第17講 大氣的壓強(qiáng)（原卷版）

第17講大氣的壓強(qiáng)大氣壓的存在與應(yīng)用大氣壓的計(jì)算與測(cè)量流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系一.大氣壓強(qiáng)的存在1.大氣壓：大量現(xiàn)象表明，大氣會(huì)向各個(gè)方向?qū)τ谔幱谄涞奈矬w產(chǎn)生力的作用，大氣點(diǎn)壓強(qiáng)我們叫大氣壓。2.證明大氣壓存在的相關(guān)實(shí)驗(yàn)：覆杯實(shí)驗(yàn)：還可以證明大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)吸癟瓶子吸盤掛物3.馬德堡半球?qū)嶒?yàn)：德國(guó)馬德堡市市長(zhǎng)格里克在馬德堡市公開(kāi)表演了一個(gè)著名實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)銅半球合在一起，抽空氣體，用馬匹將它們拉開(kāi)，直到兩邊各八匹馬時(shí)才被拉開(kāi)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅證實(shí)了大氣壓存在,還告訴人們大氣壓強(qiáng)很大。二.大氣壓的大小1.測(cè)量工具：(1)空盒氣壓計(jì)：空盒氣壓計(jì)上有兩行刻度，一行以百帕(hPa)為單位，一行以毫米汞柱(mmHg)為單位,1毫米汞柱約為133帕。該氣壓計(jì)攜帶和使用比較方便。(2)水銀氣壓計(jì)：水銀氣壓計(jì)內(nèi)有一支細(xì)玻璃管，管內(nèi)水銀柱的高度會(huì)隨大氣壓的變化而變化。讀出的水銀柱高度為多少毫米，大氣壓即為多少毫米汞柱。該氣壓計(jì)的測(cè)量比較精確。2.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:離地面越高，空氣越稀薄，空氣的密度越小，大氣壓也就越小。通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn):高度越高，大氣壓越小。在海平面附近，大氣壓的數(shù)值接近于1.01x105帕，人們通常把這個(gè)大氣壓稱為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓與760毫米高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,其數(shù)值相當(dāng)于1cm2的面積上施加約10牛的壓力。大氣壓的測(cè)量：托里拆利的實(shí)驗(yàn)。三.生活用品與大氣壓1.真空壓縮袋2.吸塵器3.離心式水泵工作原理：水泵啟動(dòng)前，向泵殼里灌滿水，在動(dòng)力機(jī)的帶動(dòng)下，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，水被甩出去，在轉(zhuǎn)軸附近形成一個(gè)低壓區(qū)，外面的水就在大氣壓的作用下，推開(kāi)底閥通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)人泵殼。進(jìn)來(lái)的水又被葉輪甩到出水管，這樣一直循環(huán)下去，就不斷把水送到了進(jìn)水管高處。4.活塞式抽水機(jī)：利用大氣壓將水壓上去。四.大氣壓對(duì)天氣的影響1.氣壓的差別：雖然大氣壓會(huì)隨高度的升高而減少，但在同一高度，不同區(qū)域的大氣壓卻不一定相同，甚至在同一地點(diǎn)，大氣壓也不是固定不變的。我們把相同高度上氣壓較高的區(qū)域叫做高壓區(qū)，氣壓較低的區(qū)域叫做低壓區(qū)。2.氣壓與天氣變化的關(guān)系：研究表面，大氣壓的變化跟天氣密切相關(guān)。