大气压强 教师版.doc

天津市木斋中学初中物理学案年级大气压强考试要求内容基本要求略高要求较高要求大气压的基本知识大气压强产生的原因用大气压强解释生活现象有关大气压强的计算大气压的测定柱形液体的压强问题大气压的应用抽水机的工作原理大气压强的影响因素海拔对大气压强的影响大气压强对沸点的影响压强与流速的关系气体和液体的流速对压强的影响解释生活现象知识点睛知识点1 大气压强基本知识1大气压的存在以上实验说明，大气压强确实是存在的2定义：和液体一样，空气内部各个方向存在压强这种压强称为大气压强简称大气压或气压3产生原因：地球周围包围着厚厚的空气层（大气层），这些空气同样受到地球的吸引，同时空气是可以流动的，因此对浸在空气中的物体表面就产生了压强，并且与液体一样，在大气层内部向各个方向都有压强4如何用大气压解释现象为了能解释许多与大气相关的现象，必须分析有关物体内、外的气压变化，比较它们的作用效果如：钢笔吸墨水必须先压吸水管上的弹簧片，排出空气，造成里面气压小于外部墨水面上的气压，这样气压差就使墨水被压进吸水管由此可见，用大气压解释现象时，要通过气压不平衡来观察分析注意区分大气压强和液体压强的异同：共同点：（1）都是由于重力产生；（2）深度越深，压强越大；（3）在同一位置，向各个方向的压强都相等；（4）压强大小还跟气体和液体密度有关不同点：（1）深度选择的基点不同，液体的深度以自由液面为准，大气压则以地平表面的压强为准，因人们生活在大气的底部，不可能以气体的上表面为基准；（2）液体具有不可压缩性质，所以液体密度可视为上下均匀，气体具有可压缩性质，气体密度在高空与地表是不同的，所以气体压强不能用p=gh来计算某处压强例题精讲基础题【例1】 由于空气要受到_，所以空气对在它里面的物体也要产生_，我们把它叫做_，离地面越高，空气密度_，大气压的值越_【答案】 重力；压强；大气压强；越小；小【例2】 关于大气压，下列说法错误的是（ ）A大气压是由于空气有质量产生的B大气中某一位置向任何方向都有压强，而且压强的值是相等的C大气压随高度的减小是不均匀的，但在海拨内，可以近似认为是均匀减小的D同一地点，大气压不是固定的；不同的地点，大气压强可能相等【答案】 A【例3】 关于大气压的变化下列说法正确的是（ ）A大气压的值总是帕 B在同一个地方，晴天大气压比阴天高C大气压的值随高度的增加而减小 D在不同的地方，大气压一般是不同的【解析】 A应该说，在1个标准大气压下，大气压的值是帕B晴天温度高，水分蒸发得快，空气的湿度小，密度大，因此晴天大气压比阴天高（水蒸气的密度小于空气的密度）C随着高度的增加，空气越来越稀薄，即密度越来越小，故大气压的值随着高度的增加而减小D大气压还要受其它因素的制约，如空气的密度、湿度等，所以不同地方，大气压一般是不同的答案：B、C、D【例4】 我们每时每刻都要呼吸，利用胸部扩张和收缩的呼吸方式叫胸式呼吸，能正确描述胸式呼吸动作的是（ ）A吸气时胸部扩张，肺内气压低于大气压B吸气时胸部收缩，肺内气压低于大气压C吸气时胸部扩张，肺内气压高于大气压D吸气时胸部收缩，肺内气压高于大气压【解析】 在温度不变时，一定质量的气体，体积越小，压强越大；体积越大，压强越小我们吸气时，胸部扩张，胸内肺泡跟着扩张，于是肺的容积增大，肺内空气压强减小，形成一个负压区，小于体外的大气压强，大气压强将新鲜的空气经鼻腔、气管压入肺中，呼气时则与吸气时相反答案A【例5】 如图所示，用纸片盖上盛满水的杯口，再使杯口向下，水也不会流出来，主要是因为（ ）A纸片很轻 B水粘住纸片C空气有浮力 D大气对纸片有向上的压力【解析】 纸片受到的重力方向向下，纸片的上表面受到杯内水对纸片向下的压力，而纸片没有掉下来，说明纸片受到了一个方向向上的压力，这个力只能是空气施加的可见纸片下表面受大气向上的压力作用，才使纸片不会掉下来选D【例6】 自来水笔吸墨水时，只要把笔尖浸没入墨水中，再把笔尖上的弹簧片按几下，橡皮管里就会吸进墨水，为什么？【解析】 “按”弹簧片意味着橡皮管中的空气被挤出一部分，松手后意味着管里剩余空气体积变大，气压变小且小于外面大气压，弄清这些，此题便迎刃而解答案：按压弹片时将橡皮管内空气挤出一些，松手后管内剩余空气体积变大，气压变小，墨水面上的大气压大于管内气压，便将墨水压入橡皮管内中档题【例7】 小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了，这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以（ ）A增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力B减小瓶盖与瓶口的接触面积C减小瓶内外气体的压力差D由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力【解析】 