大氣壓強(qiáng)與流體壓強(qiáng)知識(shí)資料知識(shí)講解

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯大氣壓強(qiáng)與流體壓強(qiáng)

責(zé)編：馮保國【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、知道大氣壓及產(chǎn)生緣故，記住一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值；

2、了解大氣壓的變化及其應(yīng)用，控制測(cè)量大氣壓的主意；

3、初步了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，知道飛機(jī)升力產(chǎn)生的緣故?！疽c(diǎn)梳理】

要點(diǎn)一、大氣壓強(qiáng)大氣對(duì)浸在其中的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱大氣壓，歷史上能證實(shí)大氣壓存在的最聞名的實(shí)驗(yàn)是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。

要點(diǎn)詮釋：

1、產(chǎn)生緣故：空氣受重力作用。

2、特點(diǎn)：空氣和液體一樣，具有流動(dòng)性，所以大氣壓內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。

3、單位：國際單位是帕斯卡(Pa)。

常用單位還有毫米汞柱（mmHg），厘米汞柱（cmHg），標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)

1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=76cmHg=1.013×105Pa。要點(diǎn)二、大氣壓強(qiáng)的測(cè)量（高清課堂《大氣壓強(qiáng)與流體壓強(qiáng)》）

1、托里拆利實(shí)驗(yàn)法

大氣壓強(qiáng)的數(shù)值不是決定不變的，要隨各種因素的變化而變化。歷史上托里拆利實(shí)驗(yàn)第一次測(cè)出了大氣壓的數(shù)值。

實(shí)驗(yàn)過程：如圖所示，取一根長(zhǎng)約1m的一端封閉的玻璃管，首先將管中灌滿水銀，用食指堵住開口一端把管倒立在水銀槽里的水銀中，松開食指，管內(nèi)水銀面下降，下降到一定高度就不再下降了。

托里拆利實(shí)驗(yàn)是將大氣壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化為液體壓強(qiáng)來舉行測(cè)量的。如圖所示，在管內(nèi)外水銀面交界處設(shè)想有一假想的液片，因?yàn)樗y柱靜止，液體受到管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng)與外界大氣壓相等，也就是大氣壓支持了管內(nèi)大約76cm高的水銀柱，大氣壓強(qiáng)跟76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。

通常把等于760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)的大氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

按照液體壓強(qiáng)公式。

在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，管內(nèi)上方是真空，管內(nèi)水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化，和管的粗細(xì)、傾斜角度、管的長(zhǎng)度及將玻璃管提起還是下壓等因素?zé)o關(guān)，只與水銀柱的豎直高度有關(guān)。

2、氣壓計(jì)測(cè)量法

①氣壓計(jì)：測(cè)量大氣壓的儀器叫做氣壓計(jì)。

②常見的氣壓計(jì)：水銀氣壓計(jì)、金屬盒氣壓計(jì)水銀氣壓計(jì)是在托里拆利管的旁邊設(shè)置一根與玻璃管平行的刻度尺，當(dāng)外界大氣壓變化時(shí)，從刻度尺上直接讀出管內(nèi)水銀柱的高度。

水銀氣壓計(jì)的測(cè)量結(jié)果較確切，但攜帶不方便。

實(shí)際應(yīng)用中常常使用金屬盒氣壓計(jì)，也叫無液氣壓計(jì)，它的主要部分是一個(gè)被抽成真空的，表面是波紋狀的金屬盒，用彈性鋼片向外拉著金屬盒，彈性鋼片與指針相連。當(dāng)外界大氣壓發(fā)生變化時(shí)，金屬盒的凸凹程度就發(fā)生變化，通過彈性鋼片帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，指示大氣壓的數(shù)值。

金屬盒氣壓計(jì)攜帶方便，但測(cè)量結(jié)果不夠確切。3、大氣壓的變化

（1）大氣壓隨高度的升高而降低。因?yàn)樵较蚋呖眨諝庠较”?，空氣的密度越小，所以大氣壓隨高度的升高而減小，因?yàn)榇髿鈱用芏茸兓遣粍蚍Q的，因此壓強(qiáng)隨高度的變化也是不勻稱的。在海拔2000m以內(nèi)，每升高12m，大氣壓約減小133Pa(1mmHg)。

（2）天氣、氣候影響大氣壓：普通來說冬天的氣壓比夏天高，晴天的氣壓比陰雨天的高。溫度升高、氣壓也升高，大氣越濕潤，氣壓越低。要點(diǎn)三、大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用

