专题11 气体压强与流体压强（解析版）

专题11大气压强与流体压强

思维导图

产生原因：气体受到重力，具有流动性，对各个方向都有压强.

存在:马德堡半球实会，瓶子吞鸡蛋……

托里拆利实验

测量Or----------

-----1的大淘§

大气压强随高度的墙加而减小.

变化Of-----------------

--------压强大，沸点高

流体：液阚日体

流速与压强关:流速越快，压强越小。

知识点一：大气压强

一、概念；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，一般有"P。表示。

产生原因：因为空气受重力且具有流动性、因此空气内部向各个方向都有压强

大气压的存在一一实验证明：

历史上著名的实验一一马德堡半球实验。

小实验一一覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

二、托里拆利实验:

m14.3-3托怛拆利实蚣

支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。

1标准大气压po=76OmmHg=76cmHg=l.01X10Pa=760mmHg

（其值随着外界大气压的变化而变化）

说明：

（：）实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏

小，若管内有少许空气，水银柱高度将改变，实验结果偏小。

⑵本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m

⑶将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变。

（4）.实验结果（水银高度）与试管粗细无关。

三、实验室测量大气压强

原理:P=F/S

器材：2.5ml的注射器、弹簧测力计、刻度尺等。

实验步骤：1、把注射器的活塞推至注射器筒的底端，尽量排尽筒内的空气，封住注射器的小孔。

2、如图所示，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

慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F（近似等于大气压对活塞的

压力）

3、用刻度尺测出注射器刻度部分的长度1,用注射器的容积V除以长度1,可得活塞的横截面积S=V/1。

4、由P=Y计算此时大气压的数侑。

数据处理:

大气对活塞注射器的注射器有刻度的活塞的横截大气压

部分的长度1/cm

的压力F/N容积V/ml面积S/m2的值p/Pa

四、大气压随高度的升高而减小。大气压随高度的变化是不均匀的，低空大气压减小得快,高空减小得慢

五、沸点与压强：

(1)内容：一切液体的沸点，都是气压降低时降低，气压升高时升高

(2)应用：高压锅。

典例1.(2021•江苏九年级专题练习)用空易拉罐来体验大气压强的存在，卜.列操作能达到目的的是

()

A.用手捏易拉罐，易拉罐变瘪

B.用重物压易拉罐，易拉罐变瘪

C.让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪

D.用注射器抽取密封易拉耀中空气，易拉罐变瘪

【答案】D

【解析】

A.用手捏易拉罐，易拉罐变瘪，是手给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故A不符合题意；

B.用重物压易拉罐，易拉罐变瘪，是重物给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故B不符合题意；

C.让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪，是地面给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故C不

符合题意；

F

S

可知，刀刃磨得锋利，是为了减小受力面积，增大压强，易于切开物体。

[3]由于液体内部压强随着深度的增大而增大，所以拦河大坝设计成上窄下宽则是因为水的越往深处的压

强越大的缘故。

典例4.（2020•江苏南通市-八年级期末）如图所示是“估测大气压的值”的实验装置，下列关于该实

验的分析中错误的是（）

A,将活塞推至注射器筒的底端是为了尽显排尽筒内空气

B.测量活塞受到的大气压力时，利用了二力平衡的原理

C.为计算活塞的横截面枳，需要测出注射器的全部长度

I）.如果装置漏气会造成大气压的测量值偏小

【答案】C

【解析】

A.将活塞推至注射器筒的底端是为了尽量排尽筒内空气，使注射器内接近真空，大气压测量更准确，故A

正确，不符合题意；

B.活塞匀速直线运动时，受到的水平向左的拉力和大气压水平向右的压力是平衡力，根据二力平衡条

件，通过弹簧测力计的示数求出大气压对活塞的压力，故B正确，不符合题意；

C.活塞的横截面枳和带刻度的长度乘积等于有刻度部分的体积，所以为计算活塞的横截面枳，需要测量

有刻度部分的长度，故C错误，符合题意；

D.活塞受到的大气压力等于内外大气压力的差，装置要漏气，这个差值减小，拉力减小，大气压力测量

值偏小，受力面积不变，大气压强偏小，故D正确，不符合题意。

故选C。

典例5.（2021•苏州市相城实验中学九年级月考）用容积为20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一,

