专题09 压强（知识梳理+典例+练习）-2024中考《物理》复习资料（教师版）

第第页专题09压强一、思维导图二、新课标要求2.2.7通过实验，理解压强。知道增大和减小压强的方法，并了解其在生产生活中的应用。2.2.8探究并了解液体压强与哪些因素有关。知道大气压强及其与人类生活的关系。了解流体压强与流速的关系及其在生产生活中的应用。三、知识梳理与典例一、压力1.压力的概念（1）压力的定义：垂直作用在物体表面上的力叫做压力，常用F表示，如图所示。甲杯子对桌面的压力乙图钉尖对墙壁的压力丙木块对斜面的压力（2）压力的作用点：在受压的物体表面。（3）压力的方向：垂直并指向受压的物体表面。（4）压力的大小：水平面2.压力与重力的区别与联系（1）区别压力重力定义垂直作用在物体表面的力由于地球吸引而使物体受到的力方向垂直于受力物体表面，并指向被压物体竖直向下作用点被压物体表面重心大小有时与重力有关，大小不一定相等。有时与重力无关。与质量成正比G=mg力的性质接触的物体间相互挤压而发生形变产生的，属于弹力来源于万有引力，是非接触力受力示意图（2）压力与重力的联系只有当物体处于水平面，且在竖直方向上只受重力和支持力时，物体对水平面压力的大小、方向才与重力的大小方向相同，尽管如此，压力仍不是重力。3.影响压力作用效果的因素压力的作用效果与压力大小和受力面积有关：压力越大，受力面积越小，压力的作用效果越明显。二、压强1.压强（1）物理意义：表示压力的作用效果。（2）定义：物体所受压力的大小与受力面积之比叫做压强。压强在数值上等于物体单位面积所受的压力。（3）公式：压强=eq\f(压力,受力面积)p=eq\f(F,S)这是压强的定义式，适用于所有物体间的压强计算，包括气体、固体、液体。（4）单位：压强的国际单位是帕斯卡，简称帕，符号是pa。1pa=1N/m2，1pa表示1m2的受力面积上所受的压力是1N。（5）理解压强公式p=eq\f(F,S)公式中的F是压力，而不是重力。当物体放在水平上时，压力的大小等于重力。②公式中的S是受力面积，它是物体相互接触的面积，而不是其他面积。2.压强与压力的辨析3.柱体的压强（1）公式推导如图所示，有一质量分布均匀的柱状固体，密度为𝜌，底面积为s，高度为h。求该柱体对水平面的压强。这个柱体的体积V=Sh；这个柱体的质量m=ρV=ρSh；对水平面压力F=G=mg=ρVg=ρgSh对水平面压强：p=eq\f(F,S)=eq\f(ρgSh,S)=ρgh即柱体产生的压强p=ρgh（2）公式p=ρgh中各物理量的意义与单位ρ表示密度，单位为千克/米3（kg/m3）；h表示高度，单位为米（m）；g=p表示压强，单位为帕（Pa）各物理量的单位全部采用国际单位制。（3）理解公式p=ρgh①公式p=ρgh只适用于柱形的物体（例如长方体、正方体、圆柱体等）对水平面的压强，不能用于其他形状的物体产生的压强；②柱形的物体对水平面的压强只与物体的密度和高度有关，与物体的底面积、重力等无关。（均选填“有关”或“无关”）三、怎样减小或增大压强1．减小压强的方法（1）减小方法当受力面积一定时，减小压力；当压力一定时，增大受力面积（均选填“减小”或“增大”）。（2）减小压强的事例轨道铺在枕木上、坦克履带、滑板都是通过增大受力面积减小压强的；汽车限重是通过减小汽车对地面的压力减小压强的。2．增大压强的方法（1）增大方法当受力面积一定时，增大压力；当压力一定时，减小受力面积（均选填“减小”或“增大”）。（2）增大压强的事例：生活中的刀具、注射器针头、道路上的盲道等。【例题1】图中为了增大压强的是（）ABCDA.坦克装有宽大的履带B.书包背带做得较宽C.斧刃磨得很锋利D.在铁轨下面铺枕木【答案】C.【解析】斧刃磨得很锋利，是为了增大压强；其它选项A、B、D都是增大受力面积，减小压强。故选C.【例题2】如图所示，水平雪地上，穿着滑雪板的芳芳总质量为70kg，没有陷入雪地；而穿着运动鞋的小明总质量为50kg，却深陷雪地。下列说法正确的是（）A．芳芳对雪地的压力比小明的小B．芳芳对雪地的压力和小明一样C．芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小D.受力面积和压力都不等，无法比较谁对雪地的压强大【答案】C.【解析】芳芳总质量大于小明的总质量，所以对雪地的压力也大；选项AB错误。芳芳没有深陷雪地，表明芳芳对雪地的压强比小明的小，即芳芳对雪地单位面积的压力比小明的小。选项C正确。故选C。【例题3】甲、乙两个实心正方体放在细沙面上，沙面凹陷程度如图所示，则（）A．甲的质量一定比乙大B．甲的质量一定比乙小C．甲的密度一定比乙大D．甲的密度一定比乙小【答案】A.【解析】沙子凹陷得越深，受到的压强越大，从图中可以看出：P甲＞P乙，S甲＞S乙，根据公式F=PS得：F甲>F乙，由于G=F=mg，所以m甲>m乙。选项A正确。