厂家为了防止罐头变质，一般都在玻璃瓶装的铁皮盖罐头内抽成“真空”，由于瓶内压强小于瓶外的大气压强，所以很难打开铁皮盖罐头用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了，这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖后，进入少量的空气，可以减小瓶内外气体的压力差，所以容易打开答案：C【例8】 如右图所示，取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子，在瓶底铺层沙子，点燃浸过酒精的棉花，把它放入瓶中，再用剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口，结果鸡蛋进到瓶子里，这是因为（ ）A鸡蛋受重力作用进入瓶里B瓶子可以把鸡蛋吸到瓶里C鸡蛋有弹性挤进了瓶里D大气压把鸡蛋压进瓶里【解析】 点燃的棉花使瓶内空气温度升高，空气密度减小，再把熟鸡蛋堵在瓶口，火熄灭了，空气温度降低，瓶内气体压强减小，瓶外大气压强大于瓶内气体压强，鸡蛋被压进瓶中答案：D【例9】 在冬季，剩余半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞是觉得很紧，不易拔出来，其中主要原因是（ ）A软木塞受潮膨胀B瓶口因温度降低而收缩变小C白天气温升高，大气压强变大D瓶内气体压强减小【解析】 生活中常常遇到这样的情况，半瓶热水的暖水瓶，另一半是空气，经过一个夜晚后，由于暖水的保温性能不太理想，热水因散热而温度降低，瓶中空气温度也随之降低，使瓶内气体压强减小.这样，外界的压强大，里面的压强小，软木塞显得很紧，不易拔出答案：D【例10】 医院里护士在用注射器抽吸青霉素等密闭药瓶内的药液时，总是在针头插入瓶塞后先向瓶内推进一些空气，这样做的目的是（ ）A便于摇匀药液 B用空气稀释药液 C便于抽吸药液 D防止针眼堵塞【解析】 注射器抽吸药液实际上是利用外界大气压强将药液压进注射器中，其原理同活塞式抽水机的抽水过程一样，如果直接在密闭的药瓶内抽取药液，随着药液进入注射器中，药液上方气体的压强逐渐变小且小于外界大气压，故抽取时很费力且如果将注射器活塞一松开药液又会回到瓶内为方便抽取药液，要先向瓶内推进一些空气，使瓶内气体的压强大于外界大气压强，这样，再抽取药液时就不会发生上述现象了答案：C【例11】 用玻璃管可以把瓶子中的水吸到嘴里，这是为什么？如果把玻璃管通过塞得很紧的橡皮塞插入盛满水的瓶子里，用嘴吸玻璃管，还能把水吸上来吗？【解析】 首先应明白“吸”的作用是什么即吸走玻璃管中的空气，使里面接近真空（即使它的气压小于外界的大气压），然后分析水面是否受到大气压的作用，若受到大气压的作用，且与玻璃管中的气压不等，必定造成液体的流动，若不受大气压的作用，就没有使液体流动的动力了如图甲，用嘴吸玻璃管时，将玻璃管中的空气吸走一部分，使管内的气压小于外界的大气压，那么作用在水面上的大气压就将水压入人的嘴里了如图乙就不能将水吸入嘴里，因为其瓶中的水面不与大气相通，即使吸走了玻璃管中的空气，使里面的压强小于瓶内液面上的大气压，瓶内气压将部分水压入吸管后，水面上的气体体积将变大，压强将变小，其与管内压强差下降，将不足将水压出大气压强的计算【例12】 高压锅盖面积为，当锅内蒸气压强达2个标准大气压时，锅盖所受蒸气压力是 _N【答案】【例13】 一个杯子的口径为，装满水，用硬纸片盖好，倒过来，水并没有使纸片落下，这时作用在纸上的大气压力约是（ ）A505N B0.008N C202N D20200N【答案】 C【例14】 若屋顶的面积是，大气对屋顶的压力有多大?这么大的压力为什么没有把屋顶压塌?【解析】因在同一处气体对各方向的压强相等，即对屋顶向上的压力和向下的压力相等，两个力互相平衡，所以屋顶未被压塌【例15】 德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验把两个半径约为20cm的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉这两个半球如果平均一对马（左右各一匹）能产生的拉力是1.6103N，估计要用多少匹马才能把这两个半球拉开？计算时可把半球看成一个圆盘【解析】 我们只要先算出两个半球的受力面积，再算出大气压作用在半球上的压力就可以算出所需马的数量则：半球的受力面积：m2，取大气压Pa则作用在半球上的压力拉开半球用马的数量为：（匹），答案：16匹【例16】 图所示，在C点用一根细绳把半球悬挂于气压为的大气中保持平衡，这时半球的平面部分恰好位于竖直平面内设半球平面部分的面积为S1，凸起的球面部分的面积S2，则大气压对该半球凸起的球面部分的水平向左的压力大小等于（ ）A B C D0【答案】 B【例17】 测得一个24厘米高压锅的限压阀的质量为0.08千克，排气孔的内径为3毫米如果用它煮水消毒，根据下面水的沸点与压强关系的表格，这个高压锅内的最高温度约为多高?