升空的热气球 D.发射的火箭
11.(常州中考)为改善地铁地下车站的通风状况,小明设计了抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的(B)
12.(南宁中考)如图所示,在雨中撑伞的行人,每当大风吹来,会有伞被向上“吸”的感觉,关于产生这一现象的主要原因,下列说法正确的是(A)
A.伞上方的空气流速大于下方
B.伞上方的空气流速小于下方
C.伞受到的空气浮力变大
D.伞受到的空气浮力变小
04 拓展题)
13.(福建中考)物理老师在实验室做“流体压强与流速关系”的演示实验:图甲所示的是由粗细不同的三节塑料管A、B、C连接而成的装置,三节管中分别接有三个相同传感器的探头,传感器与电脑相连。老师将抽气机与C管右端相连后开始抽气,电脑绘制出的三节管中的气体压强随时间变化的p-t图象如图乙所示。则下列描述正确的是(D)
A.抽气过程中,三节管中的气体流速相同
B.实验室的大气压为101.0千帕
C.0~4秒,C管中的气体压强变化最大
D.图象③是A管中的气体压强随时间变化的图象