抽水機(jī)：抽水機(jī)又叫水泵，是利用大氣壓把水從低處抽到高處的裝置。

要點(diǎn)詮釋：

1、活塞式抽水機(jī)：如圖所示，活塞式抽水機(jī)是利用大氣壓把水從低處抽到高處的。甲圖中，活塞下行，閥門B關(guān)閉，活塞下方的水沖開閥門A，涌到活塞上面；乙圖中活塞升高，閥門A關(guān)閉，活塞上方的水被抬升，從出水口C流出，與此同時(shí)大氣壓迫使水推開閥門B進(jìn)入泵殼內(nèi)，然后周而復(fù)始，反復(fù)搖動(dòng)手柄D，即可不斷向上抽水。

2、離心式抽水機(jī)，在啟動(dòng)前先往泵殼內(nèi)灌滿水，排出泵殼內(nèi)的空氣，使泵內(nèi)中央部分壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)。當(dāng)啟動(dòng)后，葉輪在動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，泵殼內(nèi)的水隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)，被甩入出水管。要點(diǎn)四、流體壓強(qiáng)物理學(xué)中把具有流動(dòng)性的液體與氣體統(tǒng)稱為流體，如空氣、水等。流體流動(dòng)時(shí)也有壓強(qiáng)，此時(shí)的壓強(qiáng)叫流體的壓強(qiáng)。

要點(diǎn)詮釋：

1、探索流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

(1)對(duì)著兩張平行放置的紙的中間吹氣，使得兩張紙中間的氣流速度增大，這時(shí)兩張紙外側(cè)的氣流速度相對(duì)較小，兩張紙會(huì)向中間靠擾，這說明紙兩側(cè)的空氣對(duì)紙的壓力大于紙中間空氣對(duì)紙的壓力，可見空氣流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。

(2)將兩只小船放入水盤中，用水管向兩船中間沖水，兩船向中間靠攏，這說明船兩側(cè)的水對(duì)船的壓力大于船中間的水對(duì)船的壓力，可見液體流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。

2、在氣體和液體中，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。要點(diǎn)五、流體壓強(qiáng)的應(yīng)用—飛機(jī)的升力

1、飛機(jī)的機(jī)翼與空氣流動(dòng)速度

飛機(jī)的機(jī)翼普通做成上凸下平的形狀，機(jī)翼的形狀決定機(jī)翼上下表面空氣流動(dòng)的速度，從機(jī)翼橫截面的形狀可知，其上方彎曲，下方近似于直線、飛機(jī)翱翔時(shí)，空氣與機(jī)翼發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)闄C(jī)翼上方的空氣要比下方的空氣運(yùn)行的路程長(zhǎng)，所以機(jī)翼上方的空氣流動(dòng)比下方要快。

2、升力的產(chǎn)生

從機(jī)翼上方流過的空氣通過的路程長(zhǎng)，速度大，從機(jī)翼下方通過的空氣通過的路程短、速度慢；于是空氣對(duì)機(jī)翼上表面的壓強(qiáng)小，對(duì)下表面的壓強(qiáng)大，機(jī)翼上下表面所受壓力差的方向豎直向上，這個(gè)壓力差就叫“舉力”，又叫飛機(jī)的“升力”，飛機(jī)起飛前要在跑道上加速滑行一段距離，直升飛機(jī)起飛前螺旋槳要高速旋轉(zhuǎn)一段時(shí)光，兩者都是為了獲得較大的升力以升上高空。

【典型例題】類型一、大氣壓強(qiáng)1、（2023年年?東臺(tái)市模擬）下列事例中，利用大氣壓作用的是（）A．用吸管吸飲料B．飛機(jī)的機(jī)翼設(shè)計(jì)成流線型C．用高壓鍋?zhàn)鲲圖．深水潛水員要穿特制的抗壓潛水服【思路點(diǎn)撥】（1）大氣壓的利用普通都是在某處使氣壓降低，然后在外界大氣壓的作用下，產(chǎn)生了某種效果；（2）流線型是前圓后尖，表面光潔，略象水滴的形狀，具有這種形狀的物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力最小，所以汽車、火車、飛機(jī)機(jī)身、潛水艇等形狀常做成流線型；（3）液體的沸點(diǎn)隨著氣壓的增大而升高；（4）液體壓強(qiáng)隨深度的增強(qiáng)而增大。【答案】A

【解析】A、用吸管吸飲料時(shí)，口腔內(nèi)氣壓小于飲料瓶中的氣壓，在大氣壓的作用下，把飲料壓入口內(nèi)，這是有大氣壓的緣故，屬于大氣壓的利用．故A符合題意；B、飛機(jī)的形狀是模仿鳥類的體型設(shè)計(jì)建造的，普通設(shè)計(jì)成流線型，這屬于仿生技術(shù)，流線型能減小空氣阻力，便于翱翔，不屬于大氣壓的利用．故B不符合題意；C、高壓鍋煮飯熟得快是利用液體的沸點(diǎn)隨氣壓的增大而升高的原理，不屬于大氣壓的利用，故C故不符合題意；D、深水潛水員要穿特制的抗壓潛水服，是為了承受更大的水壓，不是大氣壓的作用，故D不符合題意，故選A。

