2020浙教版科学暑期培优第5讲：大气层及大气压强
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| 名称 | 2020浙教版科学暑期培优第5讲：大气层及大气压强 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2020-07-31 21:29:07 | ||
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文档简介
【复习回顾】
一．大气层
1.大气主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。
2.大气层是地球上存在生命的条件之一。①大气层使各种复杂的天气得以发生；②使得地球表面的昼夜温度差较小；③阻挡了大部分对地球生物造成危害的紫外线辐射；④阻挡了小天体的撞。
分层 高度（千米） 温度分布 特点
对流层 0-17（赤道上空厚度为17~18千米；两极地区厚度为8千米） 温度随高度的增加而降低
A 对流运动剧烈； B各种复杂的天气现象（如云、雨、雪、雷电等）都发生在对流层； C 两极薄，赤道厚 ；
D 占3/4的大气质量，几乎全部的水汽、固体杂质。
平流层 17-55 温度随高度的增加而升高 A 臭氧集中在此，能吸收紫外线，对人类起保护作用； B 气流平缓，适于飞行； C 大气温度随高度的增加而逐渐增高。
中间层 55-85 温度随高度的增加而降低 陨石在此燃尽。
暖层 85-500 温度随高度的增加而升高 又称电离层，温度高，反射电磁波信号。
外层 500以上 温度随高度的增加而升高 卫星接受反射电视、电话信号。
分层依据 大气的温度、密度和物质组成等特点（主要是依据大气温度在垂直方向上的变化）
3.对流：
（1）液体的对流
（2） 气体的对流
对流层气温下面高，上面低，容易发生空气对流。显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，是与人们生活生产最密切的一层。
二．天气和气温
1. 天气——短时间内，近地面的各天气要素的综合状况
要素：气温（基本要素），气压，湿度，风，降水等
2. 天气于气候的区别：
天气：短时间 如 阴转多云 晴空万里 鹅毛大雪 烈日炎炎
气候：长时间 如 四季如春 秋高气爽 终年高温 冬暖夏凉
3.气温------即空气的温度
测量气温的工具：温度计：温度计一般放在百叶箱中，
A 保护作用，以免风吹雨打
B 防止太阳直接照射（门朝北）
C 通风，受地面辐射影响不大，能真实反映大气温度
常用的气温度量单位：0C
4.一天中最高气温通常出现在：午后2时左右；一天中最低气温通常出现在：日出前后。
5.人体最感舒适温度在22℃
三．大气的压强
1.概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。
说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。
2.产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。
3.大气压的存在——实验证明：
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
大气压的实验测定：托里拆利实验。
实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。
原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
说明：
实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。
本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m
将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
5.标准大气压：
支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
6.大气压的特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
大气压变化规律研究：能发现什么规律？
大气压随高度的增加而减小。
大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢。
测量大气压的工具
定义：测定大气压的仪器叫气压计。
分类：水银气压计和无液气压计
说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。
在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。
7.大气压的应用：活塞式抽水机和离心水泵。
8.沸点与压强
内容：一切液体的沸点，都是随着气压的加大而升高，随着气压的减小而降低。
应用：高压锅、除糖汁中水分。
9.体积与压强
内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。
应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。
10.流体压强与流速的关系
流体流动时，流速大的地方压强小；流速小的地方压强大。
升力的形成：机翼横截面的形状为上方弯曲，下方近似于直线。上方的空气要比下方的空气行走较长的距离。机翼上方的空气流动比下方要快，压强变小；与其相对，机翼下方的空气流动较慢，压强较大。这一压强差使飞机获得竖直向上的升力或举力。
【经典例题】
【例1】我国北方某地一飞机保持万米高度适中向南飞行，则它穿过的大气层是（ ）
A．先在平流层，后在对流层 B．先在对流层，后在平流层
C．始终在对流层 D．始终在平流层
【例2】在大气的对流层中，若暖空气覆盖在较冷的空气上面．就形成逆温现象，会使大气污染物不能发散，而造成严重的空气污染．这种现象在山谷或盆地地形，目无风时较易发生．下列哪一图线可描述此现象？（ ）
A． B． C． D．
【例3】下列现象中与大气压无关的是（ ）
A．马德堡半球实验 B．用注射器注射药液
C．用吸管吸饮料盒中的牛奶 D．吸盘可以压在光滑的墙上
【例4】小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置，如图所示，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没．当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出．这样盆景中的水位可以保持一定的高度．塑料瓶中的水不会全部流掉的原因是（ ）
A．受水浮力的作用 B．外界大气压的作用
C．盆景盘支持力的作用 D．瓶口太小，水不易流出
【例5】某同学要清理金鱼缸中沉在底部的污物，其手中只有一根透明的塑料软管，采用虹吸的方法来将鱼缸底部的污物排除．软管的一端插入鱼缸的底部如图所示，该同学用嘴在软管的另一端吸气，使管中液面到达某点时停止吸气，管中就能自动排出鱼缸底部的污水，同时保证污水不能流进该同学的嘴中，该点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【例6】如图所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛火焰逐渐熄灭．在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．杯内水面将上升 B．杯内封闭空气压强始终与外界大气压相等
C．盘子底部A点的压强将不变 D．盘子底部B点的压强将减小
【例7】如图所示的现象中，不能说明大气压存在的是（ ）
A．吸盘式挂衣钩 B．用管子吸饮料
C．瓶吞鸡蛋 D．凸出的橡皮膜
【例8】把充满水的啤酒瓶倒插入水中，然后抓住瓶底慢慢向上提，在瓶口离开水面之前，瓶底露出水面的部分将（ ）
A．充满水 B．有水，但不满 C．酒瓶中无水 D．瓶内外水面始终保持相平
【例9】如图所示，小明利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值，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．接着，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 的示数F，用刻度尺测出注射器 的长度l，则大气压的值可表示为p= ，在实验过程中，注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
【例10】用如图所示装置粗略测量大气压的值．把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子．吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg．则大气对吸盘的压力为 N（g取10N/kg），大气压的测量值为 Pa．若吸盘内的空气不能完全排出，则大气压的测量值比实际值偏 ．
【例11】某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值．
（1）图甲注射器的最大可读容积为20ml，用手指堵住注射器的小孔，发现要拔出活塞很费力，这是因为 的作用．
（2）实验时，先把注射器的活塞推至注射器底端，目的是 。
（3）然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到F=28N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气对活塞产生的压力是 N，已知活塞的面积是S=4cm2，则可求出大气压强p= Pa．
（4）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得大气压值 ；若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得大气压值 ．（均选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（5）如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0～5N，要测出大气压的值，你认为实验中所选注射器的横截面积应尽量 ．（选填“大一些”或“小一些”）．
