10.3气体的压强 —2020-2021学年苏科版八年级物理下册学案（含答案）

10.3气体的压强学案
学习目标：
通过实验。知道大气内部存在压强。
知道大气产生压强的原因，大气压强的特点
了解大气压值的测量方法，了解托里拆利实验，会用注射器估测大气压强
知道大气压与沸点的关系，知道大气压的应用。
重点难点
重点：大气压强的测量方法
难点：有关大气压的应用分析和计算
考点解析：
认识大气压
由于大气受到________和具有_________大气也会产生压强。证明大气存在压强的小实验：瓶吞鸡蛋，自来水笔吸水，易拉罐变瘪，纸片托水，历史上有名的______________实验，有力的证明了大气压强的存在。
最早测量大气压值的是_______________.
大气压强的特点
大气压强随______________的变化而变化，海拔越高，大气压越___.
影响大气压的因素_________、_________等。通常来说：晴天比阴天______，冬天比夏天_____.
液体的沸点与气压有关：气压越高，沸点越________.
注射器估测大气压的要点：原理_________，要______管内空气，在__________时读数，读出拉力F，量出_________的长度，读出体积v，大气压强的表达式__________.
经典名题：
1．如图所示的四个实例中，利用到了大气压强的是（　　）
A．给病人注射药液 B．风车转动
C．吸盘挂衣钩 D．鹰在空中翱翔
2．如图所示，是小丽同学寒假期间在热高乐园滑雪场，坐雪圈从雪道上加速下滑的情景，小丽高速下滑过程中会感觉呼吸比平时困难是因为（　　）
A．鼻子周围空气流速慢，压强大 B．鼻子周围空气流速快，压强大
C．鼻子周围空气流速快，压强小 D．鼻子周围空气流速慢，压强小
3．下列事例中，解释不正确的是（　　）
A．用吸管吸饮料利用了大气压强
B．口吹硬币跳跃木块，是因为流速大的位置压强小
C．船闸利用了流体压强与流速的关系
D．高压锅利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
4．关于生活中设计到的物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．用吸管吸引料，是利用了大气压的作用
B．切肉前先磨刀，是为了减少受力面积，增大压强
C．吸油烟机能将油烟吸走，是因为空气流速越大，压强越小
D．拿沾有油渍的碗容易滑脱，是由于压强较小的缘故
5．洛桑制成如图所示的“自动给水装置”，它是用一个装满水的塑料瓶倒放在盆景中，瓶口刚被水浸没。其瓶内水面能高于盆景中水面，主要是由于（　　）
A．瓶的支持力作用 B．瓶的重力作用 C．水的重力作用 D．大气压的作用
6．如图所示是一款新型无叶电风扇，与传统风扇相比具有易清洁、气流稳安全等特点，它工作时，电动机将空气从进风口吸入，吸入的空气经压缩进入环形空腔，再从环形空腔上的细缝中高速吹出，导致周围更多的空气从另一侧流入出风口，风量被显著增大，下列有关说法正确的是（　　）
A．传统风扇的扇叶上容易染尘是因为带电体能吸引轻小物体
B．该新型无叶风扇里面的电动机工作时是将机械能转化为电能
C．人吹电风扇会感觉凉快，主要是因为使用电风扇降低了室内的温度
D．环形空腔周围的空气流入出风口是因为出风口空气流速快，压强大
7．如图所示，飞机的外壳、机翼、机尾、引擎的许多部件都是用硬铝做的。硬铝是在纯铝中加入少量的铜、镁、锰、硅、铁制成，克服了纯铝软的特点。下列说法正确的是（　　）
A．飞机所在高空的气温低，气压高
B．飞机上的乘客相对于地面上的树木是静止的
C．硬铝硬度大且密度较小，可以增加机体强度，减小飞机质量
D．飞机燃油在飞行过程中质量减小，密度也随之减小
8．无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。如图所示是一架无人机，它的总质量是1280g，起飞前要先将其放在水平地面上，它与地面的接触面积为4cm2，飞行的最大高度为6000m，下列说法正确的是（　　）
A．此无人机重力为12800N
B．此无人机是靠空气浮力升空的
C．此无人机静止在水平地面上时，对地面压强是3.2×104Pa
D．此无人机在最高处的大气压与地面大气压大小相同，都是一个标准大气压
9．用托里拆利实验测定大气压的数值，下列情况会导致测量数值发生变化的是（　　）
A．使玻璃管稍倾斜一点 B．换用稍粗点的玻璃管
C．将实验从山下移到山上 D．使玻璃管稍下降一点
10．如图所示，将汽车模型放在风洞中，固定在水平地面不动，让风（流动的空气）高速地迎面吹来，模拟汽车在空气中高速运动的情形。在此情景中，下列说法正确的是（　　）
A．汽车模型相对于风洞是运动的
B．汽车模型相对于风是运动的
C．汽车模型上方的气体流速大，压强大
D．提高风速，汽车模型对地面的压力增大
11．物理兴趣小组的同学对压强一章课本上的插图进行讨论，其中正确的是（　　）
A．图甲中帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的高度有关
