2.3大气的压强（讲义）（解析版）

浙教版八年级上册第二章第三节大气的压强【知识点分析】课堂导入：如果把笼罩在地球的大气层比作海洋的话，我们就生活在大气海洋的底部。生活在海洋中鱼类会受到水的压强作用，那么，生活在大气“海洋”中的我们应该也会受到大气的压强作用。一.大气压强的存在1.大气压：大量现象表明，大气会向各个方向对于处于其中的物体产生力的作用，大气点压强我们叫大气压。2.证明大气压存在的相关实验：覆杯实验：还可以证明大气向各个方向都有压强吸瘪瓶子吸盘挂物3.马德堡半球实验：德国马德堡市市长格里克在马德堡市公开表演了一个著名实验，将两个铜半球合在一起，抽空气体，用马匹将它们拉开，直到两边各八匹马时才被拉开，这个实验不仅证实了大气压存在,还告诉人们大气压强很大。二.大气压的大小1.测量工具：(1)空盒气压计：空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕(hPa)为单位，一行以毫米汞柱(mmHg)为单位,1毫米汞柱约为133帕。该气压计携带和使用比较方便。(2)水银气压计：水银气压计内有一支细玻璃管，管内水银柱的高度会随大气压的变化而变化。读出的水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。该气压计的测量比较精确。2.标准大气压:离地面越高，空气越稀薄，空气的密度越小，大气压也就越小。通过观察可以发现:高度越高，大气压越小。在海平面附近，大气压的数值接近于1.01x105帕，人们通常把这个大气压称为标准大气压。标准大气压与760毫米高的水银柱产生的压强相等,其数值相当于1cm2的面积上施加约10牛的压力。大气压的测量：托里拆利的实验。三.生活用品与大气压1.真空压缩袋：是专门用来保存体积较大的物品的，不但可以省去许多储存空间，还可防霉、防蛀、防菌防潮等。其工作原理是把物品放进真空袋里，抽出袋内空气，外界的大气压把物品压扁。2.吸尘器：吸尘器是靠电动机高速驱动风机叶轮旋转，使空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，与外界大气压形成负压差。在负压差的作用下，吸人含灰尘的空气，经滤尘器过滤，排出清洁的空气，负压差越大，风量越大，则吸尘能力越好。3.离心式水泵工作原理：水泵启动前，向泵壳里灌满水，在动力机的带动下，叶轮高速旋转，水被甩出去，在转轴附近形成一个低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进人泵壳。进来的水又被叶轮甩到出水管，这样一直循环下去，就不断把水送到了进水管高处。4.活塞式抽水机：利用大气压将水压上去。四.大气压对天气的影响1.气压的差别：虽然大气压会随高度的升高而减少，但在同一高度，不同区域的大气压却不一定相同，甚至在同一地点，大气压也不是固定不变的。我们把相同高度上气压较高的区域叫做高压区，气压较低的区域叫做低压区。2.气压与天气变化的关系：研究表面，大气压的变化跟天气密切相关。高压区中心的空气从上往下流动，天气晴朗，天气干燥；低气压中的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。【晴天高压，雨天低压】五.大气压对人体的影响1.大气压的变化对人体会有一定的影响：人在晴朗的天气，一般心情比较舒畅，而在阴雨天，会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高，而阴雨天的气压较低。生活在平原地区的人进入青藏高原会因气压减小缺氧等原因，产生头晕、头痛、恶心呕吐等高原反应，相反从高海拔进入低海拔也有所不适。2.拔火罐疗法的原理：正常情况下，人体内气压和大气压大致相等，它抗衡着体外受到的大气压，所以人体不会有异常的反应，当体外局部压强减到很小时，体内外的压强差让皮肤外突，同时体内的血液也会聚集过去，使皮肤毛细血管充血。3.人体对大气压的变化有一个逐步适应的过程：随着时间的推移，人体可通过自身的调节或采取一些必要的措施，如飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压，航天员在太空行走时必须穿上内部加压的航天服等，使这些反应减轻或消失。六.气压对液体沸点的影响1.探究气压对液体沸点的影响探究过程:用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，用大针简缓缓地向烧瓶内充气，使瓶内气压增大。然后停止加热，待水温稍降，再缓缓地从烧瓶内抽气，使瓶内气压减小。实验现象:向烧瓶中充气时发现沸腾的水不沸腾了;从烧瓶内抽气时，水又重新沸腾了。实验结论:气压的大小会对液体的沸点造成影响。当气压增大时，液体的沸点会升高;当气压减小时，液体的沸点会降低。2.应用：高原上水的沸点较低，在高原上需要用压力锅来做饭，压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。当外界气压为1x105帕时，一般家用压力锅内的压强接近2x105帕，锅内水的沸点接近120℃,因此，用压力锅煮食物既可以保证在低压地区将食物煮熟，还可以提高烧煮食物的速度,节省燃料。3.高压锅：（1）高压锅的结构：（2）高压锅计算：当阀门被里面气压顶起来时，按照牛顿第一定理，外大气压与阀门自身重力产生的压强，与内部大气压强是平衡的，满足关系：P0+mg/S=P'P0表示外界大气压；m表示限压阀质量；S表示阀门的横截面积；P'表示高压锅内部空气压强1.