【例12】小东学了大气压后，回家做了如下实验：
（1）小东用两个挂东西的吸盘，按图甲对接，挤出里面的空气，需要用较大的力才能拉开，这说明了 的存在．
（2）由上联想到：把吸盘按在光滑的平面上就可以粗略测出大气压的值，如图乙，则他在实验中需要测的物理量有： 、 （说出物理量的名称并用符号表示），大气压的表达式P= （用所测的量表示）．
（3）他又制做了如图丙的水气压计来观察大气压随高度的变化．他拿着气压计从楼下走到楼上的过程中，细管中的水柱将 ，由此可知 ．
（4）小东又联想到他骑的自行车，夏天放在烈日下暴晒时会爆胎，他猜想到：对一定质量的气体，气体压强与气体温度有关，且温度升高，气体压强越大．为验证猜想是否正确，他做了如图丁的装置，当在瓶外壁涂上一层酒精．若小东的猜想是正确的，实验中他会看到的现象是 ．
【例13】如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼．当船在高速航行时，水面下的水翼会使船身整体抬高离开水面，从而减小水对船的阻力．则水翼安装正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【例14】深圳地区经常会有台风（如图所示），市政府要求居民将简易房的屋顶加固，对于这一要求下列解释正确的是（ ）
A．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向上掀起
B．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向下压垮
C．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向下压垮
D．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向上掀起
【例15】学习了“流体压强与流速的关系”后，为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题，同学们设计了如下几种方案．如图所示，黑色部分为墙面凸出部分，“”为安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是（ ）
A． B． C． D．
【例16】（1）如图1烧杯中装有水，A和B均为玻璃管．如果向A管吹气，则B管中的液面 ．
（2）如图2用手握住两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气，你看到的现象是 ．这两个实验现象说明： ．
例16题图 例17题图
【例17】为了探究液体的某些性质，小平和小华在老师的帮助下设计制作了如图所示的装置，两人首先向水槽中灌满水，松开铁夹后，水流入a、b两管，待稳定后，比较a、b两管中水的高度关系，将会发现ha hb．随后他们拔去右端的软木塞，装置中的水立即向外涌出，此时再比较a、b两管中水面的高度关系，将会发现ha hb（选填＜、＞、﹦）．
【例18】护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示．这根“闲置”管是为了利用 ．由于针头较细，为确保药液的流速，需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度，由此推算针管处受到的液体压强为 Pa．（ρ药液=ρ水）?
【例19】如图1是小杰家的压力锅示意图，锅盖上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100g，排气孔的面积约为7.5mm2，求：
（1）这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是多少？（结果保留三个有效数字）
（2）锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（锅盖内有效受压面积约为0.045m2）
（3）假设实验测得水的沸点与压强的关系近似如图2所示的图象，若你是工程技术人员，要设计出一个水达到120℃时才能沸腾的压力锅，排气孔的面积为8mm2，限压阀的质量应为多少克？（大气压强为1.01×105Pa，g=10N/kg）
【课堂演练】
1．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（ ）
A．从小孔喷出 B．要下降，直到液面与水槽面齐平
C．不喷出也不下降 D．无法判定
2．如图所示，是托里拆利实验的规范操作过程．关于托里拆利实验，下面说法错误的是（ ）
A．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气 B．是大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
C．大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 D．玻璃管倾斜不影响实验测量结果
3．在大气压为1.01×105Pa房间里做托里拆利实验，发现管内水银柱的高度仅为750mm，其原因可能是（ ）
A．玻璃管太长了 B．玻璃管倾斜了
C．玻璃管上端进入少量空气 D．玻璃管太粗了
4．如图所示，是薛物理同学自制的气压计，下列说法不正确的是（ ）
A．自制气压计时需注意瓶口密闭
B．瓶内的气压大于外界的大气压
C．把自制气压计从一楼带到五楼，看到玻璃管内水柱的高度将减小
D．若将瓶内装满水，该装置可以验证“力可以使固体发生微小形变”
5．如图所示，是一种装咖啡的壶．咖啡壶的侧面装有一个透明的长直玻璃管，它和咖啡壶构成了一个连通器，用以显示壶中液面的高度．当阀门（俗称龙头）打开后，就会有咖啡流出，阀门关闭时，咖啡立即停止流出，那么玻璃管中的咖啡液面的变化情况是（ ）
A．无论阀门打开还是关闭，都始终和壶中的液面等高
B．阀门打开时和壶中的液面等高，阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处，然后再降到和 壶中液面等高处
C．阀门打开时会突然上升一小段高度，阀门关闭时先下降到比壶中液面稍低处，然后再升到和壶中液面等高处
D．阀门打开时会突然下降一小段高度，阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处，然后再降到和壶中液面等高处
6．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A处水流速度最大，压强最大
B．B处水流速度最大，压强最大
C．B处水流速度最大，压强最小
D．A、B、C三处水流速度相同，B处压强最小
7．如图所示，该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平．过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（ ）
A．甲瓶中的液面高
B．乙瓶中的液面高
C．甲、乙两瓶中的液面一样高
D．以上三种情况均有可能
8．在一个晴朗周六，某物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋（质量不计）挂在挂钩下．如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小．
（1）本实验主要的测量器材： ；
（2）需要直接测量的物理量： ；
（3）大气压的表达式P= ；
（4）他们测出的大气压为0.8×105Pa，为了判断测量结果是否准确，他们获知做实验时的大气压值为1.01×105Pa，请你分析实验中可能存在的问题是： ．
9．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 ．
（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= ．
（3）若实验中测得的大气压值都偏小，这是因为 ．
（4）实验室有甲乙丙三个注射器，活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”、“乙”、“丙”）注射器合适．
10．小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量．
（1）将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔．目的是 ．
（2）下面是记录实验情况的表格，请将其中两项空白处内容补充完整．
大气压力F/N 注射器容积V/ml 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
7.5 2.5 4 0.625
（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；
③弹簧测力计的示数没有读准； ④活塞与注射器筒壁不完全密封．
上述原因可能会使测量值大于真实值的是 ．
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④．
11．如图所示，把一根饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端．往B管中吹气，可以看到A管中的水面 ；若用力从B管中吸气，可以看到A管中的水面 ．（两空均填“上升”、“下降”或“不变”）
12．为了测定风的速度大小，小明设计了如图所示的装置．图中的探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可以上下移动．当风速增大时，探头上表面的空气流速比下表面 ，压强 （选填“大”或“小”）；滑动变阻器R2的滑片P向 移动，此时电压表的示数 （选填“变大”、“不变”或“变小”）．
第11题图 第12题图 第13题图
13．深圳地区经常会有台风（如图所示），市政府要求居民将简易房的屋顶加固，这是因为屋顶上方空气的流速 下方，防止 掀起．
