2018--2019学年八年级物理下册 第九章 大气压强 讲义 新版新人教版

大气压强



☆ 教师引导小游戏: 如图所示, 伸出你的双手, 将双掌合拢, 用力向内挤压, 尽量排除手掌间的空气. 两手掌猛然分开时, 会感觉到有一种力量阻碍两手分开, 这是因为受到大气压的作用.
查漏补缺之气体压强篇
1. 证明大气压存在的著名实验是 实验, 最早测出大气压值的实验是
实验.
2. 1标准大气压= mm汞柱= Pa, 在粗略计算中, 标准大气压还可.以取作 Pa.
3. 活塞式抽水机和离心式水泵是利用 抽水的.
1. 马德堡半球; 托里拆利 2. 760; ; 3. 大气压
如图所示事例中, 不属于利用大气压工作的是 ( )
A
小华感冒咳嗽, 给她买了“双黄连口服液”. 的小华将口服液盒内特制吸管弄丢了, 拿来一根饮料吸管插入瓶中, 结果她费了很大的劲才把药液“吸”上来, 后来她发现这两种吸管的形状不一样: 饮料吸管外壁光滑, 口服液吸管外壁有棱, 两种吸管的截面形状如图所示. 请你运用物理知识解释为什么两种吸管“吸”药的效果不同.
吸管插入药液瓶后, 由于饮料吸管的外壁光滑, 它与药液的橡胶瓶盖紧密接触, 空气不能进入, 因此很难“吸”上药液. 而药液吸管的外壁是有棱的(或凸凹不平), 利于空气的进入, 药液在大气压的作用下被压入口中.
☆ 教师补充题目: 小丽在厨房帮妈妈做饭时发现菜刀上有两种孔, 如图所示, 她对这两种孔的作用不了解. 请你给她解释圈中孔①、②的作用.
(1)孔①是挂刀孔, 用此孔把菜刀挂在墙上(或支架上); (2)孔②为透气孔, 在切菜的时候, 透气孔中的空气会在菜刀和菜片之间形成一隔层, 避免大气压在将菜片直接压紧在菜刀上而增大切菜阻力; 同时菜片和菜刀之间的空气可使菜片脱落而不粘刀.

小明在假期中要外出旅游半个月, 他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. 他这样做为什么能使盆景中的水位保持一定的高度? 请用家里的器具按照这种方法试试看. 生活中还有哪些地方可以用到这种方法?
当盆景水面因为蒸发, 下降到瓶口以下, 空气会从瓶口进入, 占据水的空间, 水会由于重力流出来, 使得盆景的水面上升, 再次没住瓶口, 这样空气进不去了, 由于有大气压, 水也不能流了, 如此往复, 空气逐渐进人瓶中, 瓶中的水逐渐下降 . 它实际上是一个自动控制装置, 能达到小明所要的目的: 始终保持水量充足, 即水平面的高度始终与瓶口持平.