设计一个估测大气压强的实验，步骤如下：

（1）把注射器的活塞推至注射器简的底端，然后用个橡皮帽封生注射器的小孔，这样做的目的是

（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的•端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相

连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记卜弹簧测力计的示数尸为18N根

据条件可知，此时大气对活塞的压力为18N；

（3）用刻度尺测出注射器的全部刻度长度£为10cm,可求得活塞的横截面积为cm2；

（4）测得此时的大气压，Pa；

（5）实验时，若筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值：若活塞与注射器内壁间的摩擦较

大，将导致测得的大气压值（偏大/不变/偏小）。

【答案】（1）排尽注射器内的空气（2）二力平衡（3）2（4）9xlO4Pa（5）偏小|偏大

【解析】

（1）［1］把注射器的活塞推至注射器简的底端，然后用个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做是为了排尽注

射器内的空气，使测得的大气压数值更加准确。

（2）［2］活塞刚被拉动时，由二力平衡的条件可知：此时大气压强产生的压力和弹簧测力计的示数相等,

此时人气对活塞的压力为18N。

（3）［3］用刻度尺测出注射器的全部刻度长度/，为10cm,注射器的容积是20mL,可得活塞的横截面积为

°V20cm3

S=—=----=2cm

L10cm

（4）［4］由数据测得此时的大气压为

F18N4

/?"y-2xl0-4m2=9xlOPa

（5）[5]若筒内空气没有排尽，会使拉力变小，由〃可知，测得的大气压会偏小。

[6]若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，会使拉力变大，由〃可知，测得的大气压会偏大,

知识点二；流体压强

1、流速与压强关系：流体流速快压强小。

2、生活中应用：飞机升力产生的原因

当飞机高速行使时.，机翼与周围的空气发生相对运动。迎面而来的气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横

截面的形状上下不对称，在相同时间里机翼上方气流通过的曲线路程较长，机翼下方气流通过的直线路程较

短，这就造成机翼上部气流的速度比机翼下部气流的速度大，由于流速高的地方压强小，流速低的地方压强

大，因此，机翼上部的压强要小于机翼下部的压强，巨大的机翼就是靠上下气流的压强差产生了向.上的升力。

当升力大于重力时，飞机上升。

典例6.（2021・张家港市梁丰初级中学八年级月考）以下选项中，不能用“流体压强与流速关系”解释

的是（）

A.乒乓球运动员拉出的“弧圈球”

B.地面上刮起的“龙卷风”

C.正在空中“滑翔”的雄鹰

D.正在漂流的•只“橡皮船”

【答案】D

【解析】

A.物体表面，空气的流速越快，压强越小，当流体流速越慢时，压强就越大，所以乒乓球运动员拉出的

“弧圈球”就是利用了流体压强与流速的关系，故A不符合题意；

B.地面上刮起的“龙卷风”，是由于空气流速加快，内部压强变小而上升，可以用流体压强与流速的关

系来解释，故B不符合题意；

C.雄鹰翅膀上凸下平，飞行时上方流速快压强小，下方流速慢压强大，翅膀会受到一个向上的压强差，

可以用流体压强与流速关系来解释，故c不符合题意；

D.正在漂流的•只“橡皮船”，利用了浮力等于重力实现漂浮的，不能用流体压强与流速关系来解释，

故D符合题意。

故选Do

典例7.（2020•江苏苏州市・苏州湾实验初级中学）生活中许多现象都与我们学过的物理知识有关，下

列对物理现象的解释不合理的是（）

A.两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，对着杯口水平吹气，塑料杯被吹出，这是因为上杯口流速大，

压强大

B.用吸管将饮料吸入口中，是利用了大气压强

C.行驶的汽车急刹车时，乘客会出现向前倾的现象，因为人具有惯性

D.用手指压铅笔尖，手指感到疼痛，说明力的作用是相互的

【答案】A

【解析】

A.两个相同的一次性塑料杯叠放在一起，对着杯口水平吹气，塑料杯被吹出，这是因为上杯口流速大，

压强小，故A符合题意；

B.用吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，吸管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进