（当时的大气压为）【解析】 高压锅的限压阀的面积为，限压阀的重量高压锅内能承受的最大压强为大气压与限压阀产生的压强之和，即：【点评】高压锅的基本原理，就是通过提高锅内的气压来提高水的沸点温度，这里通过具体的数据，计算了24厘米高压锅的沸点温度为，这比常压下水的沸点温度（）高出20多度由于沸点温度的提高，锅内食物能在较短的时间内煮熟知识点睛5大气压的测定托里拆利实验大气压到底有多大？用什么方法可以测出来呢？意大利科学家托里拆利首先用实验的方法测出了大气压的数值实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是大气，因此，是大气压支持管内这段水银柱不下落，大气压的数值就等于这段水银柱所产生的压强测得的水银柱高为，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压：，在粗略的计算中，标准大气压还可以取作A水银柱产生的压强与大气压的关系：玻璃管内水银柱上部的空间是真空时，水银柱产生的压强才跟大气压相等如果水银柱上方不是真空（如混入了空气），玻璃管无论怎样倾斜，水银都不可能充满玻璃管，这时，水银柱上方空气的压强加上水银柱产生的压强才等于外界大气压强B不同液体由于密度不同，同样的大气压能支持的液柱高度就不同例如：当外界大气压值为1标准大气压时，能支持水银柱高为，换成水则高约为6气压计在生活中我们经常用专门的测量气压的仪器即气压计来测量大气压（1）水银气压计取一个瓶子，装上带色的水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，从管子上吹少量的气体，使瓶内气压大于大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上，这样就制成了一个简易的水银气压计（见下图）当大气压变大时，瓶内气压和大气压之差变小，管内液面降低当大气压减小时，瓶内气压和大气压之差变大，管内液面会升高水银气压计比较准确，但携带不便，常用于气象站和实验室（2）金属气压计生活中用得比较多的是金属盒式气压计，又叫无液气压计，例如氧气瓶上的气压计就是金属盒气压计金属盒气压计便于携带但误差较大（如图所示）二、大气压实际应用1活塞式抽水机活塞式抽水机是利用活塞的移动来排出空气，造成内外气压差而使水在气压差的作用下上升并抽出（见下图）当活塞压下时，进水阀关闭而排气阀门打开；当活塞提上时，排气阀门关闭，进水阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过进水阀门从上方的出水口流出活塞式抽水机完全靠气压差使水升高，因此从理论上讲，抽水高度不超过10m由于水泵的排气效果及管道摩擦等因素，实际抽水高度将更低活塞式抽水机结构简单，对于水位较高，需水量不太大的情况，常选用此类抽水机2离心式水泵离心式水泵构造较复杂（见右图）它的抽水过程可以分为两个阶段（1）当核心部分的叶轮高速转动时，就把泵体内预先灌入的水“甩”出，造成泵壳内真空，在管外大气压就将水压入泵壳内这个过程中的提水高度叫做吸水扬程它等于水面到离心泵机芯的距离，从理论上讲也不会超过（2）叶轮片高速旋转，被叶片甩出的水，由于惯性作用，将沿管道克服重力再上一段距离，这个提水高度叫压水扬程这个距离的大小完全由离心泵的功率来决定两个扬程之和，就是离心泵能抽水的高度，总体可达几十米离心泵在使用前，为了能使叶轮旋转时产生真空效应，因此使用前必须将管道内灌满水，否则就不能使用例题精讲基础题【例18】 历史上证明大气压强存在的最著名的实验是_，_首先测定了大气压的值，1标准大气压=_毫米汞柱=_帕【答案】 马德堡半球；托里拆利；760；1.01105【例19】 用来_的仪器叫气压计常用的气压计有两种，一种是_气压计，一种是_气压计【答案】 测量大气压；水银；金属盒【例20】 下列四种现象中，不是利用大气压工作的是（ ）A自来水笔吸水 B抽水机抽水 C自来水塔向用水处供水 D将药液吸入针管【答案】 C【例21】 为了使消防水枪能把水喷到20m高的楼层，加在储水箱中的水面上的最小压强（即水箱的水压力表的读数）约为（ ）A1个标准大气压 B2个标准大气压C3个标准大气压 D4个标准大气压答案 B【例22】 用一台抽水机能将离地面深20米的水一次抽上来吗，为什么？