14．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，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体，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=500cm2，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0=7mm2，限压阀质量为m=98g，限压阀顶部面积为S1=20mm2（已知锅外大气压强为P0=105Pa，g=10N/kg）．
（1）写出液体沸点与气压的关系：液体沸点随气压的增大而 ；（填“升高”或“降低”）
（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，不可随意增加限压阀的质量，如果限压阀的质量增加14g时，会导致锅里压强增加多少Pa才会把限压阀顶起排气？请计算此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少？
【巩固练习】
1．如图所示的各种事例中，跟大气压无关的是（ ）
A．水杯倒置水没流出 B．用滴管吸取药液
C．用吸盘挂钩挂物品 D．用锋利的菜刀切菜
2．小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在，下列操作能达到目的是（ ）
A．用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪
B．将空易拉罐密封后置于深水中，易拉罐变瘪
C．让空易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪
D．用手捏空易拉罐，易拉罐变瘪
3．如图所示，一个密封的饮料瓶塞上插有两端开口的玻璃管，管壁与瓶塞之间密封，如果想喝到瓶内大部分的饮料，则（ ）
A．用力吸饮料 B．将玻璃瓶倒过来
C．用力往玻璃瓶内吹气 D．无法喝到
4．有下列现象、实验或实例：
（1）托里拆利实验；（2）人们用语言交谈：（3）抽水机抽水； （4）用天平称质量； （5）水往低处流；（6）马德堡半球实验；（7）氢气球升空；（8）塑料吸盘的挂钩运用；（9）船闸；（10）航空跳伞．如果地球周围没有大气层，将不再发生的是（ ）
（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）
B．（2）（4）（5）（7）（8）（10）
C．（1）（2）（3）（6）（7）（8）（10）
D．（1）（2）（3）（5）（6）（7）（10）
5．如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图．它有两个出口，洞口A表面隆起，洞口B表面平坦．则下列分析正确的是（ ）
A．洞口A表面空气流速小，压强大
B．风总是A口吹入，B口吹出
C．洞口B表面空气流速大，压强小
D．风总是B口吹入，A口吹出
6．如图，水平桌面上并排靠近放置两个相同的小木块，当用细管沿水平方向对着木块间的狭缝中间快速吹气时（ ）
A．两木块都不受摩擦力
B．两木块受到的摩擦力大小相等，方向相同
C．两木块受到的摩擦力大小不等，方向相同
D．两木块受到的摩擦力大小相等，方向相反
7．龙卷风的实质是高速旋转的气流．它能把地面上的人、动物或物体等“吸”起卷入空中，如图所示．龙卷风能“吸”起物体是因为（ ）
A．龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B．龙卷风内部的压强远大于外部的压强
C．龙卷风使物体受到的重力变小
D．龙卷风使物体受到的浮力变大
8．如图，以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中，压强P1、P2大小关系正确的是（ ）
A．P1＞P2 B．P1＞P2
C．P1＞P2 D．P1＞P2
9．物理兴趣小组的同学想测量大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋挂在挂钩下．如图所示，向袋里逐渐缓慢注入细沙直至 为止，由此可得到大气压的大小．
（1）本实验主要的测量器材有：弹簧测力计和 ．
（2）需要直接测量的物理量有：细沙和袋子的总重力G和 ．（用文字和字母表示）
（3）大气压的表达式P= （用（2）中的字母和常量表示）
10．小颜同学利用注射器、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1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，然后水平向右缓慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为F=40N．
（3）如图2所示，读出注射器的容积V，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L．
（4）计算得到大气压强的数值为 Pa．
（5）小颜同学发现实验结果偏大，且误差较大，请分析引起该实验过程中误差的主要因素 ．
（6）请你增加一个实验步骤，以减少上述因素引起的误差． ；并写出测量大气压强的表达式 ．
11．打开自来水龙头，使自来水流过如图2所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是 处，压强较小的是 处（选填“A”“B”或“C”）． 如图3所示，是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强 （填“大于”、“小于”或“等于”）容器里液面上方的空气压强，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状．
12．如图所示是喷雾器工作时的示意图．当推动活塞时，管口的空气速度增大，管口处的压强 （选填“增大”“减小”或“不变）；瓶中的液体就在 的作用下被压上去，随流动的空气而喷成雾状．
13．家庭常用的高压锅（图甲）与普通锅主要不同之处在于它的密封性好．图乙是高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压相等（外界大气压为1.0×105Pa）．当锅内温度升高至100℃时，锅内气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封．锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀．气孔3正常情况下无作用，图乙中未画出．设锅内气压每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃．锅内水的初始温度为20℃．限压阀被冲开前，锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同．（g取10N/kg，结果保留整数）
（1）锅内温度升高到110℃时，锅内的气压是多大？
（2）此高压锅限压阀的质量为70g，气孔2的面积为7mm2，则锅内的最高温度可达到多少？
【课后作业】
1．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气头被点燃，而煤气不会从进口处向空气中泄漏，其原因是（ ）
A．进口处煤气流速小，压强小于大气压强
B．进口处煤气流速大，压强小于大气压强
C．进口处煤气流速小，压强大于大气压强
D．进口处煤气流速大，压强大于大气压强
2．我们经常看到这样的现象：在无风的天气，汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘动，如图所示，汽车向左行驶，马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动（ ）
A．向A方向飘动
B．向B方向飘动
C．向C方向飘动
D．条件不足，无法判断
3．如图所示．灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作﹣﹣以飞行方向为轴线，横向转体180度，但最难的是﹣﹣它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！虽然这看起来有些不可思议，连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服．请你思考并回答，灰鹅这样转体的效果是什么（ ）
A．迅速升高高度躲避强气流 B．迅速降低高度躲避强气流
C．灰鹅在表演优美的飞行动作 D．减小强气流的冲击力
4．如图所示，能够说明流体压强与流速关系的是（ ）
A．马德堡半球实验 B．两纸片靠拢
C．拦河坝设计成下宽上窄 D．玻璃厂用吸盘搬运玻璃
5．在“元宵”游艺晚会上，陈思同学演示了如图所示的实验，排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球斜上方吹气，乒乓球将（ ）
运动到右碗 B．运动到左碗
C．仍静止 D．无法确定
6．夏天天气非常炎热，我们经常利用太阳能洗澡，其中太阳能混水阀的原理如图所示，让自来流过如图所示的装置，当水流稳定后（ ）
A．P点流速等于Q点的流速；P的液体压强等于Q点的液体压强
B．P点流速小于Q点流速；P点的液体压强小于Q点的液体压强
C．P点流速大于Q点的流速；P点液体压强小于Q点的液体压强
D．P点流速大于Q点流速；P点液体压强大于Q的液体压强
第6题图 第7题图
7．把长15cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠A管的上端，如图所示，往B管中吹气，可以看到A管中的水面（ ）
A.下降 B．不变 C．上升 D．无法判断
8．大气压与生产、生活及科研活动紧密相连．下面几个选项中，分析正确的是（ ）
A．做托里拆利实验时，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压的值比实际值大一些
B．利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大，沸点越低