吸管里，故B不符合题意；

C.行驶的汽车急刹车时，乘客的下半身会随着车一起停下来，由于惯性，人的上半身要保持原来的运动

状态，故会出现向前倾的现象故c不符合题意；

D.用手指压铅笔尖，手指感到疼痛，说明力的作用是相互的，故D不符合题意。

故选A。

典例8.（2021•南京市金陵汇文学校八年级月考）高速航行的轮船如果靠得太近，两船内侧的流速

___________外侧的流速，所以内侧的压强___________外侧的压强，两船会发生碰撞事故。（填“大于”

或“小于”）

【答案】大于|小于

【解析】

口］［2］如果两艘船近距离并肩行驶，两船内侧水的流速大于两船外侧水的流速，因流体流速大的地方压强

小，所以两船内侧水的压强小于外侧水的压强，则两船会受到向内的压强差，产生向内的压力差，会发生

碰撩事故V

专项练习

1.（2021•江苏盐城市-九年级一模）建湖高铁站站台上，标有一条安全线。乘客必须站在安全线之外

候车，目的是为了避免乘客被吸向列车的事故发生。因为列车进站时车体附近（）

A.空气流速小，压强小B.空气流速大，压强大

C.空气流速小，压强大D.空气流速大，压强小

【答案】D

【解析】

若乘客站在安全线之内，因列车进站时车体附近空气流动速度大，压强小，乘客外侧的气体压强不变，且

乘客外侧受到的气体压强大于乘客内侧受到的气体压强，乘客在较大的压强差作用下很容易被压向列车，

发生安全事故，所以乘客必须站在安全线之外候车，故D正确，ABC错误。

故选Do

2.（202（）•江苏苏州市-九年级其他模拟）下列说法正确的是（)

A,甲图a处喷水距离较大，说明a处压强大于。处

B.乙图说明重力方向垂直向下

C.丙图说明刹车时人受到惯性作用

D.丁图说明气压越低沸点越低

【答案】D

【解析】

A.由甲图，通过实验可知，。处喷水距离较大，是因为液体压强大小与深度有关，深度越深，液体压强越

大，所以a处压强小于c处压强，故A错误；

B.重力方向竖直向下，不是垂直向下，故B错误；

C.安全气囊和安全带，是为了防止突发造成撞击时由于惯性对人体造成伤害，惯性不是力，不能说受惯

性作用，故C错误；

I).丁图中，冷水倒在烧瓶上，瓶内气体温度降低，压强变小，停止沸腾的水乂重新沸腾，这表明：液面

上方气压减小沸点降低，故D正确。

故选Do

3.(2020•江苏连云港市•九年级二模)如图所示，关于生活中的一些物理现象，下列表述不正确的是

()

A.鞋底印有花纹是为了增大摩擦

B.吸盘“吸”在玻璃上,利用大气压的作用

C.人离平面镜越近，所成的像越大

伞被吹翻是因为伞上表面风速大，压强G

【答案】C

【解析】

A.鞋底上有凹凸不平的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的；故A正确，A不符合题意；

B.把吸盘紧压在光滑的玻璃上，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了玻璃上，利用了大气

压，故B正确，B不符合题意；

C.平面镜成像的特点之一是像与物大小相同，与物距的大小无关，所以人离平面镜越近，人在镜中的像

不会改变，故C错误，C符合题意；

D.风吹向伞，由于伞的下表面风速比伞的上表面的风速小，从而使伞的卜.表面受到空气压强比上表面

大，对伞产生一个向上的升力，故伞向上翻起。故D正确，D不符合题意。

故选C。

4.（2020•江苏扬州市•九年级三模）小明将乒乓球置于漏斗中，图中利用电吹风能将乒乓球吹出漏斗

的是（）

0

JU

【答案】D

【解析】

A.对准漏斗细管口用力向下吹气时，乒乓球上方空气流速大压避小，下方流速小压强大，所以乒乓球不

掉下来，不符合题意；

B.对准漏斗细管口用力向上吹气时，乒乓球下方空气流速大压强小，上方流速小压强大，所以乒乓球不

掉下来，不符合题意；

C.对准漏斗细管口用力向右吹气时，乒乓球左边空气流速大压强小，右边流速小压强大，所以乒乓球不

掉下来，不符合题意；

I).对准漏斗上方吹气，乒乓球上方空气流速大压强小，下方流速小压强大，乒乓球会吹出漏斗，符合题

意。

故选Do

5.(2019•江苏连云港市・八年级期末)下列情形与大气压强无关的是

A.用吸管吸饮料B.马德堡半球实验

C.高原上用普通锅不易煮熟米饭1).“玉兔”号在月球上留下“足迹”