在做探究大气压强存在的实验时, 小凯同学将酒精棉点燃放入瓶中, 将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口, 如图所示. 发现瓶子把鸡蛋“吞”了进去. 因此, 小凯认为是大气压把鸡蛋压入了瓶中. 小哲不同意这个观点, 他认为瓶中空气受热后, 有部分空气跑到瓶外, 瓶中空气稀薄, 对鸡蛋的托力变小, 鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的. 请你用小凯的实验器材, 做实验证明, 小凯的观点是正确的.
将酒精棉点燃放入瓶中, 手拿着瓶子使瓶口向下, 再将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口.
实验现象: 鸡蛋照样“吞入”瓶中.
实验结论: 由于重力方向是向下的, 鸡蛋向上运动, 鸡蛋受的重力对鸡蛋进瓶没有帮助. 鸡蛋完全是在大气压作用下进入瓶中的, 所以小凯同学观点是正确的.
小林用纸杯、塑料片和水做实验. 他将纸杯装满水, 用塑料片把杯口盖严, 一只手按住塑料片, 另一只手抓住杯底, 在空中将纸杯倒过来. 移开按塑料片的手后, 他发现塑料片和杯子里的水都不落下来, 如图所示. 小林对这一现象的解释是: 塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了, 与大气压无关. 请你利用上述器材再补充必要的辅助器材, 设计一个实验证明小林的解释是错误的. 请你写出实验步骤和实验现象.
实验步骤和实验现象: 先用铁钉在纸杯底部扎一个孔. 用手指堵住杯底的孔, 将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严, 用另一只手按住塑料片将纸杯倒置, 移开按住塑料片的手, 观察到塑料片和杯子里的水都不落下来. 然后, 放开堵住孔的手指, 发现塑料片和杯子里的水都马上落下来.
小王同学用大号注射器、钩码和绳子做实验. 如图所示, 他先把注射器的活塞推至顶端, 把管内空气排出, 用橡皮帽把它的小孔堵住, 然后在活塞下端悬挂钩码, 发现钩码并没有把活塞拉下来, 小王对这一现象的解释是: 钩码没有把注射器的活塞拉下来是是由于活塞与注射器筒壁之间的摩擦力, 与大气压无关. 请你利用上述器材, 设计一个实验证明该同学的解释是错误的, 写出实验步骤和实验现象.
将橡皮帽从小孔处拿走( 1分), 手堵住小孔, 观察活塞没被拉下来, ( 1分)松开手后活塞被拉下来. ( 1分)
在托里拆利实验中, 若玻璃管中水银柱高度低于76cm, 可能的原因是 ( )
A. 将玻璃管向上提或向下压了
B. 玻璃管粗了或细了, 不适中
C. 水银槽中水银多了, 应倒些水银走
D. 玻璃管放倾斜了一点
E. 当地大气压低于一个标准大气压或实验场所地处高原
F. 管内混有了少量空气
E、F
小明利用如图所示的水银气压计, 测量当地大气压强的大小, 他将测量结果汇报给物理老师, 老师告诉他测量结果偏小, 你知道小明测量结果偏小的原因可能是下面哪一条 ( )
A. 玻璃管没有竖直放置
B. 玻璃管顶部混入少量空气
C. 水银槽内水银的液面太高
D. 玻璃管太粗, 管内的水银太重
B
本实验的测量结果与玻璃管的粗细、玻璃管是否竖直、水银槽内液面的高度等因素无关. 但玻璃管顶部混有空气, 管内空气会对水银柱产生向下的压强, 使水银柱的高度变小, 导致测量结果偏小.
☆.教师拓展题: 如图所示的细管A内充满水, 上端封闭, 下端插在水槽中. 若在B处用针钻一个小孔, 当把针拔出后, 管内的水将 ( )
A. 从小孔中喷出来
B. 全部下降至水槽中
C. 静止不动
D. 在小孔以上的水不动, 小孔以下的水下降至水槽中
D
☆ 拓展:
(1) 上题中若在顶部扎空, 液体全部下落.
(2) 即使露在水银面上方的管只有26cm, 在一个标准大气压下, 液体对管内有向上的压
强, 大小为50cm-Hg的压强. 若在管上方扎孔, 管内水银仍然下落.

(3) 如右图所示, 在侧壁扎孔, 上面的液体上升, 下面的液体下落.

如图所示, 在“用吸盘测量大气压”的实验中, 能够测出的物理量是 、
, 根据就可粗略算出 的值.
弹簧测力计的拉力; 吸盘的面积; 大气压强.
如图所示, 小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值. 实验步骤如下:
(1) 把注射器的活塞推至注射器筒的底端, 然后用橡皮帽堵住注射器的小孔, 这样做的目的是 .
(2) 如图所示, 用细尼龙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, 然后水平向右慢慢拉动注射器筒, 当注射器中的活塞刚开始滑动时, 记下弹簧测力计的示数为8.2N.
(3) 用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm, 活塞的横截面积为 cm2.
(4) 测得大气压强的数值为 Pa.
(5) 小明了解到班内同学的实验误差普遍很大, 有的偏大, 有的偏小, 请分析, 该实验过.程中导致误差的因素有(请写出两条) .
(1) 排净空气 (3) 6.00; 0.75 (4) 1.09×105
(5) 活塞与注射器管壁有摩擦力(偏大), 或者排空气没有排净(偏小)
洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了, 他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了, 如图所示, 为此他突然联想到所学过的大气压知识, 于是, 洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案.
【方案设计】
(1) 用刻度尺测出吸盘的直径D;
(2) 将吸盘四周沾上水, 挤出里面的空气压在光滑的水平地面上;
(3) 用力竖直往上拉吸盘柄, 直到吸盘脱离地面, 根据经验估测拉托吸盘所需拉力的大小F;
(4) 计算出当地大气压强.
【评估交流】
洋洋同学说: 我们的实验原理是 , 操作过程规范, 较方便地估测出了大气压强.
瑞瑞同学说: 在操作过程中, 我发现存在 、 等问题, 尽管我的操作规范, 但估测的结果误差较大, 洋洋认真思考后, 同意了瑞瑞的意见, 然后, 他们继续一起探讨如何改进方案, 尽量减少测量误差.
根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况, 请你回答, 洋洋和瑞瑞测出的大气压强p= ( 用字母表示); 实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水, 这样做的目的是 防止外面的气体进入吸盘. 要准确测量, 应该利用课本中介绍的 进行测量.
; 吸盘中的气体挤不干净; 拉脱所需力的大小估测偏差大; ;
防止外面的气体进入吸盘; 气压计