C．用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用
D．用吸管吸饮料是利用了大气压强
9．如图所示为小华发明的给鸡喂水自动装置，下列是同学们关于此装置的讨论，其中说法正确的是（ ）
A．瓶内灌水时必须灌满，否则瓶子上端有空气，水会迅速流出来
B．大气压可以支持大约10米高的水柱，瓶子太短，无法实现自动喂水
C．若外界大气压突然降低，容器中的水会被吸入瓶内，使瓶内的水面升高
D．只有当瓶口露出水面时，瓶内的水才会流出来
10．在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验（如图所示）．
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d；
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；
③用小勺轻轻地向桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的质量为m．
请完成下列问题：
（1）吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是： ，测得大气压数值的表达式是：p大气压= ．
（2）实验中误差产生的主要原因是（写出一条即可）： ．
11．小明利用小注射器（容积为1ml）、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 ．
（2）小明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，当注射器中的活塞被匀速拉动时，记下弹簧测力计的示数为1.2N，其它数据均记录在表中．依照他的数据算出大气压的值为 ．
体积 长度 活塞面积 拉力 大气压强
1ml 6cm 1/6cm2 1.2N
（3）当检查这个实验时，小明发现由于疏忽，忘记用橡皮帽堵住注射器的小孔．那么此时测量的不是大气压给活塞的压力大小，而是活塞所受 的大小．将这个缺点改进后，依旧沿水平方向匀速拉动注射器，重新测得拉力为3N，那么大气压实际值是 ．
第10题图 第11题图 第12题图
12．有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，如图所示，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度 （选填“大”或“小”），此时，上方空气压强比下方空气压强 （选填“大或小”），这样，“气流偏导器”受到一个向 （选填“上或下”）的压力差，从而使车轮抓紧地面，此时车与地面的磨擦力 （填“增大”、“减小”或“不变”）．试列举生活中利用流体压强与流速关系来解释的例子： ．
13.王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体，在温度不变时，其压强跟体积的关系”，实验装置如图甲所示（固定的铁架台未画出）．用一支容量为2.5mL的针筒，先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线，用橡皮泥封住针口，然后在活塞上加砝码．他们测出筒上全部刻度的长度为5cm．活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计，托盘的质量为15g．测量数据如下表：（外界大气压为1×105Pa，g=10N/kg）
实验序号 砝码和托盘质量m/g 筒内气体体积V/cm3 筒内气压P/×105Pa
1 0 2.5 1
2 45 2.3 1.09
3
4 195 1.8 1.39
5 335 1.5 1.67
6 540 1.2 2.08
7 750 1.0 2.5
（1）他们测得的活塞的横截面积为 m2．
（2）第三次实验时，所加砝码和活塞的位置如图甲所示，请在表内空格填上数据，并写出筒内气压的计算过程．
（3）根据实验数据，请在图乙画出气压随体积变化的图象．
（4）根据图象可知，气体压强跟体积的关系是：一定质量的气体，在温度不变时， ．
【参考答案】
经典例题
【例1】D；【例2】B；【例3】B；【例4】B；【例5】B；【例6】A；【例7】D；【例8】A；
【例9】弹簧测力计； 全部刻度部分； ； 偏小；
【例10】32； 8×104； 小；
【例11】大气压； 排尽注射器中的空气； 28； 7×104； 偏小； 偏大； 小一些；
【例12】大气压； 拉力的大小； 吸盘的直径； ； 上逐渐升高（上升）； 离地面越高，大气压越小（大气压随高度的增加而减小）； 水柱向左移动；
【例13】D；【例14】A；【例15】C；
【例16】上升； 纸向中间靠拢； 气体流速越大的地方，压强越小；
【例17】=； ＞；
【例18】大气压；1.3×104．
【例19】（1）这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是2.343×105Pa；
（2）锅盖至少要能承受5.9985×103N的压力才能保证安全；
（3）限压阀的质量应为47.2g．
课堂演练
1．B；2．A；3．C； 4．C；5．D；6．C；7．B；
8．弹簧测力计（天平、案秤、台秤）、刻度尺； 细沙受到的重力G（细沙的质量m）、吸盘的直径D（吸盘的半径r）； （、）； 吸盘中的空气没有完全被挤出；
9．排尽筒内的空气，密封注射器； ； 注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气； 甲；
10．排尽注射器内的空气； ①注射器全部刻度的长度L/cm； ②1.2×105； C；
11．上升； 上升；
12．大（快）； 小； 上； 变大；
13．大于； 屋顶；
14．（1）升高；
（2）使用高压锅时锅内气体的最大压强为2.4×105Pa；
（3）导致锅里压强增加2×104Pa才会把限压阀顶起排气；此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大1000N．
巩固练习
1．D；2．A；3．C；4．C；5．D；6．D； 7．A； 8．A；
9．吸盘刚好掉下； 刻度尺； 吸盘的直径D； ；
10．排尽注射器内的空气； 1.2×105； 空气没有排尽，活塞与筒壁之间有摩擦； 水平向右缓慢匀速拉动注射器筒，直到活塞刚好脱离注射器针筒，读出弹簧测力计的示数； p=；
11．B； B； 小于；
12．减小； 大气压；
13．（1）锅内温度升高到110℃时，锅内的气压是1.36×105Pa；
（2）锅内的最高温度可达到128℃．
课后作业
1．B；2．A；3．B； 4．B；5．A；6．C；7．C；8．D 9．D；
10．mg； ； 吸盘内空气未排干净；
11．排尽空气； 7.2×104Pa； 摩擦力； 1.08×105Pa；
12．小； 大； 下； 增大； 乒乓球运动员拉起的“弧旋球”；
13.（1）S==0.5×10﹣4m2；
（2）托盘和砝码总质量m=125g，
筒内气体体积V=2.0cm3，
托盘和砝码的总重力G=mg=0.125kg×10N/kg=1.25N，
外界气体对活塞压力F0=P0S=1×105Pa×0.5×10﹣4m2=5N，
活塞对筒内气体压力F=F0+G=5N+1.25N=6.25N，
筒内气体压强p==1.25×105Pa．
（3）在图象上描出（2.5，1）（2，1.25）（1.8，1.39）（1.5，1.67）（1.0，2.5），用光滑的曲线连接起来．如图：
（4）体积越大，压强越小
一．大气层
1.大气主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。
2.大气层是地球上存在生命的条件之一。①大气层使各种复杂的天气得以发生；②使得地球表面的昼夜温度差较小；③阻挡了大部分对地球生物造成危害的紫外线辐射；④阻挡了小天体的撞。
分层 高度（千米） 温度分布 特点
对流层 0-17（赤道上空厚度为17~18千米；两极地区厚度为8千米） 温度随高度的增加而降低
A 对流运动剧烈； B各种复杂的天气现象（如云、雨、雪、雷电等）都发生在对流层； C 两极薄，赤道厚 ；
D 占3/4的大气质量，几乎全部的水汽、固体杂质。
平流层 17-55 温度随高度的增加而升高 A 臭氧集中在此，能吸收紫外线，对人类起保护作用； B 气流平缓，适于飞行； C 大气温度随高度的增加而逐渐增高。
中间层 55-85 温度随高度的增加而降低 陨石在此燃尽。
暖层 85-500 温度随高度的增加而升高 又称电离层，温度高，反射电磁波信号。
外层 500以上 温度随高度的增加而升高 卫星接受反射电视、电话信号。
分层依据 大气的温度、密度和物质组成等特点（主要是依据大气温度在垂直方向上的变化）
3.对流：
（1）液体的对流
（2） 气体的对流
对流层气温下面高，上面低，容易发生空气对流。显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变，是与人们生活生产最密切的一层。
二．天气和气温
1. 天气——短时间内，近地面的各天气要素的综合状况
要素：气温（基本要素），气压，湿度，风，降水等
2. 天气于气候的区别：
天气：短时间 如 阴转多云 晴空万里 鹅毛大雪 烈日炎炎
气候：长时间 如 四季如春 秋高气爽 终年高温 冬暖夏凉
3.气温------即空气的温度
测量气温的工具：温度计：温度计一般放在百叶箱中，
A 保护作用，以免风吹雨打
B 防止太阳直接照射（门朝北）
C 通风，受地面辐射影响不大，能真实反映大气温度
常用的气温度量单位：0C
4.一天中最高气温通常出现在：午后2时左右；一天中最低气温通常出现在：日出前后。
5.人体最感舒适温度在22℃
三．大气的压强
1.概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有p0表示。
说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。
2.产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。
3.大气压的存在——实验证明：
历史上著名的实验——马德堡半球实验。
小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。
