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浙教版八年级科学下册第四讲大气压强
一、大气压强的存在、大小及应用
1. 大气从各个方向对处于其中的物体产生压强，叫作大气的压强， 简称大气压。
2. 大气压存在的证据：马德堡半球实验、覆杯实验、钢笔吸墨水、 吸管吸饮料等。
3. 大气压产生的原因：空气受到重力的作用，同时空气是流动的， 所以大气压强在各个方向都存在。
4. 大气压的特点。
（1）各个方向都有大气压。
（2）大气压随高度的升高而减小。高度越高，空气的密度越小， 大气压就越小。在海拔3 km以内，每升高10 m，大气压约减小100 Pa。
5. 大气压的大小。
（1）标准大气压约为1.01 × 105 Pa，或等于760 mm Hg（约10.3 m 水柱）。测量大气压的工具有空盒气压计和水银气压计。
（2）托里拆利实验首次精确测量了大气压强值。托里拆利实验 中，如果玻璃管倾斜，水银柱的长度变长，但竖直高度不变（如图甲和 丙所示）。改变玻璃管的粗细，管内水银柱的竖直高度不变（如图甲和 乙所示）。若玻璃管内混入了空气，则水银柱的竖直高度将减小。
注意点：大气压虽然与液体压强类似，但由于大气密度不均匀，因 此不能用p = ρ空气gh计算。
6. 大气压在生活中的应用。
离心式水泵、真空压缩袋、吸尘器、负压救护车等都是利用大气压 进行工作的。
二、大气压对天气、液体沸点、人体的影响
1. 大气压对天气的影响。
在同一高度上，气压较高的区域叫高压区，气压较低的区域叫 低压区。
区域 高压区 低压区
垂直方向上的空气流 动 从上向下 从下向上
空气的状态 越往下气温越高， 水蒸气越不容易液 化 上升空气的温度随高度升 高而降低，空气中的水蒸 气容易液化
对天气的影响 多晴朗天气 多阴雨天气
注意点：水平方向上，空气流动的方向是从高压区流向低压区。
2. 大气压对液体沸点的影响。
（1）气压增大，液体沸点升高。应用：压力锅。（2）气压减小， 液体沸点降低。
3. 大气压对人体的影响：晴天时气压高，人的心情比较舒畅；阴雨 天时气压低，人会感到疲倦和心情烦躁。生活在平原地区的人进入高海 拔地区，会有高原反应。
三、流体压强与流速的关系
1. 能够流动的物体叫作流体，例如气体和液体。
2. 流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。
3. 应用。
飞机机翼的升力：机翼上方凸起、下方平的结构导致上方气流的速 度大，压强小，下方气流的速度小，压强大，上、下表面所受力的合力 向上，即飞机受到升力的作用。
易考点：①大气压的存在及其大小。②大气压在日常生活和生产实践中 的应用。③大气压对天气、液体沸点、人体的影响。④利用流体压强与 流速的关系分析实例。
知识点一 大气压存在的证据
下列四个实验示意图中能够证明大气压存在的实验是（ ）。
A. ① B. ①② C. ①③ D. ②③④
图①是覆杯实验，水没有把纸压下来，是因为纸下面的大 气给了纸一个向上的托力，所以能够证明大气压的存在。图②中的压强 计显示的是手对橡皮膜的压强，不能证明大气压的存在。图③是托里拆 利实验，它不但能够证明大气压的存在，而且能准确地测量出大气压的 值。图④显示的是水在较低的气压下，低于100℃也能沸腾，只能说明 液体沸点受气压的影响。
C
四个实验都与压强有关，但注意题干问的是证明大气压存 在的实验。
图④只是改变瓶内的气压，而不是研究大气压是否存在。
知识点二 大气压的测量
某科学兴趣小组在进行“估测大气压”的实验时，首先读出注射器的 最大刻度为 V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；然后按照如图所示 的过程，慢慢地拉注射器（图甲中没有盖上橡皮帽、图乙中在排尽空气 后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计的示数分别是F1和 F2，则他们测量出的大气压强最接近于（ ）。
D
解答本题的关键是分析甲、乙两次实验中弹簧测力计的示 数所反映的力包括哪些。
知识点三 大气压与液体沸点的关