高壓區(qū)中心空氣從上往下流動(dòng)，天氣晴朗，天氣干燥；低氣壓中的空氣從下往上流動(dòng)，天空多云，常形成陰雨天氣?！厩缣旄邏海晏斓蛪骸课?氣壓對(duì)液體沸點(diǎn)的影響1.探究氣壓對(duì)液體沸點(diǎn)的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論:氣壓的大小會(huì)對(duì)液體的沸點(diǎn)造成影響。當(dāng)氣壓增大時(shí)，液體的沸點(diǎn)會(huì)升高;當(dāng)氣壓減小時(shí)，液體的沸點(diǎn)會(huì)降低。2.應(yīng)用：高原上水的沸點(diǎn)較低，在高原上需要用壓力鍋來(lái)做飯，壓力鍋就是利用液體的沸點(diǎn)隨氣壓的增大而升高的原理制成的。3.高壓鍋：（1）高壓鍋的結(jié)構(gòu)：（2）高壓鍋計(jì)算：當(dāng)閥門被里面氣壓頂起來(lái)時(shí)，按照牛頓第一定理，外大氣壓與閥門自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)，與內(nèi)部大氣壓強(qiáng)是平衡的，滿足關(guān)系：P0+mg/S=P'P0表示外界大氣壓；m表示限壓閥質(zhì)量；S表示閥門的橫截面積；P'表示高壓鍋內(nèi)部空氣壓強(qiáng)1.經(jīng)換算，m=（P'-Po）×S/g（知壓強(qiáng)算閥門質(zhì)量）2.P'=(Po×S+mg)/S(知閥門質(zhì)量算內(nèi)部壓強(qiáng)）3.使用時(shí)壓力鍋內(nèi)外最大壓強(qiáng)差是△p=P'-P0=mg/S六.氣體的壓強(qiáng)與流速的關(guān)系1.氣體壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系：流速大，壓強(qiáng)小，流速小，壓強(qiáng)大。2.此原理相關(guān)的現(xiàn)象：窗外飄動(dòng)的窗簾吹紙3.飛機(jī)的升力：飛機(jī)在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，飛機(jī)的周圍就會(huì)形成一個(gè)相對(duì)于飛機(jī)的高速氣流，由于機(jī)翼上凸下平，上方氣流的速度大于下方氣流的速度，機(jī)翼下側(cè)受到的向上的壓強(qiáng)大于上側(cè)受到的向下的壓強(qiáng)，在壓強(qiáng)差的作用下,使飛機(jī)得到一個(gè)向上的升力。考點(diǎn)一：大氣的存在與應(yīng)用【例1】如圖所示，在瓶?jī)?nèi)點(diǎn)燃浸過(guò)酒精的棉花，然后用剝了皮的熟雞蛋堵住瓶口，雞蛋就會(huì)掉入瓶?jī)?nèi)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是（）A．瓶口由于熱膨脹，使雞蛋掉入瓶?jī)?nèi)B．瓶?jī)?nèi)氣體把雞蛋吸入瓶中C．雞蛋受到重力的作用D．瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)變小，外界氣壓把雞蛋壓入瓶中【例2】如圖為一自制“鳥(niǎo)類飲水器”，用一礦泉水瓶裝滿水，倒置于水盆中，瓶口剛剛被水浸沒(méi)，水盆中的水被喝掉后，瓶中水流出。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．瓶中的水位保持一定的高度是大氣壓作用的結(jié)果B．瓶?jī)?nèi)水上方的氣壓大于外界大氣壓C．瓶?jī)?nèi)水上方的氣壓小于外界大氣壓D．若在瓶底開(kāi)一孔，瓶中水會(huì)流出直至與盆中水面相平考點(diǎn)二：大氣壓的測(cè)量與計(jì)算【例1】小寧同學(xué)在測(cè)量某處大氣壓強(qiáng)的值，如圖所示，以下判斷正確的是（）A．此時(shí)大氣壓強(qiáng)等于760mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)B．