B．图乙中的运动员用面积较大的滑雪板来减小对雪地的压力
C．图丙中的活塞式抽水机利用大气压可以抽取十几米深的水
D．图丁中的飞机利用了流体压强与流速的关系从而顺利起飞
12．球类比赛中的旋转球具有很大的威力，旋转球和不旋转球的飞行轨迹不同，是因为球周围空气流动情况不同，如图所示，是乒乓球运动员拉出的弧圆球在空中高速旋转这向左前进的示意图，此时相对于球来说，上方空气流速小于下方空气流速。下列关于乒乓球的说法中，正确的是（　　）
A．球在空中能继续前进，是受到了惯性力的作用
B．球在空中前进时，受到了平衡力的作用
C．球高速旋转前进时，比不旋转前进时下落得慢
D．球高速旋转前进时，比不旋转前进时下落得快
13．如图所示装置中，粗细均匀的细玻璃管上端塞有橡皮塞，管内一段水银柱将一部分气体封闭在玻璃管内。已知玻璃管和橡皮塞总重为G，管的横截面积为S，水银柱高为h，水银的密度为ρ，设当时大气压为p0，管内空气重力不计，则整个装置平衡时，弹簧秤的示数应为（　　）
A．G B．G+ρghS C．G﹣ρghS D．G+ρghS﹣p0S
14．如图所示，向两个杯子中间吹气，关于杯中的乒乓球，下列说法正确的是（　　）
A．向上运动 B．向左运动 C．向右运动 D．保持原来位置不动
15．如图所示的现象中能说明气体的压强跟流速有关的是（　　）
A． 向两片纸之间吹气，纸片合拢B． 吸盘挂钩上挂毛巾，毛巾不掉
C． 用吸管喝饮料饮料上升D． 装满水的杯子倒置后水不流出
拓展提升
16．小明利用一个厚玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管和带颜色的水组成如图甲、乙所示的装置，在实验探究过程中，图甲中，他用手轻捏玻璃瓶，观察___________，就能知道厚玻璃瓶是否发生了___________；小明将图乙中的玻璃瓶从山脚拿到山顶，细心的他发现细玻璃管中的水面___________（选填“上升”、“下降”或“不变”），这一现象说明了山顶的大气压比山脚的大气压要___________。

17．在高原上用一般的铁锅煮饭煮不熟，是因为大气压随海拔高度的增加而______；而液体的沸点会随气压的降低而_______。
18．手握如图所示的两张纸，让纸自由下垂，在两张纸中间向下吹气，结果发现______，这表明气体流速越大的位置压强______（选填“大”“小”“不变”）。
19．龙舟赛上，运动员手持船桨奋力向后划水，龙舟向前运动，这是因为物体间力的作用是 _____ 的；比赛时，并排前进的龙舟不能离得太近，是由于两龙舟间水的流速越大，压强 _____，容易相撞；龙舟在超过对手时，它们是相对 _____（选填“运动”或“静止”）的。
20．在某奥运会圣火传递活动中，现场某记者同时拍下了附近的甲乙两张火炬照片和固定在地面上随风飘动的旗帜，如图所示。根据它们的飘动方向，可以判断甲火炬的运动状态是_________（选填“向左运动”“向右运动”或“静止”），且甲火炬的运动速度一定___________（选填“小于”“大于”或“等于”）风速，乙火炬的运动状态可能是________________。
21．如图所示，“鲲龙”AG600在陆上、水上成功首飞。当AG600从水面加速起飞过程中，机翼上表面空气流速大，向下的压强______（选填“大”或“小”），从而产生了升力，该过程中飞机处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状态。
22．如图所示，是风吹过屋顶的示意图。“卷我屋上三重茅”是由于屋顶空气流速较屋内大，压强较屋内______，形成向上的压力差，使茅屋顶上的茅草随风飞走。“下者飘转沉塘坳”说明力可以改变物体的______。
23．小明用鸡蛋做了几个有趣的实验：
(1)把一只鸡蛋放在盛满水的杯子里，鸡蛋沉在杯底，再把杯子放在水龙头下方，打开水龙头，让水一直在杯中满溢，因为接近水面的地方水流速度比下面______，压强比下面______（两空均选填“大/小”），所以鸡蛋浮了起来。
(2)如图所示，取一只瓶口比鸡蛋略小的玻璃瓶，将一棉球点燃并放入瓶中，用一只剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口，瓶内棉球停止燃烧后，由于瓶内气体温度降低，压强______，鸡蛋在______的作用下进入瓶中。
(3)如图所示，小明在表演“轻功”，在质地较硬的泡沫塑料上放一只生鸡蛋，脚穿软底鞋站在鸡蛋上，结果鸡蛋并没有破裂，这是通过______与鸡蛋的接触面积的方法来对鸡蛋的压强的，这也同时说明了壳体结构能够承受更大压力的原因。在①乌龟的外壳；②摩托车头盔；③建筑用脚手架；④人的头盖骨中属于壳体结构的有：______（填序号）。
核心素养
24．小明利用2mL注射器、弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压值。
（1）如图甲所示，小明将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为4.9N。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm，则本地大气压强的测量值为______Pa。
