10.3 气体的压强（第1课时）（考点解读）（原卷版）

1\o"10.1压强"0.\o"10.3气体的压强"3气体的压强（第1课时）（考点解读）（原卷版）知识导航知识导航知识点讲解知识点讲解1、大气压强的认识（1）大气压强：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；大气压用p0表示；（2）产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性；（3）马德堡半球实验证明了：①大气压的存在②大气压很大。2、估测大气压值实验【实验目的、原理、方法】①实验目的：估算大气压强的数值；②实验原理：；二力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态，这两个力是一对平衡力。【实验器材】注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。【器材作用及图像】①注射器：实验主体；②弹簧测力计：拉动注射器活塞；③细线：连接器材；④橡皮帽：封住注射器的小孔；⑤刻度尺：测注射器针筒上有刻度部分的长度。【实验步骤】步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；步骤②用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L；【实验计算方法】=1\*GB3①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积S=V/L=2\*GB3②根据公式p=求出大气压强。3、\o"气压计和抽水机"气压计和抽水机（1）气压计的种类有水银气压计及无液气压计，气压计的用途：①预测天气的变化，气压高时天气晴朗，气压降低时，将有风雨天气出现。②可测高度，每升高12米，水银柱即降低大约1毫米，因此可测山的高度及飞机在空中飞行时的高度。

（2）抽水机又名“水泵”。离心式水泵是利用大气压的作用，将水从低处提升至高处的水力机械。抽水机的原理是：先令水面上方的大气压强减小，然后水就在外界大气压的作用下，把水沿抽水机压上来。4、大气压的特点与应用（1）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；（2）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；（3）大气压变化规律：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低100Pa；（4）沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮不熟）；随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）；（5）体积与压强：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。典例分析＋变式训练考点1大气压强的认识【典例1-1】（2023•红桥区模拟）小华制成如图所示的“自动给水装置”，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．大气压的作用 C．瓶的重力作用 D．水的浮力作用【典例1-2】（2023春•雨花区校级月考）亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。挤出两个正对的吸盘内的空气，很难拉开它们，可体验到的存在。饮茶是我国的传统文化，我省也是产茶大省，有名的茶有南岳云雾茶、长沙金井毛尖、石门银针等，如图所示是一把装有茶水的茶壶，壶嘴与壶身构成。【变式1-1】（2022春•武侯区期末）如图所示，在铁桶内放少量水，用火加热，沸腾后把桶口堵住，浇上冷水，铁桶被压扁，其原因是（）A．铁桶的重为使其变扁 B．冷水的压力把铁桶压扁 C．大气压力把铁桶压扁 D．桶内空气膨胀使铁桶变扁【变式1-2】（2022春•广汉市期中）将瓶灌满水，用手指堵住瓶口倒立于水槽中，将手指移开，如图所示，则瓶中水（选填“会”或“不会”）从瓶中流入水槽，这是支撑着瓶中的水。考点2估测大气压值实验【典例2-1】（2022春•曾都区校级期中）同学们课外做托里拆利实验，测得的数据偏低，其原因可能是（）A．玻璃管中有空气进入 B．水银槽内水银太多 C．管子没有竖直放置 D．管子太粗【典例2-2】学习了大气压后，小明想估测一下大气压的值。他准备了如下器材：不同规格的针筒、两个弹簧测力计（量程为10N）、刻度尺、一个铁丝做成的T型钩、细线、橡皮帽等。小明在实验中选了图2中B规格的针筒，发现弹簧测力计的量程太小了。于是设计了图1实验装置，顺利完成了测量任务。具体步骤如下：①先读出针筒的容量为10mL，用刻度尺量出其全部刻度长度为5厘米。②把针筒活塞推至筒底端，排尽筒内的空气。然后，用橡皮帽封住针筒的小孔。③慢慢地拉针筒，刚好拉动活塞时，两个测力计示数均为9.8N。请根据他们实验方案回答以下问题：（1）若不考虑其他因素的影响，则本次测量大气压值p＝帕。（2）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3所示，对比两次实验结果，小明认为出现此现象的原因可能是。A.弹簧测力计的自重对实验有影响B.注射器中有空气未排尽C.