关于大气压变化的说法正确的是 ( )
A. 气压计由山下到山顶, 示数增大
B. 晴天变雨天, 气压计示数变大
C. 一天中, 在同一地区任何时间所测的大气压的大小相同
D. 冬天比夏天气压计的示数增大
D
在制药时, 为从溶液中提取抗菌素, 要用加热的方法使水沸腾而除去水分, 但抗菌素不能在超过80℃的温度下提取, 由此可知水面上方的气压 ( )
A. 一定等于1标准大气压 B. 一定小于1标准大气压
C. 一定大于1标准大气压 D. 可能等于2标准大气压
B

病人输液时, 要让药液均匀滴注入体内, 采用的装置就是 ( )
B
在工厂里常用圆形低压吸盘搬运距离, 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.
【答案】4000

小熙同学家中使用的高压锅限压阀质量是0.07kg, 压力锅排气孔的横截面积为是10mm2; 当他使用这个压力锅烧煮食物限压阀排气时, 锅内最高气压能达到多少呢? (测得当时的大气压是100KPa, g取10N/kg )
mg+p0S=pS, 解得: p=1.7×105Pa
如图所示, 是小明家使用的高压锅示意图. 锅盖的直径为, 锅盖上的空心柱为横截面积是的排气孔, 空心柱上带有限压阀. 当高压锅内气压超过安全值时, 锅内的气体会顶起限压阀跑出一部分, 使锅内气压减少, 以保证高压锅安全使用. 若此高压锅工作时锅内气体压强为个标准大气压. 则为保证安全使用高压锅, 应配备一个质量为 g的限压阀. (取, 1标准大气压取)
50g
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, 限压阀被锅内顶起放出部分气体, 实现了对锅内气体压强的控制. 如图所示, 某高压锅锅体的内底面积为S, 侧壁竖直, 出气孔横截面积为S0, 限压阀质量为m0, 限压锅顶部面积为St( 已知大气压强p0).
(1) 写出液体沸点与气压的关系;
(2) 求使用高压锅时锅内气体的最大压强;
(3) 为保证使用安全, 不可随意增加限压锅质量. 如果限压阀的质量增加m, 请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少.
(1) 液体表面气压越大, 液体的沸点越高;
(2) 使用高压锅时锅内气体的最大压强p=;
(3) 锅内气体对锅盖最大压力的增加量△F′=mg.
(1) 液体的沸点与大气压的关系: 液体的沸点随着表面气压的增大而升高, 随气压减小
而降低.
(2) 已知大气压强p0, 内底面积为S, 出气孔横截面积为S0, 限压阀质量为m0, 限压锅顶部面积为St则大气压力F0=p0S0, 限压阀重力G=m0g
当限压阀刚要被顶起时, 受力平衡, 此时压力F=F0+G=p0S0+m0g
出气孔横截面积为S0, 锅内气体最大压强
p=
p=
(3) 锅内气体对锅盖最大压力的增加量
△F=△p( S﹣S0)=( S﹣S0)=mg﹣mg
锅体对锅盖的最大作用力增加量为△F′=△F=mg﹣mg
因为S远大于S0, 所以△F′=mg