【解析】 抽水机是利用大气压的作用把水抽上来的，我们可以计算一下水在大气压的作用下在抽水机中上升的高度设外界为一个标准大气压，抽水机最多能将水提升的高度为h，此时抽水机的活塞下方没有空气，大气压应当跟水柱产生的压强相等p0水银h水银g水h水g，也就是说，在大气压作用下，水在抽水机中只能上升10米左右，因此，它不能把深20米的水一次抽上来【例23】 有一只自制的水银气压计，测得数据偏低，其主要原因是（ ）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【解析】 由托里拆利实验可知，水银槽内水银的多少、管子的粗细对实验结果无影响，故B、D不正确；管子没有竖直放置，若是正确地测量了管子内外水银柱的高度差，对实验结果无影响，即使是错误地测量了水银柱的长度，也只会得出数据偏大的结果，故C也不正确答案：A【例24】 在托里拆利实验中，当玻璃管竖直放置时，管内外水银面的高度差为76cm下列各种情况，能使管内外水银面的高度差发生变化的是（ ）A向水银槽内倒一些水银，使槽内水银面升高2cmB把玻璃管向槽内再深入1cmC把玻璃管向上稍微提起一些（管口不离水银面）D天气骤变，大气压发生变化【解析】 玻璃管内的水银柱是靠大气压支持的，管内外水银面的高度差只跟大气压有关当大气压不变时，管内外水银面的高度差就不变当大气压改变时，管内外水银面的高度差就随着改变选D【例25】 小明同学做托里拆利实验时，不小心使玻璃管内进了一点空气，测得大气压值将（外界为1个标准大气压）（ ）A大于760毫米汞柱 B小于760毫米汞柱C等于760毫米汞柱 D无法判断【解析】 正确地做托里拆利实验时，要求玻璃管内水银柱上方为真空，此时，玻璃管内外水银柱的高度差就代表当地大气压的值如果玻璃管内进了一点空气，则玻璃管内水银柱上方就有空气产生的压强，因此测得的大气压就小于当地实际的大气压值选B【例26】 如图所示为三个容器组成的连通器，待三种不相溶液体不流动时，液面高度有所不同则三个容器中液体对连通管底的压强 ；三容器中液体密度 【解析】 在连通器中，当三种不相溶的液体不流动时，它们对容器底部产生的压强相等，有根据液体的压强公式，有，其中，故中档题【例27】 如图所示，用长h厘米的水银柱将长L厘米的空气封闭在均匀玻璃管内，若将玻璃管倾斜则管内水银柱的长度_；气柱长度_（选填“变大”、“变小”或“不变”）【解析】 由题图可以看出，玻璃管下端是封闭的，虽题中饴出了水银柱和空气柱高度，但最后只要求做定性分析当玻璃管直立时，空气柱的压强等于大气压强和水银柱产生的压强之和，即若玻璃管倾斜，大气压强不变；而水银柱的长度不变，但压强减小，所以管内空气柱的压强，也将减小由于管内空气柱压强减小，在温度不变的情况下，气柱体积变大，也即空气柱的长度变大答案：不变；变大【例28】 做托里拆利实验时，在下列情况下，会出现什么现象？是否会影响实验结果？（1）如果管子倾斜（2）把管子换成粗的或细的（3）把管子换成比1m长得多或短得多（4）把管子在水银中向上提起一点或深入一点（5）管子中混入少量的空气【解析】 （1）如果管子倾斜，管内水银柱的长度会增加，竖直高度不会变，所以不会影响实验结果（2）因为水银柱产生的压强跟水银柱的粗细无关，所以把管子换成粗的或细的，管内水银的竖直高度不会变，因此不会影响实验结果（3）把管子换成比1m长得多，只要管内水银柱上保持真空，管内水银柱竖直高度就不会变，因而不会影响实验结果若把管子换成比1m短得多，如比76cm还短，则水银柱将充满管子，高度随管子长度而变，因此管内水银柱产生的压强不是大气压强的值这样就影响实验结果了（4）把管子在水银中提起一点或深入一点，管内水银柱的竖直高度不会变，所以不影响实验结果（5）当有少量空气混入管中时，管内水银面上部不再是真空，这些空气就有一定的压强作用在管内水银柱上，使水银柱降低混入的空气越多，产生的压强越大，管内水银柱就越短，所以要影响实验结果【例29】 做托里拆利实验，管中水银柱高度是76厘米，在水银槽中再加一些水银，使槽里水银面上升2厘米，这时管中水银柱顶端到槽中水银面高度是（ ）A74厘米 B76厘米 C78厘米 D72厘米【答案】 B【例30】 如右图所示，将装满水的量筒口朝下浸入水中，慢慢将量筒提升，在量筒口没有离开水面之前，量筒内水面位置将（ ）A逐渐降低，但始终高于筒外水面 B逐渐降低，保持与筒外水面相平C不降低，充满整个筒子 D无法判断【解析】 根据题意，此题考查大气压的概念考虑临界点：当量筒口刚要离开水面的瞬间，由于量筒高度一定（小于10m），所以筒内水柱产生的压强小于外界大气压，所以水柱不会下降答案：C【例31】 如右图所示，均匀玻璃管一端封闭，开口端插入水银槽内，当外界大气压强为标准大气压时，玻璃管内外水银面高度差是，保持玻璃管下端不离开水银面，温度不变，则下列说法中错误的是（ ）A将玻璃管逐渐倾斜时，将大于B将玻璃管向上提一点，将大于C将玻璃管向下压一点，将小于D保持玻璃管不动，向槽中加一点水银，将小于【解析】 