甲乙甲乙例题3图例题4图【例题4】第24届冬奥会于2022年在北京、张家口举办，如图所示，小丽的质量为50kg，每只脚与地面的接触面积为0.02m2，雪地能够承受最大压强是3.0×103Pa。求：（1）小丽的重力？（2）通过计算判断小丽站立在雪地时能不能陷入雪地？（3）要完成滑雪运动，小丽所穿滑雪板的总受力面积至少多少m2？（小丽和滑雪板及装备总质量为60kg）【答案】（1）500N；（2）能陷入雪地；（3）0.2m2.【解析】（1）小丽的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N（2）小丽站立在雪地时对雪地的压力F=G=500N；与雪地的接触面积s=2×0.02m2=0.04m2站立时对雪地的压强p=因为1.25×104Pa＞3.0×103Pa，所以小丽能陷入雪地。（3）滑雪运动时的总压力F总=G总=m总g=60kg×10N/kg=600N小丽所穿滑雪板的总受力面积至少是S四、液体压强的特点1.液体内向各个方向都有压强。2.液体产生压强的原因：液体受到重力，液体具有流动性。3.压强计（1）作用：测量液体内部压强。（2）构造：压强计主要由U形管、橡皮管、探头（由空金属盒蒙上橡皮膜构成）三部分组成。（3）原理：放在液体里的探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，U形管左右两侧液面就会产生高度差，高度差的大小反映了橡皮膜所受压强的大小，液面的高度差越大，压强越大。（4）压强计的使用①实验前应检查蒙在金属盒上的橡皮膜、连接用的橡皮管及各连接处是否漏气。常用方法是用手轻按橡皮膜，观察压强计U形管两侧液面的高度差是否发生变化，如果变化，说明不漏气；如果不变，说明漏气，则要查出原因，加以修整。②当压强计的橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面应该是相平的，若出现高度差，需要将橡皮管取下，再重新安装。4.液体内部压强的大小特点在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。5.与液体压强有关的现象例如，在医院输液时，要把药液提高到一定的高度；修建水坝时上窄下宽；“蛟龙”号潜水器下潜深度最大为7062米；潜水员在不同的深度使用不同的潜水服。输液水坝潜水器五、液体压强的大小1.研究方法——“理论推导法”要想得到液面下某处的压强，可以设想这里有一个水平放置的“平面”s。这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受的重力。2.推导液体压强的大小如图所示，设想在密度为ρ的液面下有一高度为h、截面积为S的液柱。这个液柱体的体积V=Sh，这个液柱的质量m=ρV=ρSh这个液柱对平面s的压力F=G=mg=ρVg=ρgSh平面s受到的压强p=eq\f(F,S)=eq\f(ρgSh,S)=ρgh因此，液面下深度为h处液体的压强为p=ρgh3.理解p=ρgh（1）公式中的物理量及其单位ρ表示液体的密度，单位为千克/米3（kg/m3）h表示液体的深度，单位为米（m）；g为常数，大小为9.8N/kgp表示液体在深度为h处的压强，单位为帕（Pa）公式中的物理量单位全部使用国际单位。（2）深度h：指液面到某点的竖直距离，而不是高度。如图所示，容器底部的深度为27cm，A点的深度为13cm，B点的深度为22cm。（3）影响液体压强大小的因素①根据p=ρgh可知：液体内部压强只跟液体密度和深度有关；与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。②帕斯卡破桶实验：帕斯卡在1648年曾经做了一个著名的实验（上图），他用一个密闭的装满水的木桶，在桶盖上插入一根细长的管子，从楼房的阳台上向细管子里灌水。结果只灌了几杯水，竟把桶压裂了。分析：由于细管子的容积较小，几杯水灌进去，大大提高了水的深度h，从而对水桶产生很大的，这个压强就对桶壁在各个方向产生很大的压力，把桶压裂了。该实验说明：同种液体产生的压强取决于液体的深度，与液体的质量、重力等因素无关。六、液体产生的压力因为液体具有流动性，所以容器中的液体对容器底部的压力大小与容器的形状有关。1.柱形容器设柱形容器的底面积为S，内盛有密度为ρ、深度为h的液体。则液体对容器底部的压强为p=ρgh液体对容器底部的压力F=pS=ρghS=ρgV柱=m柱g=G柱（G柱的含义是以V柱为体积的那部分液体的重力，即容器中液体的重力）。结论：在柱形容器中，液体对容器底的压力大小等于液体自身的重力。2.口大底小形容器设容器的底面积为S，内盛有密度为ρ、深度为h的液体。则液体对容器底部的压强为p=ρgh液体对容器底部的压力为F=pS=ρghS（hS相当于右图中红色部分液柱的体积）因为hS＜V液，所以F＜ρgV液=m液g=G液，液体对容器底部的压力F＜G液结论：在口大底小形容器中，液体对容器底的压力小于液体自身的重力。口小底大形容器设容器的底面积为S，内盛有密度为ρ、深度为h的液体。则液体对容器底部的压强为p=ρgh液体对容器底部的压力F=pS=ρghS（hS相当于右图中红色部分液柱的体积）因为hS＞V液，所以F＞ρgV液=m液g=G液，液体对容器底部的压力为F＞G液结论：在口小底大形容器中，液体对容器底的压力大于液体自身的重力。4.总结：液体对容器底的压力与容器形状的关系七、连通器1.连通器