若將玻璃管稍稍傾斜，則管內(nèi)外水銀面的高度差將變低C．水銀若把此裝置從山腳帶到山頂，則管內(nèi)外水銀面的高度差將略微增大D．若換用水做實(shí)驗(yàn)，則大氣壓能支持水柱的高度會(huì)增大【例2】如圖所示，兩端開(kāi)口的氣缸水平固定，A、B是兩個(gè)厚度不計(jì)的活塞，可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)，面積分別為S1=20cm2，S2=10cm2，它們之間用一根細(xì)桿連接，B通過(guò)水平細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與質(zhì)量為M=2kg的重物C連接，活塞的初始狀態(tài)為靜止，已知大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa，取g=10N/kg，下列說(shuō)法不正確的是（）A．活塞初始靜止時(shí)，活塞A受到細(xì)桿的作用力水平向右B．活塞初始靜止時(shí)，氣缸內(nèi)壓強(qiáng)為1.2×103PaC．若升高氣缸內(nèi)氣體溫度，活塞B向左移動(dòng)D．若降低缸內(nèi)氣體溫度10℃，活塞運(yùn)動(dòng)-段距離L就停止，停止時(shí)氣缸內(nèi)壓強(qiáng)比初始狀態(tài)時(shí)氣缸壓強(qiáng)要小考點(diǎn)三：流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系【例1】小李做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)（如圖所示），取兩個(gè)相同的玻璃杯，把乒乓球放入左邊杯子中。將兩個(gè)玻璃杯口對(duì)口地放在同一水平面上，杯口之間距離大約為1cm。對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)杯口中間快速吹一口氣，則乒乓球?qū)ⅲǎ〢．向左杯的杯底處運(yùn)動(dòng)B．向左杯的杯口處運(yùn)動(dòng)C．靜止不動(dòng) D．原地跳動(dòng)【例2】2022年9月30日，是我國(guó)自主研發(fā)的C919商用大飛機(jī)正式起航，如圖所示，C919客機(jī)中的部分鈦合金零件采用了激光3D打印技術(shù)。關(guān)于客機(jī)的相關(guān)科學(xué)知識(shí)，下列說(shuō)法不正確的是（）A．客機(jī)升空利用了“空氣流速大的地方壓強(qiáng)小”的原理B．客機(jī)所在高空的大氣壓強(qiáng)，比海平面附近的大氣壓強(qiáng)小C．客機(jī)起飛與熱氣球升空的原理不相同D．客機(jī)著陸后由于受到慣性的作用，會(huì)繼續(xù)往前滑行一段距離1．住青藏高原的人們用普通鍋煮不熟飯，是因?yàn)椋ǎ〢．海拔越高大氣壓強(qiáng)越高，此地水的沸點(diǎn)大于100℃B．海拔越高大氣壓強(qiáng)越高，此地水的沸點(diǎn)小于100℃C．海拔越高大氣壓強(qiáng)越低，此地水的沸點(diǎn)大于100℃D．海拔越高大氣壓強(qiáng)越低，此地水的沸點(diǎn)小于100℃2．下列說(shuō)法中正確的是（）A．甲圖中，注射器用來(lái)注射藥物是利用了大氣壓B．乙圖中，發(fā)現(xiàn)自制氣壓計(jì)的細(xì)管內(nèi)水柱升高，表明外界大氣壓增大C．丙圖中，“拔罐”時(shí)，局部皮膚向罐內(nèi)突起，說(shuō)明了大氣壓的存在D．丁圖中，選用不同直徑的馬德堡半球，拉開(kāi)半球時(shí)所用的力大小相等3．將平底裝滿水的瓶子倒放在水槽里，如圖所示，如果瓶底破了個(gè)小孔，則瓶里的水會(huì)（）A．從小孔流出B．水既不從小孔流出，也不下降到水槽中C．