求解本题可用假设法图中高水银柱受重力、管内气体向下的压力、下方水银向上的压力作用，三力平衡当将玻璃管逐渐倾斜时，假设玻璃管内、外水银面高度差保持不变，则外部水银会逐渐进入玻璃管，玻璃管上方气体体积变小，压强变大，这样水银柱受力就不平衡了，所以假设错误，水银柱将从假设状态向下流一些，故将小于当将玻璃管向上提一点时，假设玻璃管内、外水银面高度差保持不变，玻璃管上方气体的体积变大，压强变小，这样水银柱受力又不平衡了，所以假设错误，水银柱将从假设状态向上流一些，故将大于同理可得：当将玻璃管向下压一点时，将小于当将槽中加水银时，假设玻璃管内、外水银面高度差保持不变，则玻璃管上方气体体积减小，压强增大，这样水银柱受力就不再平衡，所以假设错误，水银柱将从假设状态向下流一些，故将小于答案：A【例32】 有一两端开口约1m长的玻璃管，它的一端包一层橡皮膜，灌满水后，用手堵住开口端倒入水槽中，如右图所示，放手后，橡皮膜的形状为（ ）A平的 B凸起 C凹进 D三种情况都有可能【解析】 由于大气压强大约能托起左右高的水柱故橡皮膜下方水对橡皮膜仍有向上的压强，压强（其中为外界大气压，h为管内外水柱的高度差）由于外界大气对橡皮膜向下的压强大于水对橡皮膜向上的压强，故橡皮膜向下凹进答案：C【例33】 如下图所示是用横截面积相同、粗细均匀的玻璃管对三种不同的液体做托里拆利实验时的情形，玻璃管倾斜的角度相同，管的顶端为真空，露出液体中的玻璃管内的液体质量分别是m1、m2、m3，则m1、m2、m3的大小关系是（ ）A B C D【解析】 外界大气压一定，所以液柱产生的压强应等于外界大气压强，即，设玻璃管倾斜时的截面积为S，则管内液体质量，由此可知三个玻璃管中露出液体的质量相等答案：D【例34】 在一端封闭的玻璃管中，用一段水银柱封闭一部分空气，如图所示，将玻璃管放在甲、乙、丙三种位置时，被封闭的空气柱的长度情况是（ ）A BL乙最短 CL丙最长 D【解析】 加在被封闭空气柱上的压强越小，空气的体积越大，空气柱越长，设大气压强，甲图中空气柱的压强，图乙中，丙图中，因此L甲最长，L乙最短难题【例35】 如右图所示，一个装满水银的玻璃管，竖直倒放在水银槽内，槽中水银面距管顶80厘米，当大气压强是76厘米汞柱时，管内距槽中水银面50厘米处的压强是（ ）A76厘米汞柱 B50厘米汞柱 C30厘米汞柱 D26厘米汞柱【答案】 D【例36】 如图所示，将装满水的量筒口朝下没入水中，慢慢将量筒提升，在量筒口没有离开水面之前，量筒内水面位置将（ ）A逐渐降低，但始终高于筒外水面B逐渐降低，保持与筒外水面相平C不降低，充满整个量筒D无法判断【解析】 1标准大气压能支持的水柱高度为，因为量筒内水的高度远远小于，所以量筒内的水始终充满答案C【例37】 如右图所示，把测量大气压强的托里拆利实验装置放在电子秤上，玻璃管A由支架固定，且与水银槽B的底部不接触当大气压强是帕时，电子秤的示数为Q若外界大气压强下降时，电子秤的读数将（ ）A大于Q B小于Q C等于Q D无法确定【解析】 本题首先应当明确，电子秤的读数应是水银槽及槽内水银和玻璃管内与槽内水银面平齐的那部分水银的质量之和而玻璃管内槽面以上的那部分水银却由大气压来支持，即管内水银面的高低由大气压来决定当外界大气压下降时，管内将有一部分水银进入槽内，因而电子秤的示数大于Q答案：A【例38】 一端开口、一端封闭的玻璃管，开口向下插入水银槽中，不计玻璃管的重力和浮力，用竖直向上的力F提着保持平衡，此时管内外水银面高度差为h （如图所示）；如果将玻璃管向上提起一段距离，待稳定后，此时的F和h与刚才相比（ ）AF会增大，h也增大 BF会增大，h却不变CF会不变，h却增大 DF会不变，h也不变【解析】 玻璃管开口向下插入水银槽中时，管内将有空气，这时管内压强与外部大气压强相等，设为p0；如果玻璃管内先注入部分水银再插入水银槽内，这时管内空气压强将增大当用力F向上提管时，管内压强为p，管内外水银面高度差为h当玻璃管向上提起时，假设管内外水银面高度差维持h不变，则由于管内气体体积增大，压强变小，管内水银面将会上升，故知实际h会增大设玻璃管的横截面积为S，当试管用力F提着保持平衡时有若将玻璃管再向上提起一段距离时，将导致管内压强p减小，从而F会增大答案：A【例39】 如右图所示，质量为m，横截面积为S的薄壁管灌满水银后倒插在水银槽内，上面用弹簧秤悬挂起来这时管内水银柱高为h，水银密度为则弹簧秤的读数应为 【解析】 薄壁管灌满水银后倒插在水银槽内，管内水银柱产生的压强即为大气压强，由于这时薄壁管用弹簧秤悬挂起来，弹簧秤的读数应是大气对薄壁管向下的压力与管本身重力之和，即：答案： 【例40】 如右下图所示的装置中，液柱处于平衡，B1和B2在同一水平线上，液体密度相同，则关于各点压强的说法，正确的是（ ）ABCD【解析】 根据图示情况，由于液柱处于平衡，则A1 和A2 处的压强都等于管内空气的压强，则：而出的压强：；处的压强：，答案：B【例41】 将一根质量可忽略的一端封闭的塑料管倒插入液体中，塑料管在竖直向下的力F作用下保持平衡，如图所示，那么管内外液面的高度差H的大小将与下列哪个因素无关?