压力锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的，如图 所示为压力锅的结构图和大气压与水的沸点的关系图像。已知压力锅盖 出气孔的横截面积为12 mm2，限压阀的质量为84 g。请你通过计算并对 照图来判断：用该压力锅烧水，水温最高可以达到多少摄氏度？（ g取 10 N/kg，标准大气压的值取1.0 × 105 Pa）
压力锅的工作原理：压力锅密封性好，水沸腾时锅内的气 压增大，水的沸点升高，从而容易煮熟食物。已知限压阀的质量和出气 孔的横截面积，可以求出限压阀对出气孔产生的压力，再利用压强公式 求出限压阀对出气孔产生的压强，加上外界大气压，即可得出锅内的气 压，从大气压与水的沸点的关系图像上可得出压力锅内的最高温度。
限压阀对出气孔产生的压力F = G = mg = 0.084 kg × 10 N/kg = 0.84 N。
锅内的气压p' = p0 + p = 1.0 × 105 Pa + 0.7 × 105 Pa = 1.7 × 105 Pa。
从大气压与水的沸点的关系图像上可得出压力锅内的最高温度t = 116℃。
本题首先要明确水的沸点与气压的关系，即气压越大，水 的沸点越高。其次要利用限压阀的质量和出气孔的横截面积算出压力锅 内外的压强差，再加上外部大气压的值即可得出锅内的气压值。
限压阀对出气孔产生的压强只是压力锅受到的压强中的一 个，压力锅内的总压强还得加上外部的大气压。
知识点四 流体压强与流速的关系
【梅州】你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图所 示，一阵大风吹来，伞面可能被“吸”，严重变形。下列有关这一现象的 描述及其解释中正确的是（ ）。
A. 伞面被向下“吸”
B. 伞上方的空气流速大于下方
C. 伞上方的空气流速等于下方
D. 伞上方的空气流速小于下方
等质量的空气在相同的时间内同时通过伞的上表面和下表 面，由于上表面弯曲，下表面平直，所以空气通过上表面的流速较大， 通过下表面的流速较小。根据流体的压强与流速的关系，伞上方的空气 流速较大，压强较小，伞下方的空气流速较小，压强较大，所以伞面受 到一个向上的压强差，伞被向上“吸”。
B
解答本题的关键是看准伞面向哪个方向弯曲，找出伞的 上、下方的空气流速特点。
无法判断雨伞上、下表面的特点，就无法推测相应的空气 流速。
在寒冷的冬天，小芳放学回家帮妈妈煮饭时发现一个奇妙的现象： 她把很热的锅盖放在光滑的灶台上，如图所示，过了一段时间，她再次 拿起锅盖时很费劲。这种现象激发了小芳的思考：为什么拿起凉了的热 锅盖很费劲，而拿起没有经过加热的锅盖却不怎么需要用力呢？
（1）她上网查资料得知：一定质量的气体，在体积不变时，温度越 高，压强越 。小芳猜想自己经历的现象的原因是：加热后的锅盖放 在光滑的灶台上，锅盖里面的气体质量不变，体积不变，过一段时间 后，温度降低，使锅盖内的气体压强 ，锅盖外面的大气压把锅盖紧 紧压住。
（2）如果你是小芳，请你设计实验方案进行研究：是否很热的锅盖放 在光滑的灶台上一段时间后，锅盖内的气压减小，锅盖内外的压强差把 它紧紧压住？请写出你所需要的实验器材、实验步骤和分析论证。
（3）小芳想进一步测量锅盖冷却2 min后内部气体的气压值的大小，她 找来气压计、弹簧测力计、刻度尺、细线。请你帮小芳用以上器材测量 锅盖内气体的气压值。
（1）一定质量的气体，在体积保持不变时，它的温度越 高，其压强越大；温度越低，其压强越小。（2）设计思路：测量刚好 提起锅盖时所用的拉力大小，然后与锅盖的重力进行比较。（3）锅盖 内部气压减小，会使向上提起锅盖的拉力增加，只要测出提起锅盖增加 的拉力，即为锅盖内外的压力差，再根据锅盖面积，即可求出锅盖内外 气体的压强差，再测出当时的大气压，即可利用p内 = p0 - p求出锅盖内 的气压。
（1）大 减小
（2）实验器材：弹簧测力计、细线。
实验步骤：①测量锅盖的重力G；②把加热后的锅盖放在光滑的灶台 上，过一段时间，读出竖直向上刚好提起锅盖时弹簧测力计的示数F。
分析论证：若F = G，则锅盖内外的气压相等，没有锅盖内外的压强差把 它紧紧压住；若F > G，则锅盖内的气压小于锅外的气压，是锅盖内外的 压强差把它紧紧压住。
（3）实验步骤：①读出气压计上显示的当时的气压值p0；②用刻度 尺、细线测出锅盖的直径D；③用弹簧测力计测出锅盖的重力G；④把加 热后的锅盖放在光滑的灶台上，过一段时间，读出竖直向上刚好提起锅 盖时弹簧测力计的示数F。