水槽中水面下降D．水流入水槽，直至瓶?jī)?nèi)外水面相平4．如圖所示為從不同高度處測(cè)得大氣壓值，從中可知（）A．大氣壓隨高度增加而增大 B．大氣壓隨高度增加而降低C．大氣壓隨高度增加先增大后減少 D．大氣壓與高度無(wú)關(guān)5．如圖是一款吸盤式仰臥起坐輔助器，它靠一個(gè)直徑12.5cm的吸盤牢牢“吸”在地面上。下面說(shuō)法不正確的是（）A．吸盤利用大氣壓強(qiáng)，牢牢“吸”在地面上B．吸盤的直徑大小會(huì)影響“吸”力的大小C．與腳接觸的部分包有柔軟的海綿，是為了減小對(duì)腳的壓強(qiáng)D．輔助器受到腳向上的拉力與大氣對(duì)吸盤的壓力大小始終相等6．小樂(lè)將輕質(zhì)塑料掛鉤（質(zhì)量不計(jì)）的吸盤壓在玻璃餐桌的下表面，測(cè)出塑料吸盤與玻璃的接觸面積為，同時(shí)將盛水塑料桶掛到掛鉤上，如圖所示。則吸盤能掛住多重的盛水塑料桶（）（設(shè)大氣壓為）A．10N B．50N C．100N D．1000N7．小明在玻璃杯內(nèi)盛滿水，杯口蓋上一張硬紙片（不留空氣），然后托住紙片，將杯子倒置或傾斜，水都不流出，紙片也不掉下（如圖所示）。該活動(dòng)所研究的問(wèn)題是（）

A．大氣壓強(qiáng)有多大B．水的重力與大氣壓力之間的關(guān)系C．大氣對(duì)各個(gè)方向是否都有壓強(qiáng)D．液體向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)8．下列四種情景都與氣壓有關(guān)，只有一種情景與其他三種的原理不同，這種情景是（）A．刮大風(fēng)時(shí)，玻璃鋼瓦的屋頂被大風(fēng)“掀”起B(yǎng)．等候列車的乘客應(yīng)站在安全線以外，否則會(huì)被“吸”向列車C．打開(kāi)的窗戶外有平行于墻壁的風(fēng)吹過(guò)時(shí)，窗簾會(huì)“飄”出窗外D．將吸盤按壓在光潔的瓷磚表面，放手后吸盤會(huì)被“吸”在瓷磚上9．如圖所示的“負(fù)壓病房”在抗擊新冠肺炎疫情中發(fā)揮了重要作用。所謂“負(fù)壓病房”是指病房?jī)?nèi)的氣壓低于病房外的氣壓。這樣既能保證向室內(nèi)提供新鮮空氣，還能在特殊裝置下，實(shí)現(xiàn)將病房?jī)?nèi)被污染的空氣通過(guò)專門通道排放到固定地方進(jìn)行無(wú)害化處理，避免醫(yī)護(hù)人員交互感染。下列處于“負(fù)壓”狀態(tài)的是（）

A．漏氣的氣球 B．燒煮中的高壓鍋 C．吸飲料過(guò)程中的吸管 D．高空飛行中的飛機(jī)機(jī)艙10．如圖所示，在玻璃瓶甲中盛適量的水，使之能浮在水槽中，將另一只同樣的空玻璃瓶乙瓶口朝下按入槽內(nèi)水中，并固定其位置，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，對(duì)水槽內(nèi)的水加熱到沸騰時(shí)（）A．甲瓶?jī)?nèi)水溫達(dá)到沸點(diǎn)，乙瓶?jī)?nèi)水溫達(dá)不到沸點(diǎn) B．甲瓶?jī)?nèi)的水沸騰，乙瓶?jī)?nèi)的水不沸騰C．甲瓶?jī)?nèi)的水不沸騰，乙瓶?jī)?nèi)的水沸騰 D．甲乙兩瓶中的水都可以沸騰，但沸騰溫度不一致11．如圖所示，這些與壓強(qiáng)知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)中分析正確的是（）A．甲圖實(shí)驗(yàn)，“紙片托水”實(shí)驗(yàn)中，杯中的水一定要裝滿B．乙圖實(shí)驗(yàn)，把乙圖裝置從山腳帶到山頂?shù)倪^(guò)程中，玻璃管中液面將下降C．丙圖實(shí)驗(yàn)，當(dāng)向塑料管B中用力吹氣時(shí)，細(xì)管A中液面將會(huì)下降D．丁圖實(shí)驗(yàn)，向外拉活塞，試管內(nèi)停止沸騰的水再次沸騰，可知?dú)鈮簻p小，水的沸點(diǎn)升高12．活塞式抽水機(jī)模型，如圖所示，當(dāng)活塞不斷上升時(shí)，拉力F的大小及水對(duì)活塞的壓強(qiáng)p將（