（1）连通器的概念：上端开口、下端连通的容器叫做连通器。注意连通器的特征：底部互相连通；容器上端都开口；与形状无关。连通器连通器液面相平的原理（2）连通器的特点①连通器里装同种液体，当液体不流动时，连通器各部分中的液面总是相平的。②利用液体压强知识解释连通器的特点如上图所示，在连通器中，设想在容器底部连通的部分有一“液片”AB。因为液体不流动时，液片AB处于平衡状态，所以液片两侧受到压力相等：F1=F2根据压强公式p=F/S可知：F1=P1SF2=P2S，所以液片两侧受到压强相等：p1=p2又因p1=ρgh1p2=ρgh2即ρgh1=ρgh2所以h1=h2，即两管液面相平。2.连通器的应用（1）茶壶：茶壶的壶身与壶嘴构成连通器，如果壶嘴太高，则倒不出水；如果壶嘴太低，则装不满水，如图所示。（2）锅炉水位计：能通过观察水位计的玻璃管中的水位了解锅炉内的水位，如图所示。（3）洗手间下水管：U形管存水弯头是一个连通器，正常使用时应充满水，阻碍下水道内的臭味从下水管进入洗手间内，如图所示。3．船闸（1）船闸的基本构造：船闸由闸室和上、下游闸门以及上、下游阀门组成（见甲图）。（2）船闸的工作过程：①分析一艘轮船由上游通过船闸驶往下游的情况。甲甲关闭下游阀门B，打开上游阀门A，闸室和上游水道构成了连通器.乙闸室水面上升到和上游水面相平后，打开上游闸门C，船驶入闸室.下游闸门闸室上游闸门丙关闭上游闸门C和阀门A，打开下游阀门丙关闭上游闸门C和阀门A，打开下游阀门B，闸室和下游水道构成了一个连通器.丁闸室水面下降到跟下游水面相平后，打开下游闸门D，船驶向下游.②轮船由下游通过船闸驶往上游的情况可参照上述①分析。【例题5】下列各图不属于连通器的是（）【答案】C.【解析】A．排水管的U形反水弯两侧水面与空气相通，中间底部相连通，是连通器；B．锅炉水位计，上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通器；D．茶壶的壶身与壶嘴都与大气连通，并且壶身和壶嘴底部相连通，是连通器。故ABD不符合题意；C．探究液体压强的实验装置上端开口，但底部不连通，不是连通器，故C符合题意。故选C.【例题6】如图所示容器_____连通器（选填“是”或“不是”），容器中装有一定量的液体，若B点的液体压强为3.6×103pa，则液体的密度是_________kg/m3；A点液体的压强为______Pa。【答案】不是；1.2×103；1.2×103【解析】上端开口，底部连通的容器是连通器，图中容器左端封闭，右端开口，不属于连通器。由p=ρgh可知，液体的密度是ρA点的深度hA=30cm-20cm=10cmA点液体的压强为p=ρg【例题7】如图所示，底面积相同的甲、乙两容器，装有高度、质量均相同的不同液体，则它们对容器底部压强的大小关系正确的是（）A．p甲＞p乙 B．p甲＜p乙C．p甲=p乙 D．条件不足，无法判断【答案】B.【解析】因为液体的质量相同，并且V甲＞V乙，则由ρ=m/V可知，ρ甲＜ρ乙；又因为高度相同，则根据公式p=ρgh可知，p甲＜p乙。故选B.【例题8】构建理想模型是一种物理研究方法。如图甲所示，我们可以假想在连通器的底部有一个小“液片”AB，它处于静止状态。（1）请结合图甲，运用所学的物理知识推导证明：静止在连通器内的同一种液体，各部分直接与大气接触的液面总是相齐平的；（2）如图乙所示，连通器左右两管粗细相同且足够高，水平细管足够长，中间有一可无摩擦移动的活塞。活塞左侧管中盛酒精（ρ酒精=0.8×103kg/m3），活塞右侧管中盛水（ρ水=1.0×103kg/m3）刚开始时，活塞被螺栓固定不动，左右两管中的液面齐平。求此时酒精对容器底部产生的压强大小；（g取10N/kg）（3）如图乙所示，如果打开螺栓，松开活塞，连通器内的液体会流动，当连通器内的液体重新稳定下来静止时，求右管中面高度的变化量∆h大小。（不考虑酒精和水接触时的扩散现象，即二者总体积不变）【答案】（1）见解析；（2）1440Pa；（3）0.018m【解析】（1）由图所示，设液片AB的面积为S，左、右两管内水深分别为h1和h2，由于水不流动，即液片AB左、右两面受到平衡力的作用，这两个力同时作用于液片AB上，由p=F/S可知左、右两管中的水对液片AB的压强相等。根据液体压强的计算公式p=ρ液gh有ρ水gh1=ρ水gh2故有h1=h2，所以左、右两管水面保持相平。