经换算，m=（P'-Po）×S/g（知压强算阀门质量）2.P'=(Po×S+mg)/S(知阀门质量算内部压强）3.使用时压力锅内外最大压强差是△p=P'-P0=mg/S七.气体的压强与流速的关系1.气体压强跟流速的关系：流速大，压强小，流速小，压强大。2.此原理相关的现象：窗外飘动的窗帘吹纸3.飞机的升力：飞机在高速运动时，飞机的周围就会形成一个相对于飞机的高速气流，由于机翼上凸下平，上方气流的速度大于下方气流的速度，机翼下侧受到的向上的压强大于上侧受到的向下的压强，在压强差的作用下,使飞机得到一个向上的升力。【例题分析】【例1】如图是某同学自制的盛水容器的示意图，容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管，橡皮塞与玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的，玻璃管内的水面恰好与下端管口相平。打开阀门K，接一杯水后，关闭阀门，此时玻璃管的下端仍在水中。对此说法正确的是（）A．接水后与接水前相比较，玻璃管外的水面上升B．接水后与接水前相比较，玻璃管口的水面上升C．接水后与接水前相比较，容器底内表面a点的压强减少D．接水过程中，容器内的水中出现了气泡【答案】D【解析】A．接水后与接水前相比较，玻璃管外水量减少，所以水面下降，故A错误；B．玻璃管内的水面恰好与下端管口相平，说明瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强，打开阀门K，由于阀门K里面压强大于外界大气压强，水会流出来，同时瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和减小，大气压将空气通过玻璃管压入容器内，始终保持瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强，关闭阀门后，玻璃管口的水面不会上升，故B错误；C．容器内玻璃管口处压强始终不变，且管口的下端仍在水中，故容器底内表面a点的压强不变，故C错误；D．玻璃管内的水面恰好与下端管口相平，说明瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和等于大气压强，打开阀门K，由于阀门K里面压强大于外界大气压强，水会流出来，同时瓶内空气压强与玻璃管下口上方水的压强和减小，大气压将空气通过玻璃管压入容器内，容器内的水中出现了气泡，故D正确。【例2】小李做了一个有趣的实验（如图所示），取两个相同的玻璃杯，把乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上，杯口之间距离大约为1cm。对准两个杯口中间快速吹一口气，则乒乓球将（）向左杯的杯底处运动 B．向左杯的杯口处运动 C．静止不动 D．原地跳动【答案】B【解析】当从杯口吹气时，杯口的空气流动速度大，压强小，杯底处空气流速小，压强大，乒乓球在压强差的作用下，受到压力差的作用向杯口处靠拢。【例3】关于下图说法正确的是（）A.用吸管吸饮料利用了“气体流速越大，压强越小”的原理B.“拨火罐”既能说明大气有压强，又能说明人体内部有压强C.高山上用高压锅饭，是因为高山上气压低，沸点高D.如图所示的自制气压计，插在瓶塞中的玻璃管内水柱升高说明外界大气压增大【答案】B【解析】A．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A错误；B．罐子会吸附在皮肤上，是因为罐内气压小于外界的大气压，故是说明大气有压强；皮肤上的圆形血印是向外凸起，说明人体内也有压强，体内压强比罐内压强大，导致皮肤向外凸起，故B正确；C．在高山上，海拔高、气压低、水的沸点低，高山上用高压锅饭，故C错误；D．自制气压计的瓶内空气的压强不变，外界大气压减小，水柱升高，故D错误。【例4】如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出，这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是（）A．瓶口太小，水不易流出B．外界大气压强等于瓶内水的压强C．外界大气压强等于瓶内空气的压强D．外界大气压强等于瓶内空气的压强与瓶内水柱压强之和【答案】D【解析】当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面上，所以水不会从瓶中流出来；当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，空气进入瓶内，瓶内的气压等于外界大气压，由于重力作用水会流出，一旦瓶口再次被水淹没，外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和，瓶中的水又停止外流，如此反复，使水不会全部流出而能保留在瓶中。故选D。【例5】一天，小芬家正用压力锅做饭，突然，米汤从放气孔“吱吱”地射出。原来，易熔片熔了。妈妈到小摊上买了一个易熔片装上后开始烧绿豆汤。几分钟后，只听“嘭”的一声巨响，变形的锅盖飞到了天花板上，绿豆和汤四处飞溅。小妍分析了这次事故的原因，其中不可能的是