（ ）A管子的半径 B液体的密度 C大气压的大小 D力的大小【答案】 C【例42】 如图所示，一端封闭的玻璃管内水银面上方留有一些空气，管内水银柱高为L1，此时弹簧秤示数为F1若向水银槽中再倒入一些水银，使槽中水银面升高，则此玻璃槽内水银柱的高度L2和弹簧秤的示数F2应满足（ ）A，B，C，D，【答案】 B（玻璃槽注入水银，试管中的液面也跟着上升，采用极限的方法，无限地注入水银，试管中的液面不可能为0，所以L1变小；L1变小，试管内空气压强增大，根据受力分析，F1变小）【例43】 如图所示的细管A内充满水，上端封闭，下端插在水槽中若在B处用针钻一个小孔，当把针拔出后，管内的水将（ ）A从小孔中喷出来B全部下降至水槽中C静止不动D在小孔以上的水不动，小孔以下的水下降至水槽中【答案】 D【例44】 如右图所示，在一个一端开口的U形管内装有水，管的左端封闭着一些空气，水中有一只小试管浮在水面，小试管中也封闭着一些空气，向右管中注入水，则小试管相对左管内的水面变化是（ ）A小试管上浮 B小试管下沉一些C小试管将先向下沉一些，再上浮 D无法判断【解析】 右管中注水时，会使U形管左端封闭的气体压强增加，左端液面整体上升答案：B【例45】 如右图所示，连通器左管的横截面积为4cm2，右管的横截面积为2cm2当塞子密封时，其内水银液面高度差为30cm当时大气压为70厘米水银柱高，g取10牛/千克试求：（1）左管内密闭气体的压强；（2）塞子所受的静摩擦力的大小和方向；（3）塞子拔了后，左管内水银面上升的距离【解析】 （1）以左管内气体和水银的分界面为研究对象，界面上方受气体的压强P的作用，界面下方受水银的压强的作用，由于界面是静止的，所以（2）取塞子为研究对象，活塞受本身的重力G（本题可忽略）、上方向下的大气压力和下方向上的气体压力F，由于，所以虽然塞子平衡，但有向上运动的趋势，故瓶对塞子的静摩擦力向下根据力的平衡可以得出：所以（3）设当塞子拔了后左管的水银上升，则右管的水银面下降，此时，左右两管的液面相平有，【例46】 如图所示，一个W形的玻璃管，竖直固定，从两边的开口处分别注入不同的液体，ABC部分是水，DEF部分是油，CGD部分是被封闭的空气，已知，若此时外界为1标准大气压，计算时g取10N/kg，求：（1）CGD中封闭气体的压强；（2）DEF部分油的密度【解析】 （1）CGD部分气体的压强（2）求油的密度，又【例47】 病人输液时，要让药液均匀滴注入体内，采用的装置就是（ ）【答案】 B【例48】 竖直放置的C形管，两端开口如右图所示，原来管内已充满水，当堵住A、B两管口的手指都撤去时，水将从何处流出?为什么?【解析】 为了把问题说清楚，消除同学们的一些疑点我们对A、B两管口处，分别取一液片，讨论每个液片两侧的压强大小，推出各液片的流动趋向，就能得出液体的流向在出口A处取一液片，其上方受水的压强为，其下方直接受到大气压的作用，即所以，这表明，当手指撤去后，液片A会向上移动在出口B处取一液片，其上方受到大气压的作用，即；而其下方受水的压强为所以，这表明当手指撤去后，液片B会向上移动由上所述可知，当手撤去后，水会从B处流出【点评】其实本题完全可以从压强差来讨论如右图所示，设大气压强为，A口的水柱高为h1，B口的水柱高为h2则A口内的压强B口内的压强，故水应从B口流出【例49】 在趣味物理表演会上，小明展示了如图所示的蓄水和放水装置，如果原来水箱是空的，注水的水箱中的水位高于哪点时排水口才有水流出?如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位降到哪点时排水口才停止出水?如果进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情形下排水口的水流有什么特点?