（2）酒精对容器底部产生的压强大小为p酒精=ρ酒精gh酒精=0.8×103kg/m3×10N/kg×18×0.01m=1440Pa（3）连通器两侧液面相平时，酒精的密度小于水的密度，由p=ρgh可知，水产生的压强大，所以松开活塞后，酒精的液面升高，水面下降，直到左、右两管中的液体压强相等为止；又因为连通器两边管子粗细相同，且水平细管的体积不计，所以酒精上升的高度等于水下降的高度Δh，且酒精的高度仍然为18cm=0.18m左管中水的高度为Δh，右管中水的高度为0.18m-Δh，如图所示：根据p左=p右可得ρ酒精g×0.18m+ρ水gΔh=ρ水g(0.18m-Δh)代入数据解得Δh=0.018m八、大气压强的存在1.实验探究：大气压的存在（1）覆杯实验把杯内加满水，将硬纸片放在塑料杯杯口，用手按住并倒置过来，放手后，发现硬纸片没有掉下来。将纸杯朝不同的方向，发现硬纸片都不会脱落。在装满水倒置的塑料杯底部用针扎一个小孔，发现硬纸片掉了下来，水流出。结论：大气向各个方向都有压强。（2）马德堡半球实验：证明大气存在压强并且很大。（3）探究归纳：大气与液体一样，向各个方向都有压强。2.大气压（1）概念：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫做大气压强，简称大气压或气压。（2）大气压产生的原因地球周围的空气层因地球的吸引而受到重力作用，同时空气又具有流动性，因此大气对浸在空气中的物体表面就产生了压强。（3）大气压的特点在大气层内部向各个方向都有压强；在同一高度、同一地点向各个方向的压强大小相等。（4）大气压存在的现象生活中吸饮料、吸药液、吸墨水等例子都表明大气压的存在，实际上，一切“吸”液体的过程都是靠管内外气体压强差将液体“压”的过程。九、大气压的测量1.托里拆利实验②一只手握住玻璃管中部，用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。③待开口端全部浸入水银时放开手指，将管子竖直固定，当管内水银停止下降时，读出此时水银柱的高度，约760mm。④如果玻璃管倾斜，进入到玻璃管内水银的长度会变大，但是水银柱的竖直高度不变，依旧是760mm。（2）实验分析玻璃管内水银面的上方是真空，没有大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑着管内这段水银柱使它不会落下。（3）实验结论大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气压=p水银这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的，故被称为托里拆利实验。2.理解托里拆利实验（1）水银柱的高度水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管倾斜时水银柱的长度，实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果（选填“影响”或“不影响”）。管内水银柱的高度只与外界的大气压有关，与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都无关，改用粗一些或细一些的玻璃管不影响结果（选填“影响”或“不影响”）。（2）玻璃管口在水银中的深度玻璃管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍稍向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。（3）玻璃管内漏进空气实验时，如果玻璃管内漏进去一些空气，因为管内空气能够产生压强，所以会使水银柱的液面下降，测量结果变小（选填“大”或“小”）。h3.标准大气压（1）标准大气压托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压，用字母p0表示。根据液体压强的公式，760mm高的水银柱产生的压强p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa粗略计算时可取标准大气压为1.0×105Pa。（2）大气压的一些单位帕（pa）、千帕（kpa）、百帕（hpa）、标准大气压、毫米水银柱高（mmHg柱）或厘米水银柱高（cmHg柱）等。1标准大气压=1.013×105Pa=760毫米水银柱=76厘米水银柱4.气压计（1）气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。（2）水银气压计：在托里拆利实验中，如果玻璃管旁立一个刻度尺，读出水银柱的高度，就知道当时的大气压了，这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确，但携带不便。