活塞与注射器筒壁间有摩擦D.注射器漏气（3）另一个同学只用一个簧测力计也完成了实验，他们选择的针筒是图乙中的（填“A”或“C”）。（4）小明还发现：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。由此小明想：封闭气体的体积大小是否会影响气体压强大小呢？小明取一个30mL的针筒，在针筒内壁抹润滑油，使内壁和活塞之间的摩擦力减小到可忽略不计。接着他将针筒吸入一定质量的空气并连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：V（mL）68101216P（kPa）160120968060①根据表中的数据可得：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越（选填“大”或“小）。②当小明不推拉活塞，即注射器内气压和外界气压都为100kPa时，注射器内的空气体积为mL。【变式2-1】（2023春•开福区校级月考）瓜瓜用如图所示的装置完成托里拆利实验，测定大气压的值，下列有关说法正确的是（）A．若在玻璃管顶部戳一小孔，管内水银将从顶部喷涌而出 B．若往水银槽内多倒些水银，管内、外水银面高度差增大 C．若玻璃管倾斜，管内、外水银面高度差不变，水银柱变长 D．若把此装置从1楼搬到38楼，管内外水银面的高度差将增大【变式2-2】（2022春•商水县校级期中）如图所示，小明利用容积为V的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值。（1）利用刻度尺测量出的长度l。（2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞时，记下弹簧测力计的示数F，再计算出大气压值。（3）实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（4）实验中的活塞与筒壁之间有摩擦，此因素将导致所测大气压值（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。考点3\o"气压计和抽水机"气压计和抽水机【典例3-1】（2022春•兴庆区期末）如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是（）A．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压小于大气压 B．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压 C．带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升 D．为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管【典例3-2】（2023•天桥区开学）济南的泉水来源于南部山区，如图甲所示，降水渗入地下后，顺石灰岩渗漏带向北流，至城区遇到岩体阻挡，喷涌而出。由此可见，眼眼清泉的成因可以用原理解释。老济南人曾用活塞式抽水机抽取地下水，如图乙所示，活塞式抽水机工作时，是利用把水“抽”上来的。【变式3-1】（2022•南宁模拟）如图是创意气压计，A为玻璃管，与大气相通，B为密闭的厚玻璃球，A与B下部相通，内装红墨水。下列说法正确的是（）A．该气压计是一个连通器 B．玻璃球内的气压等于外部大气压 C．A管做得细容易呈现气压的变化 D．A管中的液面会随大气压的减小而下降【变式3-2】（2022春•白碱滩区期末）（1）如图甲所示，玻璃瓶装满带颜色的水，把细玻璃管通过橡皮塞插入瓶中，如果用手挤压玻璃瓶，细管中水面发生变化，表明力能；用力越大，瓶子的形变程度越大，说明力的作用效果跟有关；瓶子形变的同时，观察到接触瓶子的手指肌肉发生凹陷，表明物体间力的作用是；手握瓶子竖直悬空静止，若手握瓶子的力增大，瓶子受到的摩擦力将（选填“增大”、“减小”或“不变”）；（2）首先证明了大气压强的存在。如图乙所示，在玻璃瓶中倒入适量带颜色的水。把画有刻度的细玻璃管通过橡皮塞插入瓶中，从细管上端吹气，使瓶内气压（填“大于”“小于”或“等于”）大气压，水沿细管上升到瓶口以上，即制成了简易气压计。将它从山脚移到山顶，细管内水面会（选填“上升”、“下降”或“不变”）。考点4大气压的特点与应用【典例4-1】（2023•崇明区一模）下列实例中，属于大气压应用的是（）A．液位计 B．拔火罐 C．茶壶 D．密度计【典例4-2】（2023•和平区一模）如图是抗击新冠疫情使用的负压救护车，车内空间为负压舱，它能有效防护病毒再传播，负压装置的主要部分是一个抽气机，将经消毒杀菌处理后的被污染空气从车内抽出，使车内气压（选填“高于”、“低于”或“等于”）车外气压，在作用下，清洁的空气只能由车外流向车内。【变式4-1】（2023•曲江区校级三模）物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中正确的是（）A．如图：帕斯卡只用了几杯水就让装满水的木桶向四周裂开，该实验说明液体的深度越深液体的压强越小 B．如图：对沸腾的水停止加热，用气筒向外抽气，水再次沸腾，说明气压减小水的沸点升高 C．如图：用吸管喝饮料时，瓶里的饮料是被嘴“吸”上来的 D．