查漏补缺之流体流速与压强的关系篇
1. 在流体中, 流速大的位置压强越 ; 流速越小的位置压强越 .
2. 机翼上方的空气流速较 , 压强较 , 下方的空气流速较 , 压强较 , 这一压强差产生 差, 使飞机获得竖直向上的升力.
1. 小 大
2. 大 小 小 大 压力
如图所示, 挤压气囊时瓶中香水从小孔喷出. 这是由于挤压气囊使瓶中吸管顶端的气体流速加大, 于是吸管顶端气体压强________瓶中液面上方气体的压强, 从而使香水沿吸管上升并随着高速的气流从小孔喷出. ( 选填“大于”、“小于”或“等于”)
小于
生活处处有物理, 留心观察皆学问. 厨房中也包含着很多物理知识. 如: 抽油烟机在工作时, 由于转动的扇叶处气体的流速大, 压强 , 从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出.
小
☆ 教师补充题: 你是否有这样的经历: 撑一把雨伞行走在雨中, 如图所示, 一阵大风吹来, 伞面可能被“吸”翻上去, 严重变形. 下列有关这一现象及其解释, 正确的是 ( )
A. 伞面被向下“吸”
B. 伞上方的空气流速大于下方
C. 伞上方的空气流速等于下方
D. 伞上方的空气流速小于下方
B
☆ 教师引导题目: 右图是机翼的模型, 当飞机飞行时, 迎面吹来的风被机翼分成两部分, 在相同时间内, 机翼上方气流通过的路程长, 因而速度大, 它对机翼的压强小; 下方气流通过的路程短, 因而速度小, 它对机翼的压强大
小汽车的外形设计成流线型, 如图所示, 当小汽车在水平路面上高速行驶时小汽车底部受到的气体压强________小汽车上部受到的气体压强. ( 填:“大于”、“小于”或“等于”)
大于
小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球, 用手指托住乒乓球. 然后从漏斗口向下用力吹气, 并将手指移开, 如图所示, 那么以下分析正确的是 ( )
A. 乒乓球不会下落, 因为其上方气体流速增大, 压强变大
B. 乒乓球不会下落, 因为其上方气体流速增大, 压强变小
C. 乒乓球会下落, 因为其上方气体流速增大, 压强变大
D. 乒乓球会下落, 因为其上方气体流速增大, 压强变小
B
☆ 如果如下图抱住从下面吹, 乒乓球会不停地振动, 但不会飞起.
弧线球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术. 图为某人某次拉出的弧线球在空中高速旋转前进的示意图, 此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速, 以下说法正确的是 ( )
A. 球在空中继续前进是受到惯性力的作用
B. 球在空中前进时受平衡力作用
C. 球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢
D. 球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快
D
探究气体压强与流速关系的实验装置如图甲所示, 其中两端开口的U形管中有适量的水, U形管的左端通过橡皮管与玻璃管侧壁管口相连通. 小华用电吹风机向玻璃管中吹风, 风速为v1时, U形管内水面高度差如图乙所示; 改变风速为v2后, U形管内水面高度差如图丙所示. 比较乙、丙两图中U形管内水面高度差, 可知风速v1______v2(填“＞”、“＜”或“＝”)
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☆ 教师可以拓展的类似题目, 如下图:
如图所示实验装置, 容器与粗细不均匀的水平管相连, 管口装有阀门, A、B、C为底部连通的敞口竖直管. 容器中装有足量的水, 当阀门打开水流动时, 三根竖直管中的水柱最低的是 管( 填: “A”、“B”或“C”).
B
小明和小刚用薄纸条做了通过如上图所示的实验, 小明说: “气体压强与气体的流动速度有关”. 小刚说: “是因为薄纸条轻造成的”. 小明又找来一枚壹角钱硬币、与壹角钱硬币形状完全相同的轻泡沫片, 他从以上两个器材中选择了器材, 在写字台上给小刚又做了一个实验, 证明: 气体的流动速度改变, 气体压强随着改变. 请你写出小明的主要实验步骤和相应的实验现象.
实验步骤:
(1) 把壹角钱硬币放到干净的写字台上, 小明从侧方用嘴吹硬币, 当小明用较小的吹力吹硬币时, 硬币翻转的距离较近.
(2) 当小明用较大的吹力吹硬币时, 硬币翻转的距离较远.
(1、用轻泡沫片做实验不得分, 2、其他答案只要合理同样得分)
由于长期的河道淤塞, 黄河下游的河床已被抬高. 沿河农民通常采用如图所示的方式, 引黄河水来灌溉农田. 有关这种引水灌溉方式, 下列说法中错误的是 ( )
A. 这种取水灌溉方式利用了连通器原理
B. 使用时B端管口必须低于A处水面
C. 使用时先将管道中灌满水
D. 高度差H越大, 管道中的水流得就越快