本题考查的是一个生活现象中的科学知识，需要学生自己 提出设想，根据课本中所学来自己设计实验，从而不断提高设计实验的 能力。
在题（3）测气压值的计算中，要注意弹簧测力计所测得的 力除了由锅盖内外所产生的压力差外，还包括锅盖自身的重力。
生活现象中的大气压的探究实验。
A. 压力锅能增大锅内气压， B. 吸盘能吸在墙壁上是
降低液体沸点 利用大气压的作用
C. 马德堡半球实验证明了 D. 托里拆利最早测出了
大气压的存在 大气压的值
A
A. 探究的问题：大气压强有多大
B. 探究的假设：大气对各个方向都有压强
C. 探究的目的：研究水的重力与大气压力的关系
D. 探究的结论：大气向各个方向的压强相等
B
A. B. C. D.
C
选项 A B C D
现象放大图
B
A. ①处空气上升，气压高，晴朗天气
B. ④处空气下沉，气压高，阴雨天气
C. ⑥处空气下沉，气压低，晴朗天气
D. ①处空气上升到②，水汽凝结，阴雨天气
D
A. 龙卷风使物体受到重力变小
B. 龙卷风内部的气体流速大，压强小
C. 龙卷风增大了空气对物体的浮力
D. 龙卷风内产生了强大的静电，将地面物体吸起
B
7. 抽水机是利用 来抽水的。请根据如图所示的活塞式水泵的工 作原理示意图，完成下列填空。
大气压
A
B
关闭
A
A
大气
压
圆筒
8. 如图甲所示为冰壶运动员比赛时的场景。如图乙所示，运动员推动投 掷壶从出发点A运动至投掷线B点，之后投掷壶被推出，在冰道上沿着弧 线BCD路径到达D点并撞击目标壶，两只冰壶偏离不同方向离开冰道。 投掷壶在冰道上沿弧线运动，是因为运动员脱手之前对冰壶进行了旋 转，使冰壶在前进过程中其两侧的空气流速不同，导致冰壶两侧受到的 气压不同。图乙中C点处，投掷壶沿逆时针方向转动，则该处投掷壶两 侧的空气流速较大的是 （填“P1”或“P2”）侧。
P1
9. 小科发现中性笔的笔帽上有小孔，为了了解小孔的作用，小科查阅资 料得知：儿童不小心将笔帽吸入引发窒息，这个通气孔能保证呼吸道不 被完全堵塞，因此被称为“救命孔”。
（1）若不小心吸入笔帽，人体在用力吸气时，通过该笔帽通气孔的气 体流速可达20 m/s。为了确保生命安全，人体与外界通气量要达到1.36 × 10 - 4 m3/s，则通气孔的面积至少为 mm2。
6.8
（2）若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，此时呼吸道堵塞导致肺 内气压比外界气压小1.3 × 104 Pa，笔帽的横截面积约为0.85 cm2，医生 至少需要用 N的力才能将笔帽取出。（计算结果精确到0.1 N）
1.1
（3）医学上抢救气管异物堵塞的标准方法：急救者从背后环抱患者， 用力向患者上腹部施压，从而排出异物，被称为“生命的拥抱”。此方法 应用的科学原理：一定质量的气体体积 时，压强变大。
【解析】（3）急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，压缩 人体内的气体，气体体积减小，压强增大，从而排出异物。
减小
A. 刮大风时会有房屋顶部被大风掀起的情况
B. 打开的窗户外有平行于墙壁的风吹过时，窗帘会飘出窗外
C. 等候列车的乘客应站在安全线以外，否则会被“吸”向列车
D. 将吸盘按在光洁的瓷砖表面，放手后吸盘会被“吸”在瓷砖上
D
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水的压强之和
D
A. 图甲中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
C. 利用图甲的实验可以粗测大气压的值
D. 利用图乙的实验可以粗测大气压的值
D
A. 减小了车顶空气的流速，天窗外的压强小于车内的压强， “抽出”车内污浊的空气
B. 减小了车顶空气的流速，天窗外的压强大于车内的压强， “吸入”外界新鲜空气
C. 加大了车顶空气的流速，天窗外的压强小于车内的压强， “抽出”车内污浊的空气
D. 加大了车顶空气的流速，天窗外的压强大于车内的压强， “吸入”外界新鲜空气
C
5. 【宁波】如图甲所示的覆杯实验中：
（1）硬纸片不会掉下的事实是 存在的证据。
大气压
（2）有同学认为实验中是水粘住了硬纸片，老师用如图乙所示的装置 进行实验，随着空气被抽出，硬纸片掉下，排除了硬纸片是被水粘住的 可能。若换用容积和高度均相同，而杯口更小的杯子进行实验，要使同 一硬纸片掉下，相同情况下需要抽气的时间会 （填“变短”“变长”或“不变”）。
变短
降低
7. 我国航天员乘“神舟号”飞船去中国空间站时，其中需要解决的问题之 一就是飞船及航天服中的气压问题。
（1）宇宙飞船在太空中受到外部的气压几乎为 ；液体（包括血液） 的沸点将随气压的降低而 ，所以航天员在太空中行走时穿的航天 服内要保持一定的气压。