【解析】 根据连通器原理，注水时水位高于D点才有水流出；如果原来水箱是满的，放水时水箱中的水位降到C点时，排水口才停止出水；如果进水口不停地向箱中注水，但进水流量较小，使得当出水口有水流出时，进水流量小于出水流量，这种情况下排水口会间歇式地放水【例50】 商店里有一种圆形软塑料吸盘，把它按在玻璃（或其他光滑平面）上，挤出它和玻璃之间的空气，它就可以“吸”在玻璃上请用这样的吸盘以及刻度尺、弹簧秤和细绳等来估测大气压的值要求；（1）写出操作步骤；（2）写出大气压的计算公式【解析】 （1）操作步骤：用刻度尺测出吸盘的直径；用细线拴住吸盘，把吸盘放在光滑玻璃板上，并挤出吸盘内的空气；用弹簧秤挂住细线测出刚好使吸盘脱落时的拉力（2）计算方法：由于弹簧秤的拉力与大气的压力大小相等，故吸盘的大气压强公式为知识点睛三、气体压强的影响因素1由于大气层中的空气越往高处越稀薄，所以大气压随高度的增加而减小在海拔以内，大约每升高，大气压减小2液面上的大气压强越大，液体的沸点越高；反之，大气压强越低，液体的沸点越低烧瓶中的水停止沸腾后，若从烧瓶中往外抽气，会看到水又沸腾起来，这是由于从密闭烧瓶中往外抽气时可使瓶内气压降低，而沸点的高低与大气压有关，如果气压降低，沸点就降低，所以停止沸腾的水又重新沸腾通常说水的沸点是是指下的沸点气压不同时，水的沸点也不同如在我国西藏地区，水的沸点仅左右，而家用高压锅内水的沸点将达到左右3与温度的关系对于一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度越高气体压强越大，温度越低气体压强越小4与体积的关系对于一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积越大气体压强越小，体积越小气体压强越大各类打气筒、风箱及压缩空气机等都利用了体积与压强的关系，用压缩空气可以开关车门，进行制动等人工呼吸中压缩胸腔的办法就是人为地制造内外气压差，使昏迷或不能自主呼吸的人能进行体内外空气交换例题精讲中档题【例51】 液体的沸点与气压有关，气压减小时沸点_，气压增大时沸点_【答案】 降低；升高【例52】 西藏地区海拔高，关于西藏地区的气压与水的沸点，下列说法正确的是（ ）A气压低、水的沸点高 B气压高、水的沸点高C气压低、水的沸点低 D气压高、水的沸点低【解析】 大气压和高度有关，随着高度增加，大气越来越稀薄，所以大气压会越来越小，而液面上方压强的减小会影响液体的沸点，使得水的沸点降低，所以我们在西藏高原上需要用高压锅煮饭答案：C【例53】 在制糖工业中，常用沸腾的办法除去糖汁中的水分，但为防止糖在沸腾时变质，沸腾的温度要低于，正确的方法是（ ）A增大液体表面的气压B减小液体表面的气压C缓慢加热，使糖水慢慢沸腾D以上方法都行【解析】 此题考查大气压与沸点之间的关系，由于同种液体的沸点会随着大气压的增大而增大，随大气压的减小而减小，所以现在要使沸腾的温度降低，只有减小大气压答案：B【例54】 下列情况中会使大气压变小的是（ ）A从高山顶下山的过程中 B从赤道向北极运动过程中C从室内到室外的过程中 D从一楼上升到九楼的过程中【解析】 不同高度的大气密度不同，造成大气压值不同离地面越高，大气密度越小，气压值也越小地球是一个椭球体，赤道直径比两极直径大，因此两极附近地球对空气吸引力较赤道附近对空气吸引力要大些，故两极附近的大气压也较大些选D【例55】 在制药时，为从溶液中提取抗生素，要用加热的方法使水沸腾而除去水分，但抗生素不能在超过80的温度下提取，应采用的方法是（ ）A增加容器内的气压，使水的沸点低于80B降低容器内的气压，使水的沸点低于80C缩短加热时间D用微火加热使其沸腾【答案】 B【例56】 下列情况下，水银气压计的读数将发生的变化为：（1）把气压计倾斜放置， ；（2）有小气泡进入管内， ；（3）把气压计从山脚拿到山顶， ；（4）把气压计拿到很深的矿井里， 【解析】 由于大气压不变，它支持的水银柱高是一定的，水银气压计倾斜放置后，就把水银柱长当成了水银柱高，读数偏大因为玻璃管的水银面上有空气时，会对水银产生向下的压强，使水银柱变短，故读数偏小因为高度增加时大气压减小，高度降低时，大气压增大，所以第（3）、（4）小题的横线上依次填“变小”、“变大”答案：（1）变大；（2）变小；（3）变小；（4）变大【例57】 请你观察图所示的现象，从中可知北京当时的大气压值 1个标准大气压(填“”、“”或“”)这个现象可以间接说明大气压随高度增加而 (填“增大”、“不变”或“减小”)【解析】 液体的沸点跟液面的气压有关，气压越高沸点越高，气压越低，沸点越低从图中可以看出，北京的沸点最高，且为，所以北京的气征在图中的三个地区为最高北京当时的大气压值等于1标准大气压；拉萨的沸点低于北京，所以拉萨的大气压低于北京大气压值；珠穆朗玛峰的沸点最低，气压也最低我们知道三个地区中殊穆朗玛峰的海拔最高，北京的海拔最低，这说明大气压随高度增加而减小答案：=，减小【例58】 如图所示，试管a内装有水，浸入装有水的烧杯b内，用酒精灯加热，设环境气压是1标准大气压，那么能使试管a内水沸腾的正确做法是（ ）A延长加热的时间B换用火焰更旺的酒精喷灯C用塞子将试管a的口塞紧D用环形塞子将试管与烧杯间的部分塞紧【解析】 此题同样是在考查大气压与沸点之间的关系答案：D【例59】 在全国体育运动会开幕式上，数千名儿童手持五颜六色的氢气球表演节目，表演结束后，大家一齐释放氢气球，这些氢气球在升入高空的过程中，它们的体积会_（选填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”）【解析】 