（2）为判断实验结果的准确性，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙所示，其值为______Pa。
（3）对比两次实验结果，小明认为实验中存在下列原因，其中一定不可能的是______。
A．弹簧测力计的示数没有读准
B．注射器中有空气未全部排尽
C．活塞与注射器筒壁间摩擦较大
（4）小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：
V/mL
4
6
8
10
12
p/kPa
120
80
60
48
40
根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为：p=______（不要求换算和书写单位），当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为______mL。
25．实验小组的同学利用一只弹簧测力计（量程为10N，分度值为0.2N）三种规格的注射器A、B、C（活塞的横截面积分别为2.5cm2、1.5cm2和0.5cm2）、和刻度尺等器材估测大气压的值。
(1)应选用注射器___实验（选填A、B、C）；
(2)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，读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器_________为L；
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false；
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气。则测得的大气压值会因此而___（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
(4)小丽同学为了排除摩擦力的影响，取下橡皮帽，再次水平向右轻轻拉动注射器，活塞匀速运动时，记下测力计示数为F1，则他计算大气压值的公式应该表示为p=________（用所给的字母表示）。
26．用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在水平放置的玻璃板下方，排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为8×10-4m2.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6.4kg，则大气对吸盘的压力为_____N，大气压的测量值为________Pa。
27．如图，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2，压在出气孔上的安全阀的质量为72g，g取10N/kg，计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强；
(2)当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？对照图所示水的沸点与气压的关系图线，利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少？（大气压值取1.0×105Pa）
28．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l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。
（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?（结果保留整数）
（3）若“压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃”这一条件以及限压阀和气孔2的面积均未知，请用一只手表及题中的其他条件，估测出锅内的最高温度。（说明：写出锅内最高温度的表达式，并指出表达式中各测量量的含义）。
参考答案
1．C2．C3．C4．D5．D6．A7．C8．C9．C10．B11．D12．D13．B14．C15．A
16．液柱高度 形变 上升 低 17．降低 降低 18．两张纸靠拢 小 19．相互 越小 运动 20．向右运动 大于 静止（或向左运动，或向右运动且速度小于风速） 21．小 非平衡 22．小 运动状态
23．大 小 变小 大气压 增大 ①②④ 24．9.8×104 1×105 C false 4.8 25．C 刻度部分的长度 偏小 false
26．64 8×10? 27．(1)6×104Pa；(2)1.6×105Pa 115℃
28．(1)false；(2)false；(3)false，其中false是从开始加热至气孔1中活塞被顶起的时间，false是从活塞被顶起至限压阀被顶起的时间。