（2）目前我国使用国产的“飞天”牌航天服，航天服内的规定气压为4 × 104 Pa，这相当于约 m高的水柱产生的压强。
0
降低
4
8. 【温州】飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼弦线与气流方向的 夹角）。飞机飞行时的升力除了与机翼的形状有关外，是否还与迎角大 小有关？为了研究这一问题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力 测力计、机翼模型按如图甲所示的方式进行如下实验：①闭合电风扇的 开关，调节挡位使其风速最大，并使机翼模型的迎角为0°，记录升力测 力计的示数。重复5次实验并计算升力的平均值。②改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，
重复步骤①。③处理相关数据，
得到升力与迎角的关系如图乙所示。
（3）资料显示：本实验的结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行 速度越大升力越大。若某飞机以500 km/h做水平匀速直线飞行时的迎角 为θ1，而以800 km/h做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2均小于 15°），则θ1、θ2的大小关系为 。
飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，
随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减小，15°左右时达到最大
改变电风扇的挡位来改
变风速大小
θ1>θ2
9. 【天津】压力锅是生活中一种密闭的加热容器，其锅盖中央有一出气 孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被顶起放出部 分气体，实现了对锅内气体压强的控制。如图所示，某压力锅锅体的内 底面积为S，侧壁竖直，出气孔的横截面积为S0，限压阀的质量为m0， 限压阀的顶部面积为S1（已知大气压强为p0）。
（1）写出液体的沸点与气压的关系。
【答案】9. （1）液体的沸点与气压的关系：液体的沸点随着表面气压 的增大而升高，随着表面气压的减小而降低。
（2）求使用压力锅时锅内气体的最大压强。
（3）为保证使用安全，不可随意增加限压阀的质量，如果限压阀的 质量增加m，请计算锅体与锅盖咬合处锅体对锅盖的最大作用力增 大多少。
A. 壶内气体的压强大小不变
B. 壶内气体的体积逐渐变小
C. 向下压活塞的力F逐渐变大
D. 壶底内表面所受的压力大小不变
A
【解析】因为用力F向下压活塞时，水从a端匀速流出来（壶内水面始终 高于b端），所以b端压强不变，而b端压强等于壶内气体的压强与b端以 上水的压强之和，随着水从a端匀速流出来，b端以上水的压强逐渐变 小，所以壶内气体的压强逐渐变大，又因为壶内气体的温度保持不变， 所以壶内气体的体积逐渐变小。壶内气体的压强逐渐变大，则向下压活 塞的力F逐渐变大。壶底内表面受到的压强等于b端压强与b端以下水的 压强之和，可知壶底内表面受到的压强不变，由F=pS可知，壶底内表面 所受的压力大小不变。
A. 体积不变，压强变小 B. 体积变小，压强变大
C. 体积不变，压强变大 D. 体积变小，压强变小
B
【解析】细管和洗衣缸是底部连通的，当洗衣缸内的水位上升时，细管 中的水位也上升，细管中的空气被压缩，体积变小，压强增大。
A. h = H
B
4. 【全国初中应用物理知识竞赛】将新打开盖子的饮料盒中的果汁倒入 杯中时，有时会出现果汁流出断断续续、时远时近（同时发出咕咚声） 的现象，果汁也很容易溅出杯子外面。为了避免这种情况的发生，在打 开饮料盒的盖子后，应采用图甲还是图乙所示的方式倒果汁？请运用科 学知识说明甲、乙两种方式倒果汁效果不同的原因。
【答案】4. 用题图乙所示的方式倒。倒新打开盖子的果汁时，包装盒内装满果汁。若采用图甲所示的方式倒，由于重力，果汁先流出，同时包装盒内空着的空间变大使内部气压变小。但由于开口在下方，被果汁全部堵住，外界空气无法进入，大气压使得果汁越来越不易流出（表现为果汁流出的速度越来越慢），可能直至几乎停止流出。当内外压强差大到一定程度时，外界空气突然进入包装盒，果汁流出的速度突然增加。这种过程周而复始，形成了果汁流出断断续续，时远时近，同时发出咕咚声的现象，造成的不好结果是果汁容易溅出杯子外面。若采用题图乙所示的方式倒，开口在上方，倒出果汁时开口不会完全被果汁堵死，外界空气和包装盒内部气体通过果汁上方的通道连通，内外基本不存在压强差，果汁容易稳定地倒出，也不易溅到杯子外面。

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