（3）金属盒气压计（又称无液气压计）它的主要部分是一个波纹状真空金属盒，气压变化时，金属盒厚度会发生变化，传动装置将这种变化转化为指针的偏转，指示出气压的大小。（4）自制气压计①制作与使用取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管的上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。根据玻璃管内水柱的高低，就可以知道外部大气压强的大小，如下图所示。②自制气压计的测量原理在玻璃管内的底部取一液片“AB”，因为液片静止，所以p内=p大气压+p水即P内上=p0+ρ水gh水因为瓶内气压基本不变，即水对液片向上的压强p内基本不变，所以当外界大气压强p0降低时，h水变大；反之，外界大气压强p0增大时，h水变小。该气压计会受温度的影响，当温度升高时，瓶内气压P内变大，h水变大。5.大气压与高度的关系（1）大气压随高度增加而减小，在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100pa。（2）大气压随海拔高度的升高而减小的原因大气压由于大气受重力而产生，因为海拔越高，空气越稀薄，空气密度变小，大气重力变小，因此大气压就会降低。当离开地面的高度达到100km时，大气就变得极其稀薄了。（3）高度计：如果无液气压计的刻度盘上标的是高度，就变成了高度计。因为大气压强随高度的增加而减小，我们可测出不同高度的气压值，把它们的对应关系刻在无液气压计的刻度盘上即可。6.水的沸点与大气压的关系（1）实验探究①进行实验：如图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。②现象分析：抽出空气，瓶内的气压降低，停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了。③实验结论液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低，沸点降低；气压升高，沸点升高。（2）水的沸点与气压值对照表观察表格可以得出水的沸点与气压之间的关系：气压值（×103pa）12351020305070101沸点（℃）41623324660698190100①气压越大，水的沸点越高；气压越小，水的沸点越低。②在1标准大气压下，水的沸点为100℃。在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶上，大气压约为31000pa，水的沸点大约是：70℃左右。（3）高压锅的原理高压锅使锅内部的气压高于1个大气压，水的沸点升高，要在高于100℃时才沸腾，这样高压锅内部就形成高温高压的环境，饭就容易很快做熟。十、大气压的应用1.生活中应用实例2.活塞式抽水机（1）组成：活塞式抽水机由圆筒、活塞、出水管、两个单向阀门A、B等组成。（2）工作原理①提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。②当压下活塞时，阀门B被水压下关闭，水被阻不能向下流动，便冲开阀门A进入圆筒的上部。③再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。同时井的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。【例题9】下列现象或装置中不是利用大气压原理的是（）ABCDA．轮船经船闸从下游开到上游B．用吸管喝饮料C．吸在光滑墙面上的吸盘D．覆杯实验中纸板不掉【答案】A.【解析】A．轮船经船闸从下游开到上游，闸门D先打开，下游与船闸上端开口，下端相连通，构成连通器，然后闸门D关闭，闸门C打开，上游与闸室构成连通器，因此船闸是利用连通器的原理工作的，与大气压无关，故A符合题意；B．用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管，故B不符合题意；C．吸盘的工作过程是用力将吸盘紧压在墙壁上，将吸盘中的空气排出，松手后，由于吸盘内的空气减少，内部气压小于外界大气压，外界大气压将吸盘紧压在墙壁上，故C不符合题意；D．大气对纸片向上的压力托住了杯中的水，与大气压有关，故D不符合题意.故选A.【例题10】甲图是托里拆利实验装置，乙图是一个自制气压计，下列说法正确的是（）A．甲图所示实验最早证明了大气压的存在B．甲图中玻璃管稍微倾斜时，管内水银柱的高度变小C．将两图的实验装置都拿到山顶时，发现甲图玻璃管内水银面下降，乙图玻璃管内液面上升D．由于水银有毒，所以可以用水代替水银在教室里做甲图所示的实验【答案】C【解析】A．最早证明了大气压存在的实验是马德堡半球实验，而托里拆利实验是最早测出大气压的实验，故A错误；B．