【總結(jié)升華】大氣壓在現(xiàn)實(shí)生活中的存在和應(yīng)用異常廣泛，生活中要注重看見，此題屬于生活常識(shí)。舉一反三：【變式】下列都是《科學(xué)》課本中的實(shí)驗(yàn)，用來說明大氣壓強(qiáng)存在的是（）A．橡皮塞跳起B(yǎng)．筷子提米C．覆杯實(shí)驗(yàn)D．向兩球之間吹氣【答案】C2、（2023年年?塘沽區(qū)三模）如圖所示的托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置中，下列哪種情況能使玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差發(fā)生變化（）A．外界大氣壓發(fā)生變化B．將玻璃管變粗C．向水銀槽中參加少量水銀D．將玻璃管傾斜【答案】A

【解析】在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要外界大氣壓不變，管內(nèi)外水銀面的高度差就不變，改變玻璃管的粗細(xì)、少許改變管的傾斜程度、以及改變水銀槽內(nèi)水銀面的高低都不能影響到管內(nèi)外水銀面的高度差；當(dāng)外界大氣壓發(fā)生變化時(shí)，玻璃管中內(nèi)外的水銀面的高度差才干發(fā)生變化。故B、C、D不會(huì)影響管內(nèi)水銀柱的高度。故選A。【總結(jié)升華】解決本題的關(guān)鍵是學(xué)生對(duì)托里拆利實(shí)驗(yàn)和大氣壓與高度的關(guān)系的理解和控制，是一道基礎(chǔ)題。舉一反三：【變式1】如圖所示，利用托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量大氣壓強(qiáng)時(shí)，當(dāng)玻璃管內(nèi)的水銀柱穩(wěn)定后，在玻璃管的頂部穿一小孔，那么管內(nèi)的水銀液面將（）A．保持不變B．逐漸下降，總算與管外液面相平C．逐漸升高，總算從小孔中流出D．輕微下降一些【答案】B【變式2】（高清課堂《大氣壓強(qiáng)與流體壓強(qiáng)》例2）在一次模擬的托里拆利實(shí)驗(yàn)中，四個(gè)學(xué)生分離用圖所示的四種方式測(cè)量液柱高度。其中準(zhǔn)確的【答案】C3、如圖所示是利用水銀氣壓計(jì)測(cè)量不同高度的大氣壓數(shù)值

①仔細(xì)分析可知：大氣壓的變化邏輯是________________。

②因?yàn)椴煌叨鹊拇髿鈮菏遣煌?，這就給人們一個(gè)啟發(fā)：那就是可以將水銀氣壓計(jì)改裝成一個(gè)________，倘若我們?cè)谖洚?dāng)山的金頂上測(cè)得的大氣壓是83.6kPa，則金頂?shù)暮０胃叨却蠹s是________m。

③倘若在金頂上燒開水，則水沸騰的溫度將________100℃。（填“高于”“等于”“低于”）【答案】①大氣壓隨高度增強(qiáng)而減小，大氣壓隨高度的變化是不勻稱的；②高度計(jì)；1740③低于

【解析】①通過看見圖可以發(fā)現(xiàn)大氣壓隨高度的變化邏輯是大氣壓隨高度的增強(qiáng)而減小，大氣壓隨高度的變化是不勻稱的。②因?yàn)椴煌叨鹊拇髿鈮菏遣煌?，人們可以把水銀氣壓計(jì)改裝成高度計(jì)。③從圖中可以看出，橫坐標(biāo)表示海拔高度，縱坐標(biāo)表示某一高度所對(duì)應(yīng)的大氣壓值，83.6kPa海拔高度約為1740m。因?yàn)榻痦斏系拇髿鈮盒∮跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以在金頂上燒開水，水沸騰時(shí)溫度將低于100℃?！究偨Y(jié)升華】本題考查的是會(huì)從圖表中獲取信息，然后加工收拾總結(jié)出邏輯，培養(yǎng)概括知識(shí)的能力和運(yùn)用知識(shí)的能力。舉一反三：【變式】青藏鐵路已全線貫通，已經(jīng)投入運(yùn)營的高原列車有完美的供氧系統(tǒng)和完備的醫(yī)療系統(tǒng)，這樣做是因?yàn)椋ǎ?/p>