大气压的实验测定：托里拆利实验。
实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。
原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。
结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
说明：
实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。
本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m
将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。
5.标准大气压：
支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa
6.大气压的特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。
大气压变化规律研究：能发现什么规律？
大气压随高度的增加而减小。
大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢。
测量大气压的工具
定义：测定大气压的仪器叫气压计。
分类：水银气压计和无液气压计
说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。
在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。
7.大气压的应用：活塞式抽水机和离心水泵。
8.沸点与压强
内容：一切液体的沸点，都是随着气压的加大而升高，随着气压的减小而降低。
应用：高压锅、除糖汁中水分。
9.体积与压强
内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。
应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。
10.流体压强与流速的关系
流体流动时，流速大的地方压强小；流速小的地方压强大。
升力的形成：机翼横截面的形状为上方弯曲，下方近似于直线。上方的空气要比下方的空气行走较长的距离。机翼上方的空气流动比下方要快，压强变小；与其相对，机翼下方的空气流动较慢，压强较大。这一压强差使飞机获得竖直向上的升力或举力。
【经典例题】
【例1】我国北方某地一飞机保持万米高度适中向南飞行，则它穿过的大气层是（ ）
A．先在平流层，后在对流层 B．先在对流层，后在平流层
C．始终在对流层 D．始终在平流层
【例2】在大气的对流层中，若暖空气覆盖在较冷的空气上面．就形成逆温现象，会使大气污染物不能发散，而造成严重的空气污染．这种现象在山谷或盆地地形，目无风时较易发生．下列哪一图线可描述此现象？（ ）
A． B． C． D．
【例3】下列现象中与大气压无关的是（ ）
A．马德堡半球实验 B．用注射器注射药液
C．用吸管吸饮料盒中的牛奶 D．吸盘可以压在光滑的墙上
【例4】小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置，如图所示，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没．当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出．这样盆景中的水位可以保持一定的高度．塑料瓶中的水不会全部流掉的原因是（ ）
A．受水浮力的作用 B．外界大气压的作用
C．盆景盘支持力的作用 D．瓶口太小，水不易流出
【例5】某同学要清理金鱼缸中沉在底部的污物，其手中只有一根透明的塑料软管，采用虹吸的方法来将鱼缸底部的污物排除．软管的一端插入鱼缸的底部如图所示，该同学用嘴在软管的另一端吸气，使管中液面到达某点时停止吸气，管中就能自动排出鱼缸底部的污水，同时保证污水不能流进该同学的嘴中，该点是（ ）
A．A点 B．B点 C．C点 D．D点
【例6】如图所示，在装有适量水的盘子中央，固定一支点燃的蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，蜡烛火焰逐渐熄灭．在这一过程中，下列说法正确的是（ ）
A．杯内水面将上升 B．杯内封闭空气压强始终与外界大气压相等
C．盘子底部A点的压强将不变 D．盘子底部B点的压强将减小
【例7】如图所示的现象中，不能说明大气压存在的是（ ）
A．吸盘式挂衣钩 B．用管子吸饮料
C．瓶吞鸡蛋 D．凸出的橡皮膜
【例8】把充满水的啤酒瓶倒插入水中，然后抓住瓶底慢慢向上提，在瓶口离开水面之前，瓶底露出水面的部分将（ ）
A．充满水 B．有水，但不满 C．酒瓶中无水 D．瓶内外水面始终保持相平
【例9】如图所示，小明利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值，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．接着，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 的示数F，用刻度尺测出注射器 的长度l，则大气压的值可表示为p= ，在实验过程中，注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
【例10】用如图所示装置粗略测量大气压的值．把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子．吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg．则大气对吸盘的压力为 N（g取10N/kg），大气压的测量值为 Pa．若吸盘内的空气不能完全排出，则大气压的测量值比实际值偏 ．
【例11】某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值．
（1）图甲注射器的最大可读容积为20ml，用手指堵住注射器的小孔，发现要拔出活塞很费力，这是因为 的作用．
（2）实验时，先把注射器的活塞推至注射器底端，目的是 。
（3）然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到F=28N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气对活塞产生的压力是 N，已知活塞的面积是S=4cm2，则可求出大气压强p= Pa．
（4）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得大气压值 ；若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得大气压值 ．（均选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（5）如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0～5N，要测出大气压的值，你认为实验中所选注射器的横截面积应尽量 ．（选填“大一些”或“小一些”）．
【例12】小东学了大气压后，回家做了如下实验：
（1）小东用两个挂东西的吸盘，按图甲对接，挤出里面的空气，需要用较大的力才能拉开，这说明了 的存在．
（2）由上联想到：把吸盘按在光滑的平面上就可以粗略测出大气压的值，如图乙，则他在实验中需要测的物理量有： 、 （说出物理量的名称并用符号表示），大气压的表达式P= （用所测的量表示）．
（3）他又制做了如图丙的水气压计来观察大气压随高度的变化．他拿着气压计从楼下走到楼上的过程中，细管中的水柱将 ，由此可知 ．
（4）小东又联想到他骑的自行车，夏天放在烈日下暴晒时会爆胎，他猜想到：对一定质量的气体，气体压强与气体温度有关，且温度升高，气体压强越大．为验证猜想是否正确，他做了如图丁的装置，当在瓶外壁涂上一层酒精．若小东的猜想是正确的，实验中他会看到的现象是 ．
【例13】如图所示是一种水翼船，船体下安装了水翼．当船在高速航行时，水面下的水翼会使船身整体抬高离开水面，从而减小水对船的阻力．则水翼安装正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【例14】深圳地区经常会有台风（如图所示），市政府要求居民将简易房的屋顶加固，对于这一要求下列解释正确的是（ ）
A．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向上掀起
B．屋顶上方空气的流速大于下方，屋顶被向下压垮
C．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向下压垮
D．屋顶上方空气的流速小于下方，屋顶被向上掀起
【例15】学习了“流体压强与流速的关系”后，为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题，同学们设计了如下几种方案．如图所示，黑色部分为墙面凸出部分，“”为安装在过道顶的换气扇，其中既有效又节能的是（ ）
A． B． C． D．
【例16】（1）如图1烧杯中装有水，A和B均为玻璃管．如果向A管吹气，则B管中的液面 ．
（2）如图2用手握住两张纸，让纸自然下垂，在两张纸中间向下吹气，你看到的现象是 ．这两个实验现象说明： ．
例16题图 例17题图
【例17】为了探究液体的某些性质，小平和小华在老师的帮助下设计制作了如图所示的装置，两人首先向水槽中灌满水，松开铁夹后，水流入a、b两管，待稳定后，比较a、b两管中水的高度关系，将会发现ha hb．随后他们拔去右端的软木塞，装置中的水立即向外涌出，此时再比较a、b两管中水面的高度关系，将会发现ha hb（选填＜、＞、﹦）．
【例18】护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示．这根“闲置”管是为了利用 ．由于针头较细，为确保药液的流速，需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3m的高度，由此推算针管处受到的液体压强为 Pa．（ρ药液=ρ水）?