【答案】D

【解析】

A.吸管吸饮料，是大气压强大于肺部压强，所以饮料被吸到口里，与大气压强有关，故A不符合题意；

B.马德堡半球是证明大气压存在的实验，与大气压强有关，故B不符合题意；

C.高原上气压小，大气压强越小，水的沸点越低，高原上用普通锅不易煮熟米饭，所以与大气压强有

关，故C不符合题意；

D.“玉兔”号在月球上留下''足迹”是压力的作用效果，使月球表面发生了形变，与大气压强无关，故D

符合题意。

故选D。

6.（2021•南京市金陵汇文学校八年级月考）生活中很多事物和现象都与一定的物理规律紧密联系在一

起。

甲乙丙丁

（1）如图甲，有些饮料瓶塑料盖的外缘有竖条纹，制作这些条纹的目的是O

（2）图乙中吸钢笔水时，先用手捏笔胆排出里面的空气，松手后墨水在___________的作用下进入笔胆。

（3）风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向___________（选“窗外”或“室内”）。

（4）图丁中，用锋利的刀切洋葱更容易些，是通过减小受力面枳，增大对洋葱的一。

【答案】增大摩擦力大气压窗外I压强

【解析】

（1）［1］饮料瓶盖上的花纹增大了接触面的粗糙程度，在压力相同时，摩擦力会增大，防止开盖时打滑。

（2）［2］钢笔吸墨水时，排出里面的空气，笔胆内气压小于外界大气压，墨水在大气压的作用下进入笔

胆。

（3）匚3］风沿着外墙吹过时，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗帘受到向外的

压强大于向内的压强，把窗帘压向窗户外面。

（4）［4］用锋利的刀切洋葱是在压力一定的情况下，通过减小受力面积增大压强，达到更容易将洋葱切碎

的目的。

7.（2021•吴江市实验初级中学九年级月考）世界上第一个温度计是由伽利略发明的，其原理如图所

示，中空玻璃管与玻璃泡相连，玻璃管中水柱上方密封部分空气，用玻璃泡测量物体的温度当大气压不

变，被测物体温度降低时，水柱会_____o当被测物体温度不变、大气压变小时，水柱会O（两空

均选填“上升”“下降”或“不变”）。

【答案】上升I下降

【解析】

[1]被测物体温度降低时，球形容器内的气体体积变小，由于密闭，所以压强减小，外界气压不变，管内

的液面上升。

[2]当温度不变，外界大气压变小，玻璃管内的气体由于被封闭可以视为气压不变，外界大气压变小，能

够支撑的水柱高度变低，水柱下降。

8.（2020•苏州市吴江区黎里中学八年级期末）注射器能将药液打入身体是因为手对活塞有压力，说明

力能改变物体的，注射器能吸取药液利用了的作用。在倒置的漏斗里放一个轻质小球，用

手托住小球，然后从漏斗口向下用力吹气，并将手移开，由于空气流速越快的地方，压强越______的缘

故，乒乓球_____掉落下来（选填“会”或“不会”）。

【答案】运动状态大气压；小I不会

【解析】

[1]因为手对活塞有压力，所以，注射器能将药液打入身体，说明力能改变物体的运动状态。

[2]将针口插入药液后，向外拔活塞，使管内的气体体积增大，气压减小，药液就被管外的大气压压进管

内。

[3][4]当沿漏斗管口用力吹气时，乒乓球上面的空气流速加快，压强变小，且气体流速越大，压强越小,

而球下方的压强仍是大气压，大于球上方的压强，故乒乓球不会掉下去。

9.（2020•苏州市吴江区黎里中学八年级期末）在《攀登者》电影中，主角一行人攀登越高呼吸越困

难，这是因为随着海拔高度增加大气压_____,高原上吸气时肺容积要比平原上吸气的肺扩张得______,

这是通过增大气体体积来（增大或减小）体内气压。

【答案】减小I大I减小

【解析】

[1][2][3]海拔越高，气压越低，体内气压与外界气压差越大，越难吸进氧气，所以为了减小肺内的气

压，吸气时肺容积要比平原上吸气的肺扩张得更大，这是通过增大气体体积来减小压强的。

10.（2021•南京市金陵汇文学校八年级月考）小明同学利用注射器（容积为丫）估测大气压的值。

（1）该实验的实验原理是：。该实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和

■

（2）实验时，首先把注射器活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是

（3）如图所示，水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞_____时，记下弹簧测力计的示数

F,再测出注射器，记为L，则大气压的值的表达式为______；

（4）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得大气压值______（选填“偏大”、“不变”或“偏