氢与空气相比因密度较小，所以氢气球释放后将会逐渐上升在上升的过程中，随着高度的增加，空气的密度越来越小，压强也随之越来越小，由于球内的压强越来越高于球外压强，故氢气球的体积会逐渐变大答案：逐渐变大【例60】 如图所示，把刚刚从火焰上拿开、水已停止沸腾的烧瓶塞紧，倒过来向瓶底浇冷水，看到的现象是 ，该现象说明 【答案】 水又重新沸腾；气压减小，沸点降低【例61】 如图所示，烧瓶中的水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾，待水温稍降低一些后，将一大注射器接到密闭的烧瓶口上，向外拉注射器的活塞，可以看到的现象是 ，实验表明 【解析】 液体的沸点与液面的气压有关，题中瓶内的水沸腾后，移去酒精灯，水的温度降低，水停止沸腾当用图(b)的方法操作后，液体表面的气压降低，但液体的温度未变，而沸点降低了，所以水重新沸腾答案：水重新沸腾；液面的气压减小，水的沸点降低知识点睛四、流体压强与流速的关系1流体：液体和气体都没有一定的形状，并且容易流动，因此液体和气体统称为流体2用手握着两张纸，让纸自由下垂在两张纸的中间向下吹气这两张纸会向中间吸过来，如图所示，农村炉灶里的烟之所以顺着烟囱排到屋外，其原因之一是风吹过烟囱顶端，使那儿空气的流速大，压强小，所以烟就顺着烟囱排到屋外实验证明流体压强与流速的关系是：流体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大3飞机的升力当机翼在空气中运动，并将空气上下一分为二时，飞机就会升起来一半空气流过机翼上部，另一半空气从机翼下部通过流过机翼附近的空气在碰撞点被一分为二(见下图)，并分别从机翼上下外表面流过机翼上表面的弯曲度比较大，因此机翼上表面比下表面长(见下图)，流过机翼上表面的空气的表面面积要比流过下表面的面积大从机翼上部流过的空气行程长，因此它的流动速度比从机翼下部流过的气流要快机翼上表面上的较快的气流对机翼上部的压力要比下表面上的气流对机翼下表面的压力要小，这样就产生了压力差，即机翼上表面与下表面之间的压力不平衡，这个压力将机翼向上托，使得飞机上升例题精讲中档题【例62】 汽车在有尘土的路面上驶过后，路面上总是尘土飞扬，这是什么原因呢？【解析】 因为气体流速大的位置压强越小，当汽车在有尘土的路面上驶过后，路面上空的气体流速很大，路面上方的气体压强小于下方的气体压强，路面上的尘土就被压向空中【例63】 冬天，当北风呼啸而来的时候，人们常常发现，窗外的风越大，窗帘越容易飘向室外，请你用学过的物理知识解释这一现象【解析】 因为气体的流速越大，气体的压强越小，这一现象是由于窗外风大流速快，压强小，房内气流慢，压强大，产生压强差造成的【例64】 双手将一张薄纸的一端靠近下嘴唇，另一端自然垂下，沿纸的上方水平吹气，手中的纸将（ ）A纸会随之飘起来 B纸的位置不动C纸会脱手飞出 D以上三种可能都有【解析】 沿纸的上方水平吹气时，纸上方的气流增大，气压减小，纸下方的气流较小，气压较大，纸受到向上的气压大于向下的气压，纸会向上运动答案：A【例65】 图为飞机机翼的横截面示意图由于机翼的形状上方是 的，下方近似直线，在相同时间内，“机翼”上方气流通过的路程较长，流速大，压强较 ；下方流速小，压强较 压强差使“机翼”获得向上的升力【解析】 物体表面的空气的流速越大，物体受到的压强越小，物体表面的空气的流速越小，物体受到的压强越大机翼上方是弯曲的，下方是直的，在相同时间内，上方气流通过的路程比下方长，所以上方气流流速大，压强较小，下方气流流速小，压强较大，压强差方向向上，飞机受到向上的升力答案：弯曲，小，大【例66】 2007年4月18日零时起，中国铁路采用“和谐号”动车组开始了第六次大提速高速列车经过时，若人离铁道太近很可能被吸进铁道，应特别注意安全这是因为（ ）A车与人之间的空气流速减小，压强增大B车与人之间的空气流速减小，压强减小C车与人之间的空气流速加大，压强增大D车与人之间的空气流速加大，压强减小【答案】 D【例67】 如图所示，两艘小船并排前行，在它们航行时，会不会自动地碰到一起?你能应用所学规律做出科学的解释吗?【解析】 首先要明确两船之间的水流与两船外侧的水流之间的关系，然后根据压强与流速的关系原理答题求解两船之间的狭窄水流相对于并行的两船流动速度较大，因此压强较小，而在两船外侧的水面宽阔，水流较缓慢，因此压强较大在水流压力差的作用下，两船就会靠得越来越近，并碰在一起，引发撞船事故【例68】 图是一段三节自来水管，当打开水龙头时（ ）A甲处水的压强最小 B乙处水的压强最小C丙处水的压强最小 D三处水的压强一样大【解析】 在气体和液体中，流速越大的位置压强越小