如图：排水管的U形“反水弯”利用了连通器原理【变式4-2】（2020秋•杭州月考）高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，其内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减少，现在一个直径为24cm、空心柱小孔的横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。则：（1）高压锅内气体能达到的最大压强为多少？（2）商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应再配备一个质量为多少克的限压阀？（g取10N/kg）巩固训练一、选择题。1．（2023春•沙坪坝区校级月考）以下估测数据最符合实际的是（）A．一枚鸡蛋受到的重力约为0.5N B．一名中学生的体重约为200kg C．珠穆朗玛峰顶的大气压约为1.5×105Pa D．救护车在市区行驶的速度约为60m/s2．（2022春•仓山区期中）下列各现象中，与大气压有关的是（）A．茶壶盖留有小孔 B．高楼储水箱要建在楼顶 C．把药液注射进肌肉里 D．深水潜水员要穿特制的抗压潜水服3．（2023•河口区校级一模）如图所示，是我国自主研发的C919商用大飞机，它将于数年后投入运营，C919客机中的部分钛合金零件采用了激光3D打印技术。关于客机的相关物理知识。下列说法不正确的是（）A．客机所在高空的大气压强，比海平面附近的大气压强更大 B．客机采用密度小的材料，可以减轻它的重力 C．客机在空中沿直线匀速飞行，是受平衡力作用 D．若客机所受的所有力都消失了，客机仍然可以匀速飞行4．（2023•武穴市模拟）在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度△hA、△hB和△hC之间的大小关系为（）A．△hA＝△hB＝△hC B．△hA＞△hB＞△hC C．△hA＞△hB＝△hC D．△hA＝△hB＞△hC5．（2023•武侯区模拟）如图所示的实例中，利用大气压强的是（）A．图中，用水封堵回水管 B．图中，候车时不要超过安全线 C．图中，潜水艇上浮 D．图中，吸盘挂钩吸附在光滑的墙面上6．（2023•榆阳区校级一模）如图是一个擦窗机器人，它的“腹部”有吸盘。擦窗时，它的真空泵会将吸盘内的空气向外抽出，它就能牢牢地吸在竖直玻璃上。下列说法错误的是（）A．擦窗机器人能吸在竖直玻璃上是因为大气压的作用 B．擦窗机器人通过玻璃成等大的虚像 C．擦窗机器人静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是竖直向上的 D．擦窗机器人静止在竖直玻璃上时，真空泵继续向外抽气，机器人受到的摩擦力变大二、填空题。7．（2023•虹口区一模）马德堡半球实验证明了存在且很大。如图所示，平放在水平地面的一块砖，若将它竖放，则它对地面的压力将，压强将。（后两空均选填“变小”“不变”或“变大”）8．（2023•普陀区一模）意大利科学家首次测定了大气压强的值为1.01×105帕，实验装置如图所示，其中用到的水银密度为13.6×103千克/米3，它表示体积为1立方米的水银；若玻璃管顶端不慎被打破，管内水银将（选填“上升”或“下降”）。9．（2023•西安校级二模）某同学假期坐火车从西安去西藏旅游，历时37h，全程2960km，火车的平均速度是km/h；在火车上带来的食品包装变得鼓起来（如图），可以推测外界大气压（选填“变大”或“变小”），这是因为西藏比西安的海拔（选填“高”或“低”）。10．（2022秋•金山区期末）小华同学用吸管喝盒装牛奶如图所示，吸了一大口发现奶盒变扁了。在物理的学习中，小华知道了力可以使物体发生形变，并通过查阅资料获得以下信息：（1）牛奶盒里牛奶上方有一定质量封闭气体；（2）在20℃时，一定质量封闭气体压强随体积变化如下表所示。体积V（mL）0.10.20.30.4气体压强p（Pa）1×1055×1043.33×1042.5×104①由数据可知在20℃时，一定质量封闭气体压强与体积的关系是：；②指出包装盒变扁的原因，并写出分析过程：。11．（2023•南昌开学）如图所示，是一种名为“吸血鬼杯”的饮料杯，左边的细玻璃管与右边的杯身上端均开口，下部相连通，构成一个；当我们从细玻璃管口吸饮料时，不必倾倒杯子，饮料在的作用下就能够进入口中。12．（2022秋•黄浦区期末）物理知识在生活中有着广泛的应用。如图（a）所示，锅炉液位计主要是利用原理工作的；如图（b）所示是国产C919大飞机，为了减轻飞机质量，制作时采用密度的铝锂合金（选填“较大”或“较小”）；先秦时期，古人用“角法”治病，“角法”就是现在的拔火罐，如图（c）所示，工作时罐内气压外界大气压强（选填“大于”“等于”或“小于”）。三、实验探究题。13．（2022•南京模拟）小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量，其实验步骤如下：a.先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，目的是；当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔；b.用细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，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