A．高原空氣稀薄，大氣壓強(qiáng)小

B．高原空氣稀薄，大氣壓強(qiáng)大

C．高原空氣稠密，大氣壓強(qiáng)小

D．高原空氣稠密，大氣壓強(qiáng)大【答案】A4、洋洋學(xué)生家的衛(wèi)生間下運(yùn)河阻塞了，他爸爸利用吸盤很快就將下運(yùn)河疏通了，由此他驟然聯(lián)想到所學(xué)過的大氣壓知識(shí)，于是，洋洋和瑞瑞學(xué)生合作利用吸盤設(shè)計(jì)了一個(gè)估測(cè)大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃【計(jì)劃設(shè)計(jì)】（1）用刻度尺測(cè)出吸盤的直徑D；（2）將吸盤四面沾上水，擠出里面的空氣壓在光潔的水平地面上；（3）使勁豎直往上拉吸盤柄，直到吸盤脫離地面，按照經(jīng)驗(yàn)估測(cè)拉脫吸盤所需拉力的大小；（4）計(jì)算出當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)?！驹u(píng)估交流】洋洋學(xué)生說：我們的實(shí)驗(yàn)原理是，操作過程規(guī)范，較方便地估測(cè)出了大氣壓強(qiáng)。瑞瑞學(xué)生說：在操作過程中，我發(fā)現(xiàn)存在、等問題，盡管我們的操作規(guī)范，但估測(cè)的結(jié)果誤差較大，洋洋仔細(xì)思量后，愿意了瑞瑞的意見，然后，他們繼續(xù)一起探討如何改進(jìn)計(jì)劃，盡量減少測(cè)量誤差。按照洋洋和瑞瑞學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄及自我評(píng)估情況，請(qǐng)你回答，洋洋和瑞瑞測(cè)出的大氣壓強(qiáng)P=（用字母表示）；實(shí)驗(yàn)時(shí)洋洋學(xué)生將吸盤四面沾上水，這樣做的目的是。要確切測(cè)量，應(yīng)該利用課本中推薦的舉行測(cè)量?！敬鸢概c解析】p=F/S；吸盤中的氣體擠不整潔（不是真空）；拉脫所需力的大小估測(cè)偏差大；；防止外面的氣體進(jìn)入吸盤；氣壓計(jì)（托里拆利實(shí)驗(yàn)）【總結(jié)升華】本題考查的是會(huì)從給的情景中分析涉及到哪些物理知識(shí)，從而提出合理的問題找出緣故，加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合。類型二、流體壓強(qiáng)5、如圖所示，灰鵝在翱翔途中突遇強(qiáng)風(fēng)，會(huì)將身體翻轉(zhuǎn)180°，以腳朝上但頭保持不變的怪異姿態(tài)翱翔．灰鵝轉(zhuǎn)體后（）A．翅膀下方空氣流速大于上方的流速，有助于疾馳降低高度B．翅膀下方空氣流速大于上方的流速，有助于疾馳提升高度C．翅膀下方空氣流速小于上方的流速，有助于疾馳降低高度D．翅膀下方空氣流速小于上方的流速，有助于疾馳提升高度【答案】A

【解析】（1）灰鵝正常翱翔時(shí)，翅膀如圖甲，翅膀的上方隆起，翅膀上方的空氣流速大，壓強(qiáng)?。怀岚蛳路降目諝饬魉傩?，壓強(qiáng)大，翅膀在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向上的升力，向上翱翔。（2）突遇強(qiáng)風(fēng)，灰鵝以翱翔方向?yàn)檩S線，橫向轉(zhuǎn)體180°，翅膀如圖乙，翅膀下方的空氣流速大，壓強(qiáng)?。怀岚蛏戏降目諝饬魉傩?，壓強(qiáng)大，翅膀在壓強(qiáng)差下產(chǎn)生向下的力，灰鵝能降低高度，逃避強(qiáng)風(fēng)?！究偨Y(jié)升華】灰鵝這樣轉(zhuǎn)體可以疾馳降低高度。這樣轉(zhuǎn)體可使翅膀下方空氣流速大于上方空氣流速，按照流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大的邏輯，灰鵝受到的向下的壓力大于向上的壓力從而使灰鵝受到空氣的壓力的合力方向向下，有助于灰鵝疾馳降低高度，逃避強(qiáng)風(fēng)，使翱翔更安全。6、（2023年年?梧州中考）如圖所示是小明在上學(xué)的路上，傘被風(fēng)吹得向上翻起的情景，關(guān)于傘向上翻，下列說法準(zhǔn)確的是（）A．傘的上表面風(fēng)速比下表面大，上表面空氣壓強(qiáng)比下表面大B．傘的上表面風(fēng)速比下表面大，上表面空氣壓強(qiáng)比下表面小C．傘的上表面風(fēng)速比下表面小，上表面空氣壓強(qiáng)比下表面大D．傘的上表面風(fēng)速比下表