(

)A．可能锅盖中心的出气孔堵塞了B．可能限压阀与杆之间摩擦力太大或卡住了C．可能锅盖内侧的橡皮圈老化了，锅盖与锅之间密封不好D．可能新买的易熔片是不合格产品，熔点太高【答案】C【解析】A．锅盖中心的出气孔堵塞了，锅内气体压强就会过大，有可能发生爆炸事故，故A不符合题意；B．如果限压阀与杆之间摩擦力太大或卡住了，气体排不出去，锅内气体压强就会过大，有可能发生爆炸事故，故B不符合题意；C．如果锅盖内侧的橡皮圈老化了，锅盖与锅之间密封不好，气体会泄露出去，内外压强差不大，不会发生爆炸事故，故C符合题意；D．如果新买的易熔片是不合格产品，熔点太高，当锅内温度升高时，易熔片的熔点太高，易熔片不会熔化，锅内气体便不会从放气孔喷出，锅内气体压强过大时，从而发生爆炸事故，故D不符合题意。【例6】如图为阴阳壶的结构示意图，中间被隔为互相独立的两半，可同时盛装两种液体，壶把上开有甲乙两孔。当按住甲孔倾倒液体时出现的现象是（）A．甲液体倒出B．乙液体倒出C．甲乙液体同时倒出D．甲乙液体均倒不出来【答案】B【解析】使用时，阴阳壶倾斜，两种液体都向下运动（如下图所示），若捂住甲孔，则左侧壶内气体压强随体积的增大而减小，左侧壶内气体压强小于外界大气压，所以甲液体在大气压的作用下不能倒出；而乙孔使得右侧壶内与外界空气相通，则右侧壶内外的气体压强相同，乙液体在重力作用下就可流出来。【例7】关于大气压与人生理的关系，说法错误的是（

）A.人体内的压强与体外的大气压大致相等B.在雷雨之前，由于气压的下降，人们常会山现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状C.航天员太空行走时必须穿上内部加压的航天服，是因为此时人体内的压强小于外界大气压D.高山反应也叫高山病，是常见的一种生理现象，跟气压大小有关系【答案】C【解析】A．人体内也有压强，而体内的压强与体外的大气压强大致相等，当人体内外的压强失去平衡后，会对人体产生不良的影响，故A正确，不符合题意；B．人的情绪、心情受气压的影响，雷雨前，由于大气压下降，体内气压大于此时的大气压，人们会出现胸闷、头昏等症状，故B正确，不符合题意；C．太空是真空没有空气，没有大气压，航天员如果不穿航天服，体内的气压可能会把人体撕碎，尤其是肺，故C错误，符合题意；D．人对大气压的变化有逐渐适应的过程，如果在短时间内气压变化较大，人会由于来不及做出相应的调节而出现各种不适的症状，如高山反应，故D正确，不符合题意。【例8】人们对“大气压”进行了许多研究，有关叙述正确的是（

）A．甲图，马德堡半球实验测得了大气压值而且证明大气压很大B．乙图，托里拆利用水测得标准大气压的值为760毫米汞柱C．丙图，人们测得高山的山脚大气压比山顶要低D．丁图，人们制造空盒气压计用于方便地测量大气压【答案】D【解析】A．历史上马德堡半球实验是第一次证明大气压存在，而通过托里拆利实验第一次测得了大气压的值，故A错误；B．托里拆利用水银测得标准大气压的值为760毫米水银柱，故B错误；C．大气压的高低与海拔高度有关，随高度的增加，大气压降低，所以，山脚的大气压比山顶高，故C错误；D．大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计测量，故D正确；【例9】小徐对一些生活情景的分析不正确的是（