甲图所示的托里拆利实验中，将玻璃管倾斜，外界大气压不变，进入玻璃管的水银柱长度增加，但管内水银柱高度不变，故B错误；C．当把实验装置都拿到山顶时，由于高度增加，外界大气压减小，所以外界大气压能够托起的水银柱高度变小，而自制气压计瓶内压强不变，由于瓶内气压等于外界气压和玻璃管内水柱产生压强之和，外界气压减小，所以水柱高度增加，故C正确；D．大气压能够托起十多米高的水柱，所以不能在教室里用水代替水银做甲图所示的实验，故D错误。故选C.【例题11】如图所示，用酒精灯将烧瓶内的水加热沸腾后，在离管口稍远处可以看到“白气”________（填写物态变化名称）而形成的；撤去酒精灯，用橡皮塞塞紧瓶口，用冷水浇瓶底（如图），瓶内的水______（选填“会”或“不会”）再次沸腾，这是因为烧瓶内水面上方气压_______（选填“增大”或“减小”），水的沸点_____（选填“升高”或“降低”）。【答案】液化，会，减小，降低。【解析】水沸腾后产生大量的水蒸气，水蒸气遇冷液化成小水滴。水沸腾后，撤去酒精灯，则水不再吸收热量，所以此时水的沸腾停止，用冷水浇瓶底，则烧瓶内的水蒸气遇冷液化，烧瓶内气压减小，水的沸点降低，因此水又重新开始沸腾。用冷水浇瓶底，烧瓶内的水蒸气遇冷液化，烧瓶内气压减小。烧瓶内气压减小，水的沸点降低。【例题12】如图是抗击疫情使用的负压救护车，小松查阅资料得知：（1）“负压救护车”救护舱内外气压差保持在10～38pa之间，防止空气外流；（2）为防止交叉感染，舱内每小时换气20次，通过排风净化装置将舱内气体无害化排出，增大排风装置排风量，能降低救护舱内气压。①“负压救护车”执行任务时救护舱内气压______外界大气压（选填“大于”“小于”或“等于”）；②“负压救护车”从低海拔地区开往高海拔地区执行任务时，需要增大排风量，请分析原因：_________；③下列物体内部空间处于“负压”状态的是____。A．正在烧煮的高压锅B．开始吸饮料时的吸管C．充满气的轮胎【答案】①小于；②见解析；③B。【解析】①由题意知负压救护车执行任务时，救护舱内气压小于外界气压，舱内气体才不会排出舱外。②负压救护车由低海拔地区开往高海拔地区时，车外气压随高海拔升高而降低，若车内气压保持不变，则车内外气压差会升高，而不能达到标准，而通过增大排风量，车内气压会降低，从而可维持救护舱内外的气压差值保持在标准范围。③A．烧煮的高压锅，锅内气压大于锅外气压，不是处于负压状态；B．开始吸饮料时的吸管，管内空气被吸出，压强减少，而管外大气压保持不变，则此时管内气压小于管外气压，于是饮料被压进吸管，所以管内是处于负压状态，B符合题意；C．充满气的轮胎，胎内气压大于胎外气压，不是处于负压状态。故选B.十一、流体压强与流速的关系1.流体压强与流速的关系

（1）流体：液体和气体都具有流动性，统称为流体。如空气、水等，流体流动时产生的压强称作流体压强。【有关实验】分不开的纸；口吹硬币跳跃木块；吹不开的乒乓球等。【实验分析】以吹纸为例，吹气时，两张纸条内侧空气流动快，压强变小，而纸条外侧空气的流速基本不变，大气压强相对较大，存在压强差，因而有压力差，是这个压力差把两纸条压到了一起。【实验结论】在流体中，流速越大的位置，压强越小。2.用“流体压强与流速的关系”解释现象（1）火车站台上的安全线在火车站和地铁站的站台上往往要画一条安全线。原因是：当火车或地铁进站时，会带动人和车之间的空气的流速加快，人外侧空气流速慢压强大，而内侧流速快压强小，会产生一个向内侧的压强差，将人推向火车，易出现危险。（2）一些与“流体压强与流速的关系”有关的事例喷雾器、草原犬鼠的洞穴、跑车的气流偏导器等。3.飞机的升力如图所示是飞机的机翼截面形状，机翼的形状基本是上凸下平，机翼的形状对飞机的起飞起了很重要的作用。飞机起飞前，先在跑道上跑一段距离，空气相对机翼向后运动。因为机翼的形状是上凸下平，所以上方空气流速快，压强小，机翼上、下方存在压强差，产生压力差，形成了向上的升力。机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因。十二、拓展性实验—用传感器研究气体流速与压强的关系【实验介绍】如图，三节直径不同的塑料管联结在一起，然后与抽气机相通。当抽气机抽气时，在同一时间内，通过三个管子的气体总量是相同的，所以细管内气体的流速一定比粗管内气体的流速大。将三个气体压强传感器分别放入管内，将传感器与计算机相连，从计算机上就可以读出三个位置气体的压强值。【实验与现象】（1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，将传感器与电脑相连，打开抽气机抽气，观察电脑屏幕。【实验分析】如图所示，①、②、③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况。分析图像可知，A处流速大，压强小；C处流速小，压强大。当调换抽气机的挡位后，图乙中的三条图线均下移，由此可判断三节管中气体的流速均增大。