【例19】如图1是小杰家的压力锅示意图，锅盖上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样，他测得限压阀的质量是100g，排气孔的面积约为7.5mm2，求：
（1）这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是多少？（结果保留三个有效数字）
（2）锅盖至少要能承受多大压力才能保证安全？（锅盖内有效受压面积约为0.045m2）
（3）假设实验测得水的沸点与压强的关系近似如图2所示的图象，若你是工程技术人员，要设计出一个水达到120℃时才能沸腾的压力锅，排气孔的面积为8mm2，限压阀的质量应为多少克？（大气压强为1.01×105Pa，g=10N/kg）
【课堂演练】
1．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（ ）
A．从小孔喷出 B．要下降，直到液面与水槽面齐平
C．不喷出也不下降 D．无法判定
2．如图所示，是托里拆利实验的规范操作过程．关于托里拆利实验，下面说法错误的是（ ）
A．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气 B．是大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
C．大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 D．玻璃管倾斜不影响实验测量结果
3．在大气压为1.01×105Pa房间里做托里拆利实验，发现管内水银柱的高度仅为750mm，其原因可能是（ ）
A．玻璃管太长了 B．玻璃管倾斜了
C．玻璃管上端进入少量空气 D．玻璃管太粗了
4．如图所示，是薛物理同学自制的气压计，下列说法不正确的是（ ）
A．自制气压计时需注意瓶口密闭
B．瓶内的气压大于外界的大气压
C．把自制气压计从一楼带到五楼，看到玻璃管内水柱的高度将减小
D．若将瓶内装满水，该装置可以验证“力可以使固体发生微小形变”
5．如图所示，是一种装咖啡的壶．咖啡壶的侧面装有一个透明的长直玻璃管，它和咖啡壶构成了一个连通器，用以显示壶中液面的高度．当阀门（俗称龙头）打开后，就会有咖啡流出，阀门关闭时，咖啡立即停止流出，那么玻璃管中的咖啡液面的变化情况是（ ）
A．无论阀门打开还是关闭，都始终和壶中的液面等高
B．阀门打开时和壶中的液面等高，阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处，然后再降到和 壶中液面等高处
C．阀门打开时会突然上升一小段高度，阀门关闭时先下降到比壶中液面稍低处，然后再升到和壶中液面等高处
D．阀门打开时会突然下降一小段高度，阀门关闭时先上升到比壶中液面稍高处，然后再降到和壶中液面等高处
6．如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．A处水流速度最大，压强最大
B．B处水流速度最大，压强最大
C．B处水流速度最大，压强最小
D．A、B、C三处水流速度相同，B处压强最小
7．如图所示，该装置是某医院内给病人输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平．过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（ ）
A．甲瓶中的液面高
B．乙瓶中的液面高
C．甲、乙两瓶中的液面一样高
D．以上三种情况均有可能
8．在一个晴朗周六，某物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋（质量不计）挂在挂钩下．如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小．
（1）本实验主要的测量器材： ；
（2）需要直接测量的物理量： ；
（3）大气压的表达式P= ；
（4）他们测出的大气压为0.8×105Pa，为了判断测量结果是否准确，他们获知做实验时的大气压值为1.01×105Pa，请你分析实验中可能存在的问题是： ．
9．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 ．
（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= ．
（3）若实验中测得的大气压值都偏小，这是因为 ．
（4）实验室有甲乙丙三个注射器，活塞的横截面积分别为0.8cm2、1.2cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”、“乙”、“丙”）注射器合适．
10．小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量．
（1）将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔．目的是 ．
（2）下面是记录实验情况的表格，请将其中两项空白处内容补充完整．
大气压力F/N 注射器容积V/ml 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
7.5 2.5 4 0.625
（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；
③弹簧测力计的示数没有读准； ④活塞与注射器筒壁不完全密封．
上述原因可能会使测量值大于真实值的是 ．
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④．
11．如图所示，把一根饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠在A管的上端．往B管中吹气，可以看到A管中的水面 ；若用力从B管中吸气，可以看到A管中的水面 ．（两空均填“上升”、“下降”或“不变”）
12．为了测定风的速度大小，小明设计了如图所示的装置．图中的探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连，可以上下移动．当风速增大时，探头上表面的空气流速比下表面 ，压强 （选填“大”或“小”）；滑动变阻器R2的滑片P向 移动，此时电压表的示数 （选填“变大”、“不变”或“变小”）．
第11题图 第12题图 第13题图
13．深圳地区经常会有台风（如图所示），市政府要求居民将简易房的屋顶加固，这是因为屋顶上方空气的流速 下方，防止 掀起．
14．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，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体，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=500cm2，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0=7mm2，限压阀质量为m=98g，限压阀顶部面积为S1=20mm2（已知锅外大气压强为P0=105Pa，g=10N/kg）．
（1）写出液体沸点与气压的关系：液体沸点随气压的增大而 ；（填“升高”或“降低”）
（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，不可随意增加限压阀的质量，如果限压阀的质量增加14g时，会导致锅里压强增加多少Pa才会把限压阀顶起排气？请计算此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大多少？
【巩固练习】
1．如图所示的各种事例中，跟大气压无关的是（ ）
A．水杯倒置水没流出 B．用滴管吸取药液
C．用吸盘挂钩挂物品 D．用锋利的菜刀切菜