）A．F先增大后不變，p不變B．F先減小后增大，p先減小后不變C．F先增大后不變，p先減小后不變D．F、p都不斷增大13．國(guó)慶70周年閱兵式七萬(wàn)只氣球騰空而起，升至高空將發(fā)生破裂，對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是（）A．高空大氣壓減小，氣球體積增大，將氣球脹破B．高空大氣壓增大，氣球體積增大，將氣球脹破C．高空大氣壓增大，氣球體積減小，將氣球壓破D．高空大氣壓減小，氣球體積減小，將氣球壓破14．關(guān)于大氣壓變化的說(shuō)法正確的是（）A．氣壓計(jì)由山下到山頂，示數(shù)增大B．晴天變雨天，氣壓計(jì)示數(shù)變大C．一天中，在同一地區(qū)任何時(shí)間所測(cè)的大氣壓的大小相同D．同一地點(diǎn)，冬天比夏天氣壓計(jì)的示數(shù)增大15．下列現(xiàn)象及其原因分析，錯(cuò)誤的是（）A．高壓鍋容易將食物煮熟——液體表面氣壓增大，液體沸點(diǎn)升高B．臺(tái)風(fēng)掀開(kāi)屋頂?shù)耐摺輧?nèi)外空氣的流速不同，壓強(qiáng)不同C．軟包裝飲料吸管一端做成尖形——減小受力面積，增大壓強(qiáng)D．能用吸管將杯中飲料吸進(jìn)嘴里——利用了嘴的吸力16．在驗(yàn)證大氣壓存在的覆杯實(shí)驗(yàn)中，小科認(rèn)為：“實(shí)驗(yàn)中紙片不掉落完全是因?yàn)榧埰诘乃匙×?，而與大氣壓無(wú)關(guān)”。下列能幫助小科改變這種想法的實(shí)驗(yàn)是（）A．如甲圖，換用不同種類的紙片做覆杯實(shí)驗(yàn)，紙片都不掉落B．如圖乙，覆杯實(shí)驗(yàn)中將杯口朝向不同方向，紙片均不掉落C．如圖丙，將一張濕紙覆蓋在空杯子的杯口，倒轉(zhuǎn)杯子紙片不掉落D．如圖丁，在密閉鐘罩內(nèi)做覆杯實(shí)驗(yàn)，抽出鐘罩內(nèi)空氣的過(guò)程中紙片掉落17．如圖所示，該裝置是某醫(yī)院內(nèi)給病人輸液的部分裝置示意圖，乙瓶?jī)?nèi)液體不斷通過(guò)管輸入病人體內(nèi)，剛開(kāi)始輸液時(shí)，甲、乙兩瓶?jī)?nèi)藥液量相等，液面相平。過(guò)了一會(huì)兒，觀察兩個(gè)輸液瓶時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)（此時(shí)兩個(gè)輸液瓶?jī)?nèi)還有大量的溶液）（）A．甲、乙兩瓶中的液面一樣高 B．乙瓶中的液面高C．甲瓶中的液面高 D．以上三種情況均有可能18．小科看到微信公眾號(hào)發(fā)布了一個(gè)有趣的科學(xué)視頻，如圖所示，當(dāng)玻璃瓶慢慢下移，最后罩住蠟燭瓶口浸入水中后，燭焰逐漸變小，最后熄滅，過(guò)一段時(shí)間，冷卻到室溫，則（）A．瓶?jī)?nèi)、外水面始終不動(dòng)B．瓶?jī)?nèi)水面低于瓶外水面C．瓶?jī)?nèi)水面高于瓶外水面D．瓶?jī)?nèi)水面可能高于也可能低于瓶外水面19．①如圖所示，是河水中的漩渦。漩渦邊沿水的流速相對(duì)中心處的流速較小，壓強(qiáng)較___________，從而形成壓力差，導(dǎo)致周邊物體易被“吸入”漩渦。②為了探究流速對(duì)流體壓強(qiáng)的影響，小明采用“向漏斗口吹氣，觀察乒乓球狀態(tài)”的方法來(lái)進(jìn)行，以下方案不合理的是___________。A．豎直向上吹氣

B．水平向右吹氣C．豎直向下吹氣

D．斜向下吹氣20．央視“大風(fēng)車”欄目常介紹科普知識(shí)，其中一期介紹了“天氣預(yù)報(bào)瓶”的創(chuàng)意新