A 虹吸现象, 若为连通器, 水面不可能高于自由液面.
(第九届全国应用物理知识竞赛初赛)在趣味物理表演会上, 小明展示了如图所示的蓄水和放水装置. 如果原来水箱是空的, 注水时水箱中的水位高于 点时排水口才有水流出;如果原来水箱是满的, 放水时水箱中的水位降到 点时排水口才停止出水; 如果进水口不停地向箱中注水, 但进水流量较小, 使得当出水口有水流出时, 进水流量小于出水流量, 这种情况下排水口的水流的特点是 .
D C 排水口会间歇式地放水
在大气压强水银柱的情况下, 一端封闭的玻璃管内有长的水银柱. 在下述三种情况下, 若水银柱静止, 则玻璃管内被封闭的空气的压强分别是多大 ( )
(1) 如图a所示, 将玻璃管水平放置.
(2) 如图b所示, 将玻璃管开口向上竖直放置.
(3) 如图c所示, 将玻璃管开口向下竖直放置.
(1) 由二力平衡的条件可知, 则封闭气体的压强为: .
(2) 以水银柱为研究对象, 水银柱在竖直方向受到三个力作用: 重力、大气对它的竖直向下的压力、被封闭空气对它的向上的压力, 水银柱静止时, 则有
, .
(3), .
如图所示, 用长h厘米的水银柱将长l厘米的空气封闭在均匀玻璃管内, 若将玻璃管倾斜. 则管内水银柱的长度 ; 气柱长度 . (选填“变大”、“变小”或“不变”)
不变; 变大
小明在飞机上喝了半瓶塑料瓶装的碳酸饮料, 之后他将瓶盖拧紧. 飞机快落地时, 小明发现饮料瓶的瓶壁发生了向里的凹陷, 这说明机舱内的气压 瓶内的气压(填“大于”、“小于”或“等于”). 观察到凹陷并不严重, 小明
( 填小明的操作动作), 瓶壁上的凹陷消失了.
大于; 拧开瓶盖, 让空气进入瓶子
如图所示是课本中展示的自制实验器材, 下列说法正确的是 ( )
A. 甲是气压计, 乙是温度计
B. 甲是气压计, 乙是气压计
C. 甲是温度计, 乙是温度计
D. 甲是温度计, 乙是气压计
A
小文通过实验粗测大气压强的大小, 他设计的方案是: 将塑料挂钩的吸盘蘸水后, 按在光滑的水平玻璃板上, 挤出里面的空气, 用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉, 直到吸盘脱离玻璃板. 实验时小文发现弹簧测力计的量程较小, 于是他采用了如图所示的方式, 当他再次用弹簧测力计钩着滑轮绳子的自由端缓慢往上拉, 直到吸盘脱离玻璃板, 记录刚刚拉脱时弹簧测力计的示数为F, 已知吸盘与玻璃板的接触面积为, 大气压强的表达式为p= . ( 不计绳重、滑轮重及装置的摩擦)
西部首列“和谐号”动车组列车正式开始运营后, 给成渝市民提供了新的更加快捷与舒适的出行方式. 当动车组列车以速度200km/h驶过时, 铁路两侧各3m范围内会产生8级风力, 即使只是在路边, 也可能将人卷到铁轨上, 所以千万不要太靠近高速行驶的列车. 这是因为高速行驶的列车与路边行人之间的 ( )
A. 空气流速小, 压强大 B. 空气流速小, 压强小
C. 空气流速大, 压强大 D. 空气流速大, 压强小
D
在科学晚会上, 小亮用一根软胶管表演了一个有趣的节目. 如图所示, 他一只手握住管的中部, 保持下半部分不动, 另一只手抓住上半部, 使其在空中快速转动, 这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中, 并从上管口“天女散花”般地飞了出来. 由上述实验现象可以确定软胶管上管口处的压强p1和下管口处的压强p2的大小关系为p1 p2. ( 选填“大于”、“等于”或“小于”)
小于
在跑车的尾部安装有“尾翼”( 即“气流偏导器”, 它的上表面平直, 下表面呈弧形凸起), 如图所示. 当跑车高速行驶时, 流过尾翼上方的气流速度比尾翼下方的气流速度小, 于是上方气流对尾翼的压强 下方气流对尾翼的压强, 从而使车轮“抓紧地面”. (选填“大于”、“小于”或“等于”)
大于
如图所示, 一个粗细均匀一端开口的薄壁玻璃管倒扣在水槽内, 上面用弹簧测力计拉着处于静止状态. 此时管上方有一部分空气, 管内水银面比槽内水银面高出h, 管内水银面比管的端口处高出H. 忽略玻璃管本身的重力和玻璃管所受水银的浮力. 则此时弹簧测力计的示数等于 ( )
A. 外界大气压与管内气体对玻璃管底部压力差
B. 玻璃管内h高水银柱所受重力的大小
C. 上面A、B中所述的两个竖直之和
D. 玻璃管内H高的水银柱所受重力的大小
A