2．小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在，下列操作能达到目的是（ ）
A．用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪
B．将空易拉罐密封后置于深水中，易拉罐变瘪
C．让空易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪
D．用手捏空易拉罐，易拉罐变瘪
3．如图所示，一个密封的饮料瓶塞上插有两端开口的玻璃管，管壁与瓶塞之间密封，如果想喝到瓶内大部分的饮料，则（ ）
A．用力吸饮料 B．将玻璃瓶倒过来
C．用力往玻璃瓶内吹气 D．无法喝到
4．有下列现象、实验或实例：
（1）托里拆利实验；（2）人们用语言交谈：（3）抽水机抽水； （4）用天平称质量； （5）水往低处流；（6）马德堡半球实验；（7）氢气球升空；（8）塑料吸盘的挂钩运用；（9）船闸；（10）航空跳伞．如果地球周围没有大气层，将不再发生的是（ ）
（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）
B．（2）（4）（5）（7）（8）（10）
C．（1）（2）（3）（6）（7）（8）（10）
D．（1）（2）（3）（5）（6）（7）（10）
5．如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图．它有两个出口，洞口A表面隆起，洞口B表面平坦．则下列分析正确的是（ ）
A．洞口A表面空气流速小，压强大
B．风总是A口吹入，B口吹出
C．洞口B表面空气流速大，压强小
D．风总是B口吹入，A口吹出
6．如图，水平桌面上并排靠近放置两个相同的小木块，当用细管沿水平方向对着木块间的狭缝中间快速吹气时（ ）
A．两木块都不受摩擦力
B．两木块受到的摩擦力大小相等，方向相同
C．两木块受到的摩擦力大小不等，方向相同
D．两木块受到的摩擦力大小相等，方向相反
7．龙卷风的实质是高速旋转的气流．它能把地面上的人、动物或物体等“吸”起卷入空中，如图所示．龙卷风能“吸”起物体是因为（ ）
A．龙卷风内部的压强远小于外部的压强
B．龙卷风内部的压强远大于外部的压强
C．龙卷风使物体受到的重力变小
D．龙卷风使物体受到的浮力变大
8．如图，以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中，压强P1、P2大小关系正确的是（ ）
A．P1＞P2 B．P1＞P2
C．P1＞P2 D．P1＞P2
9．物理兴趣小组的同学想测量大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋挂在挂钩下．如图所示，向袋里逐渐缓慢注入细沙直至 为止，由此可得到大气压的大小．
（1）本实验主要的测量器材有：弹簧测力计和 ．
（2）需要直接测量的物理量有：细沙和袋子的总重力G和 ．（用文字和字母表示）
（3）大气压的表达式P= （用（2）中的字母和常量表示）
10．小颜同学利用注射器、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1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，然后水平向右缓慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为F=40N．
（3）如图2所示，读出注射器的容积V，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L．
（4）计算得到大气压强的数值为 Pa．
（5）小颜同学发现实验结果偏大，且误差较大，请分析引起该实验过程中误差的主要因素 ．
（6）请你增加一个实验步骤，以减少上述因素引起的误差． ；并写出测量大气压强的表达式 ．
11．打开自来水龙头，使自来水流过如图2所示的玻璃管，在A、B、C三处，水的流速较大的是 处，压强较小的是 处（选填“A”“B”或“C”）． 如图3所示，是喷雾器的原理示意图，当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强 （填“大于”、“小于”或“等于”）容器里液面上方的空气压强，液体就沿细管上升，从管口中流出后，受气流的冲击，被喷成雾状．
12．如图所示是喷雾器工作时的示意图．当推动活塞时，管口的空气速度增大，管口处的压强 （选填“增大”“减小”或“不变）；瓶中的液体就在 的作用下被压上去，随流动的空气而喷成雾状．
13．家庭常用的高压锅（图甲）与普通锅主要不同之处在于它的密封性好．图乙是高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压相等（外界大气压为1.0×105Pa）．当锅内温度升高至100℃时，锅内气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封．锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀．气孔3正常情况下无作用，图乙中未画出．设锅内气压每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃．锅内水的初始温度为20℃．限压阀被冲开前，锅内水在升温阶段单位时间内升高的温度相同．（g取10N/kg，结果保留整数）
（1）锅内温度升高到110℃时，锅内的气压是多大？
（2）此高压锅限压阀的质量为70g，气孔2的面积为7mm2，则锅内的最高温度可达到多少？
【课后作业】
1．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气头被点燃，而煤气不会从进口处向空气中泄漏，其原因是（ ）
A．进口处煤气流速小，压强小于大气压强
B．进口处煤气流速大，压强小于大气压强
C．进口处煤气流速小，压强大于大气压强
D．进口处煤气流速大，压强大于大气压强
2．我们经常看到这样的现象：在无风的天气，汽车在马路上快速驶过以后，马路两边的树叶会随风飘动，如图所示，汽车向左行驶，马路两边的树叶会沿着A、B、C哪一个方向飘动（ ）
A．向A方向飘动
B．向B方向飘动
C．向C方向飘动
D．条件不足，无法判断
3．如图所示．灰鹅在飞行途中突遇强风，这只艺高胆大的灰鹅做出了令人吃惊的动作﹣﹣以飞行方向为轴线，横向转体180度，但最难的是﹣﹣它的头部依然保持着正常飞行时的姿态！虽然这看起来有些不可思议，连世界上最优秀的体操运动员都会被其柔韧的鹅脖所折服．请你思考并回答，灰鹅这样转体的效果是什么（ ）
A．迅速升高高度躲避强气流 B．迅速降低高度躲避强气流
C．灰鹅在表演优美的飞行动作 D．减小强气流的冲击力
4．如图所示，能够说明流体压强与流速关系的是（ ）
A．马德堡半球实验 B．两纸片靠拢
C．拦河坝设计成下宽上窄 D．玻璃厂用吸盘搬运玻璃
5．在“元宵”游艺晚会上，陈思同学演示了如图所示的实验，排在一条线上的三个碗，中间碗内放一个乒乓球，当用小管向球斜上方吹气，乒乓球将（ ）
运动到右碗 B．运动到左碗
C．仍静止 D．无法确定
6．夏天天气非常炎热，我们经常利用太阳能洗澡，其中太阳能混水阀的原理如图所示，让自来流过如图所示的装置，当水流稳定后（ ）
A．P点流速等于Q点的流速；P的液体压强等于Q点的液体压强
B．P点流速小于Q点流速；P点的液体压强小于Q点的液体压强
C．P点流速大于Q点的流速；P点液体压强小于Q点的液体压强
D．P点流速大于Q点流速；P点液体压强大于Q的液体压强
第6题图 第7题图
7．把长15cm左右的饮料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口贴靠A管的上端，如图所示，往B管中吹气，可以看到A管中的水面（ ）
A.下降 B．不变 C．上升 D．无法判断
8．大气压与生产、生活及科研活动紧密相连．下面几个选项中，分析正确的是（ ）