（选填“增大”或“减小”）【实验结论】流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。【例题13】如图所示，某实验小组设计的实验装置，容器中装有足量的水，当打开阀门A，该装置为_______，当把阀门A、B都打开，水流动时，a管中液面高度____（选填“大于”“等于”或“小于”）b管中液面高度。【答案】连通器，大于。【解析】打开A阀门，水流入管道，a管、b管、大烧杯组成了上端开口底部连通的容器即连通器。再打开B阀门，粗管和细管中水的流量相同，细管处水的流速大、压强小，支持的水柱低，粗管处水的流速小、压强大，支持的水柱高，所以a管液面高度大于b管液面高度。【例题14】南京已经全面进入地铁时代。如图所示：（1）一辆地铁列车的长度大约为150______（填单位）；（2）乘客必站在黄色警戒线以外，其原因是：若列车急速驶过车站，警戒线区域内的空气流速会变大，压强将______；若地铁提速，站台上乘客与行驶的地铁之间安全距离应______（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】（1）m；（2）变小，不变。【解析】（1）根据常识可知，一辆地铁列车的长度大约为150m。（2）当列车驶过车站，警戒线区域内的空气流速会变大，由流体压强与流速的关系可知，警戒线以内的地方空气压强减小，而此时人外侧的空气流动速度慢，人外侧的空气压强大，会产生一个向内侧的压强差，将人推向列车，易出现危险；若地铁提速，则向内侧的压强差会更大，所以应该增大站台上乘客与行驶的地铁之间安全距离。【例题15】在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型飞机固定在托盘测力计上，如图所示，无风时，托盘测力计示数为15N；当迎面吹着飞机的风速达到20m/s时，托盘测力计的示数为7N，可以判定飞机受到了一个新的力。根据你的分析，此时飞机受到的该力大小为______N，产生该力的原因是机翼上方空气流速大，压强________。【答案】8，小。【解析】无风时，托盘测力计示数为15N，说明飞机受到的重力为15N；对飞机吹风时托盘测力计的示数变为7牛，示数减小，说明飞机受到了一个向上的升力，升力的大小为F'=G-F=15N-7N=8N这是由于气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上凸下平，空气通过上方的路程长，流速大、压强小；空气通过下方的路程短，流速小、压强大，从而形成了一个向上的压力差，使托盘测力计的示数变小。四、实验专题一、探究影响压力作用效果的因素【猜想与假设】小小的蚊子能轻而易举地用口器把皮肤刺破，重重的骆驼却不会陷入沙中。由此猜想：压力作用的效果除了与压力的大小有关，还跟受力面积有关。【设计实验】（1）实验器材：形变显著的物体（如海绵、沙子等）、压力小桌、砝码。（2）实验方法①控制变量法：探究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，采用该法进行。②转换法：压力的作用效果通过海绵的凹陷程度来体现。（3）改变压力和受力面积的方法①保持小桌与海绵的接触面积不变，在小桌上放一个砝码，改变压力，比较海绵两次形变的程度，如图甲、乙所示，记入表中。【进行实验与收集证据】操作1：在海绵上放一个小桌，观察图甲所示海绵被压陷的深浅；操作2：在小桌子上方放一个砝码，再次观察海绵的凹陷深度，如图乙；操作3：将小桌子倒置，桌面和海绵接触，放上砝码，然后再次观察海绵的凹陷深度，如图丙。实验现象与记录：实验压力受力面积压力作用效果甲小桌的重力桌脚（小）明显乙小桌+砝码重力桌脚（小）很明显丙小桌+砝码重力桌面（大）极不明显【分析论证】由甲、乙可得出，受力面积大小相同时，压力作用效果与压力大小有关，压力越大，压力作用效果越明显。由乙、丙可得出，压力大小相同时，压力作用效果与受力面积大小有关，受力面积越小，压力作用效果越明显。【实验结论】压力的作用效果与压力大小和受力面积有关；在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。在压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。【交流讨论】实验中选择海绵而不选择木板的原因是海绵易发生形变，实验现象明显，而木板不易发生形变，实验现象不明显。实验中可以用沙子、橡皮泥等代替海绵。二、探究液体内部压强的大小有什么特点【猜想与假设】猜想1：潜水越深，需要的装备越坚固，液体压强的大小可能与深度有关；猜想2：水越多，重力越大，液体压强的大小可能与液体的质量有关；猜想3：液体的压强是由液体产生的，压强的大小可能与液体的种类有关；猜想4：液体压强的大小可能与液体内部的方向有关。