小”）;

（5）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原

因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体：②活塞与注射器筒空间有摩擦：③弹簧测力计的示数没有

读注；④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述原因一定会使测量值大于真实值的是:

（6）小红和小组讨论后发现，活塞和注射器筒壁间的摩擦，只要增加一个步骤并适当处理数据就可以减

小此因素对实验结果的影响，此步骤是；

（7）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为（）.5cn?和2cm2,该地的大气压约为10$Pa，

若弹簧测力计量程为ION,实验时应选用（选埴“甲”或“乙”）注射器,理由是。

F

【答案】（1）〃=7|刻度尺（2）尽可能排尽筒内空气，并防止进气（3）开始滑动I有刻度部分的长度I

F1

p=—（4）偏小（5）②（6）取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记

下弹簧测力计的示数（7）甲乙注射器所受大气压力超过弹簧测力计的量程

【解析】

（1）[1]该实验的实验原理是

p上

S

[2]实验中要测出注射器的长度，所以，除了注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水等，还要有刻度

尺。

（2）[3]实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排尽筒内空气并防止外界空气再次进入，使注射器密

封。

（3）[4]水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时，此时弹簧测力计的示数与所受的

大气压力相等，记下弹簧测力计的示数尸。

[5][6]由于注射器是一个圆柱体形状，所以，应量出其刻度部分的长度，再读出容积K得出活塞的面枳

L

估测的大气压的表达式为

FFFL

L

（4）[7]实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则弹簧测力计的示数尸减小，由压强公式知道，将导致

测得的大气压强值偏小。

（5）[8]①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，使得拉力F偏小，算出的大气压会偏小；

②活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使力的测量值偏大，算出的大气压会偏大；

③弹簧测力计的示数没有读准，拉力可能大、可能小，算出的旬压可能大也可能小；

④活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气会使拉力变小，算出的大气压会偏小。

故选②。

（6）[9]如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力「作用下平衡时，拉力7•'大于大气对活塞的

压力，从而使测量值偏大。所以小红添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动

注射器筒，记下弹簧测力计的示数”这•实验步骤，是为了减小摩擦力对实验结果的影响。

（7）[10][11]因为甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5颔2和2cm2,当大气压约为105Pa,当面

F

积为ZcnE即0.0002布时，由〃二一知道

S

F=pS=\05PaX0.0002m2=20N

囚为己知弹簧测力计量程为10N,超过了测力计的量程，所以，实验时应选用甲注射器。

11.（2021•张家港市梁丰初级中学八年级月考）某物理实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器

材测量大气压的值，步骤如下：

1|m【,

产十个十竹怦叫那

0I23456rin

（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是:

（2）用细尼龙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，然后慢慢拉动注射器

筒，当注射器中的活塞时，记下弹簧测力计的示数为29.9N；

（3）如图所示，用刻度尺测出注射器______的长度为______cm,计算出活塞的横截面积：

（4）计算得到大气压强的数值为Pa：

（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有：（写出一条即可〕

【答案】（1）排净注射器内的空气（2）刚被拉动（3）全部刻度16.（）0（4）8.97xlO4Pa⑸注射器内

空气没有排净

【解析】

（1）[1]把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，可以尽量排净注射器内

的空气，使大气压测量更加的准确。

（2）[2]使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后慢慢拉动注射瑞筒，当注射器中的活塞刚被拉动

时，根据二力平衡的知识可知，若不考虑摩擦力，此时的拉力等于大气压力。

（3）[3][4]由图可知，注射器全部刻度的长度为6.00cm,该注射器的容积为20mL,则活塞的横截面积

二生心旦而

L6cm3

（4）[5]根据以上数据测得大气压强的数值为

F_29.9N

=8.97x10'Pa

〃=工-xlO