）

A．甲图烧瓶内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关B．乙图吸盘能将物体挂在墙上不掉下来，是因为重力与大气压力彼此平衡C．丙图若玻璃管倾斜，则测得的大气压强值不变D．丁图雨伞被向上“吸”起，是因为伞上方比下方空气的压强更小些【答案】B【解析】A．撤掉酒精灯，停止加热，水就会停止沸腾。当向外拉动注射器活塞时，试管中的气压就会减小，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关，气压减小，沸点降低。故A正确；不符合题意；B．重力的方向是竖直向下，而压力的方向是垂直于墙面，所以根据二力平衡条件可知这两个力不是一对平衡力。由于吸盘是紧贴在墙面上，当有重力时，贴盘就会和墙面之间产生摩擦力，摩擦力与重力彼此平衡。故B不正确；符合题意；C．如图所示的托里拆利实验中，若细玻璃管倾斜，液柱的长度增加，但高度不变，所以测出的大气压强值不变。故C正确；不符合题意；D．相同时间内，空气要经过伞上和伞下，伞下路程短，空气流动速度小，压强大；伞上路程长，空气流动速度大，压强小。故D正确。不符合题意；【例10】如图所示，在托里拆利实验中，测得玻璃管内水银面比水银槽内水银高出，能使这个高度差变小的做法是（）A．使玻璃管稍下降一点 B．把玻璃管稍稍往上提C．将玻璃管倾斜一点 D．把装置移到高山上去【答案】D【解析】管内水银柱上方为真空，气压为0，此时760mm高水银柱底部的压强等于外界大气压，即这760mm高的水银柱是由大气压支撑的，要使这个高度变小，则需要外界气压变小。把玻璃管稍微向上提、使玻璃管稍下降、将玻璃管稍为倾斜一点，这三个方法都不能减小外界气压，故都不能使水银柱高度减小。只有把实验移到高山上去做，由于海拔高，气压低，高山上大气压小，能支持的水银柱高度也就变小。【例11】小明在玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气），然后托住纸片，将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下（如图所示）。该活动所研究的问题是（）

A．大气压强有多大B．水的重力与大气压力之间的关系C．大气对各个方向是否都有压强D．液体向各个方向都有压强【答案】C【解析】杯中装满水后倒置或倾斜，纸片都不会掉下来，是因为被大气压给“支持”住了，即大气压向各个方向都有压强，所以该活动所研究的问题是：大气对各个方向是否都有压强，故C符合题意。【例12】如图所示的实验中吸盘都保持静止但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此，下列说法正确的是（）A．利用甲图的实验可以粗测大气压的值B．利用乙图的实验可以粗测大气压的值C．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力D．乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的【答案】B【解析】AC．甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力，并且二力是一对平衡力；在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力，二力也是一对平衡力；因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，不能求出大气对吸盘的压力，故不可以粗测大气压的值，故AC错误；BD．乙图中吸盘受到大气对下面吸盘的压力和物体对下面的拉力，并且二力是一对平衡力，故大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力，由以上分析可知，乙图能求出大气对吸盘的压力，故可以粗测大气压的值，故B正确，D错误。【例13】7月25日至7月28日，第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地，给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时，会带来气压的急剧降低。（1）1个标准大气压的值为___________Pa；（2）台风登陆时，某建筑工地的简易房紧闭门窗，彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压，屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa，屋顶的面积为80m2，这时屋顶所受到的内外压力差可达___________N，足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。【答案】

1.01×105

8.8×105【解析】（1）1个标准大气压可以支持起760mm的水银柱，1个标准大气压的值为1.01×105Pa。（2）这时屋顶内外压力差为ΔF=ΔpS=(1.01×105Pa-0.9×105Pa)×80m2=8.8×105N【例14】如图甲所示为离心式水泵，它能把水从低处抽到高处，是利用了___________。如图乙所示为高压锅，它利用了液体的表面气压越大___________的原理。如图丙所示实验，固定在水平桌面上两根平行的木棒上，放了间隔一定距离的两个乒乓球，向两个乒乓球中间的间隙用力水平吹气，则两个乒乓球将___________（选填“靠近”或“远离”），出现这种现象的原因是：流体流速越大，压强越___________。【答案】

大气压

沸点越高

靠近

小【解析】离心式抽水机工作时，使其内部气压小于外界大气压