………【设计实验】（1）实验器材：压强计、铁架台、透明深水槽、水、盐水、刻度尺等。（2）探究方法——控制变量法①保压强计探头在水中的深度不变，改变探头的方向，观察并记录U形管液面的高度差。②控制液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变，逐渐改变探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。③把压强计的探头放入盐水中，控制探头的深度不变、在盐水中的方向不变，观察并记录U形管液面的高度差。【进行实验与收集证据】操作1：保持U形管压强计探头在水中的深度不变；改变探头的方向，分别沿水平向上、水平向下、沿竖直方向，观察并记录U形管液面的高度差。实验现象：U形管液面的高度差Δh相等。操作2：保持液体的种类不变（水）、探头在水中的方向不变（水平向下），逐渐增加探头在水中的深度，观察并记录U形管液面的高度差。实验现象：U形管液面高度差Δh1＜Δh2＜Δh3。操作3：把压强计的探头分别放入水、酒精中，控制深度相同、探头所对某一方向不变，观察并记录U形管液面的高度差。实验现象：Δh水＞Δh酒精。【分析论证】①由操作1可得出：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强相等。②由操作2可得出：同种液体，液体内部的压强随深度的增加而增大。③由操作3可得出：液体内部的压强跟液体密度有关。深度相同时，密度越大，液体内部的压强越大。【实验结论】液体压强的特点：在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；深度越深，压强越大；液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同处，液体的密度越大，压强越大。【交流讨论】方向深度液体密度五、综合练习1．关于如图所示的四个实验，描述错误的是（）A．图甲：一瓶橙汁先后放在相同的海绵上，海绵凹陷程度不同，说明压力大小不同B．图乙：在水中，压强计的探头所处的深度减小，它受到水的压强也随之减小C．图丙：连通器中装入同种液体，液体静止时，连通器各部分的液面总保持相平D．图丁：将自制气压计从山下移动到山上，气压计细玻璃管中的液面会上升【答案】A.【解析】A．固体对水平面的压力等于自身的重力，同一瓶橙汁重力相同，压力相同，瓶盖与瓶底的面积大小不同，海绵凹陷程度不同，说明压力相同时，压力的作用效果与受力面积有关，故A错误，符合题意；B．液体内部压强与深度有关，由图可知，在水中，压强计的金属盒所处的深度减小，它受到的水的压强也随之减小，故B正确，不符合题意；C．连通器中装入同种液体，根据可知，液体静止时，底部受到液体压强是相同的，则深度相同，所以连通器各部分中的液面总保持相平，故C正确，不符合题意；D．大气压与海拔高度有关，海拔越高，压强越小，将自制气压计从山下移动到山上，外部气压减小，气压计细玻璃管中的液面会上升，故D正确，不符合题意。故选A.2.一个质量分布均匀的立方体，静止在水平地面上。沿图中虚线将其分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分。剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压强最大的是（）【答案】D.【解析】将正方体分割成体积相等的a、b两部分，并取走a部分。剩下的b部分的体积相等。因为正方体质量分布均匀，故剩下b部分的质量、重力都相等，则剩下b部分对水平地面的压力（等于剩余部分的重力）相等，由p=F/s可知，压力一定时，受力面积越小，压强越大，题中D图剩下b部分的受力面积最小，则D图中剩下的b部分（未倾倒）对水平地面产生的压强最大，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D.3.有市民在湿地劳动时不慎陷入淤泥无法脱身.救援者将宽大的木板平绑在鞋底，顺利走到受困者身边，如图所示。受困者的质量为50kg、对淤泥的压强为p1，救援者连同木板的总质量为80kg、对淤泥的压强为p2，淤泥处处相同，则（）A．p1＜p2 B．p1＞p2C．p1=p2 D．数据不全，无法比较【答案】B.【解析】淤泥处处一样，根据两人所处的状态，受困者深陷泥潭，施救者由于与地面接触面积大，其在淤泥表面，故根据压力作用效果的定义可知p1>p2。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B.4.将未装满水且密闭的矿泉水瓶，先正立放置在水平桌面上，然后再倒立放置，如图所示。先后两次放置时，水对瓶底和瓶盖的压强分别为p甲和p乙，则p甲p乙，水对瓶底和瓶盖的压力分别为F甲和F乙，则F甲F乙（选填“＞”、“=”或“＜”）。甲乙【答案】＜，＞。【解析】由图可