A．做托里拆利实验时，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压的值比实际值大一些
B．利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大，沸点越低
C．用吸盘能将玻璃板提起是分子引力的作用
D．用吸管吸饮料是利用了大气压强
9．如图所示为小华发明的给鸡喂水自动装置，下列是同学们关于此装置的讨论，其中说法正确的是（ ）
A．瓶内灌水时必须灌满，否则瓶子上端有空气，水会迅速流出来
B．大气压可以支持大约10米高的水柱，瓶子太短，无法实现自动喂水
C．若外界大气压突然降低，容器中的水会被吸入瓶内，使瓶内的水面升高
D．只有当瓶口露出水面时，瓶内的水才会流出来
10．在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验（如图所示）．
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径为d；
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；
③用小勺轻轻地向桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，用天平测出这时小桶和沙的质量为m．
请完成下列问题：
（1）吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是： ，测得大气压数值的表达式是：p大气压= ．
（2）实验中误差产生的主要原因是（写出一条即可）： ．
11．小明利用小注射器（容积为1ml）、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 ．
（2）小明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，当注射器中的活塞被匀速拉动时，记下弹簧测力计的示数为1.2N，其它数据均记录在表中．依照他的数据算出大气压的值为 ．
体积 长度 活塞面积 拉力 大气压强
1ml 6cm 1/6cm2 1.2N
（3）当检查这个实验时，小明发现由于疏忽，忘记用橡皮帽堵住注射器的小孔．那么此时测量的不是大气压给活塞的压力大小，而是活塞所受 的大小．将这个缺点改进后，依旧沿水平方向匀速拉动注射器，重新测得拉力为3N，那么大气压实际值是 ．
第10题图 第11题图 第12题图
12．有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，如图所示，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形凸起，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度 （选填“大”或“小”），此时，上方空气压强比下方空气压强 （选填“大或小”），这样，“气流偏导器”受到一个向 （选填“上或下”）的压力差，从而使车轮抓紧地面，此时车与地面的磨擦力 （填“增大”、“减小”或“不变”）．试列举生活中利用流体压强与流速关系来解释的例子： ．
13.王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体，在温度不变时，其压强跟体积的关系”，实验装置如图甲所示（固定的铁架台未画出）．用一支容量为2.5mL的针筒，先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线，用橡皮泥封住针口，然后在活塞上加砝码．他们测出筒上全部刻度的长度为5cm．活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计，托盘的质量为15g．测量数据如下表：（外界大气压为1×105Pa，g=10N/kg）
实验序号 砝码和托盘质量m/g 筒内气体体积V/cm3 筒内气压P/×105Pa
1 0 2.5 1
2 45 2.3 1.09
3
4 195 1.8 1.39
5 335 1.5 1.67
6 540 1.2 2.08
7 750 1.0 2.5
（1）他们测得的活塞的横截面积为 m2．
（2）第三次实验时，所加砝码和活塞的位置如图甲所示，请在表内空格填上数据，并写出筒内气压的计算过程．
（3）根据实验数据，请在图乙画出气压随体积变化的图象．
（4）根据图象可知，气体压强跟体积的关系是：一定质量的气体，在温度不变时， ．
【参考答案】
经典例题
【例1】D；【例2】B；【例3】B；【例4】B；【例5】B；【例6】A；【例7】D；【例8】A；
【例9】弹簧测力计； 全部刻度部分； ； 偏小；
【例10】32； 8×104； 小；
【例11】大气压； 排尽注射器中的空气； 28； 7×104； 偏小； 偏大； 小一些；
【例12】大气压； 拉力的大小； 吸盘的直径； ； 上逐渐升高（上升）； 离地面越高，大气压越小（大气压随高度的增加而减小）； 水柱向左移动；
【例13】D；【例14】A；【例15】C；
【例16】上升； 纸向中间靠拢； 气体流速越大的地方，压强越小；
【例17】=； ＞；
【例18】大气压；1.3×104．
【例19】（1）这个压力锅正常工作时内部水蒸气的最大压强是2.343×105Pa；
（2）锅盖至少要能承受5.9985×103N的压力才能保证安全；
（3）限压阀的质量应为47.2g．
课堂演练
1．B；2．A；3．C； 4．C；5．D；6．C；7．B；
8．弹簧测力计（天平、案秤、台秤）、刻度尺； 细沙受到的重力G（细沙的质量m）、吸盘的直径D（吸盘的半径r）； （、）； 吸盘中的空气没有完全被挤出；
9．排尽筒内的空气，密封注射器； ； 注射器内空气没有排干净或橡皮帽漏气； 甲；
10．排尽注射器内的空气； ①注射器全部刻度的长度L/cm； ②1.2×105； C；
11．上升； 上升；
12．大（快）； 小； 上； 变大；
13．大于； 屋顶；
14．（1）升高；
（2）使用高压锅时锅内气体的最大压强为2.4×105Pa；
（3）导致锅里压强增加2×104Pa才会把限压阀顶起排气；此时锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增大1000N．
巩固练习
1．D；2．A；3．C；4．C；5．D；6．D； 7．A； 8．A；
9．吸盘刚好掉下； 刻度尺； 吸盘的直径D； ；
10．排尽注射器内的空气； 1.2×105； 空气没有排尽，活塞与筒壁之间有摩擦； 水平向右缓慢匀速拉动注射器筒，直到活塞刚好脱离注射器针筒，读出弹簧测力计的示数； p=；
11．B； B； 小于；
12．减小； 大气压；
13．（1）锅内温度升高到110℃时，锅内的气压是1.36×105Pa；
（2）锅内的最高温度可达到128℃．
课后作业
1．B；2．A；3．B； 4．B；5．A；6．C；7．C；8．D 9．D；
10．mg； ； 吸盘内空气未排干净；
11．排尽空气； 7.2×104Pa； 摩擦力； 1.08×105Pa；
12．小； 大； 下； 增大； 乒乓球运动员拉起的“弧旋球”；
13.（1）S==0.5×10﹣4m2；
（2）托盘和砝码总质量m=125g，
筒内气体体积V=2.0cm3，
托盘和砝码的总重力G=mg=0.125kg×10N/kg=1.25N，
外界气体对活塞压力F0=P0S=1×105Pa×0.5×10﹣4m2=5N，
活塞对筒内气体压力F=F0+G=5N+1.25N=6.25N，
筒内气体压强p==1.25×105Pa．
（3）在图象上描出（2.5，1）（2，1.25）（1.8，1.39）（1.5，1.67）（1.0，2.5），用光滑的曲线连接起来．如图：
（4）体积越大，压强越小
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