103氣體的壓強(qiáng)（原卷版）

蘇科版八年級(jí)下冊(cè)第十章《壓強(qiáng)和浮力》10.3氣體的壓強(qiáng)【知識(shí)梳理】一、大氣壓1．概念：大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱大氣壓，一般用P0表示。說(shuō)明：“大氣壓”與“氣壓”（或部分氣體壓強(qiáng)）是有區(qū)別的，如高壓鍋內(nèi)的氣壓——指部分氣體壓強(qiáng)。高壓鍋外稱大氣壓。2．產(chǎn)生原因：因?yàn)榭諝馐苤亓Σ⑶揖哂辛鲃?dòng)性。3．有關(guān)大氣壓的實(shí)驗(yàn)：（1）大氣壓的存在——實(shí)驗(yàn)證明：①歷史上著名的實(shí)驗(yàn)——馬德堡半球?qū)嶒?yàn)②小實(shí)驗(yàn)——覆杯實(shí)驗(yàn)（2）大氣壓的實(shí)驗(yàn)測(cè)定：托里拆利實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)步驟：在長(zhǎng)約1m，一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，將管口堵住，然后倒插在水銀槽中放開(kāi)堵管口的手指后，管內(nèi)水銀面下降一些后不在下降，這時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差約為76cm。②原理分析：在管內(nèi)，與管外液面相平的地方取一液片，因?yàn)橐后w不動(dòng)，故液片受到上下的壓強(qiáng)平衡。即向上的大氣壓＝水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。③結(jié)論：大氣壓P0＝76cmHg＝1.0×105Pa（水銀高度差隨著外界大氣壓的變化而變化）④說(shuō)明：A．實(shí)驗(yàn)前玻璃管里水銀灌滿的目的是：使玻璃管倒置后，水銀上方為真空；若未灌滿，則測(cè)量結(jié)果偏??；B．不用水做本實(shí)驗(yàn)的原因：水的密度較水銀小的多，管內(nèi)外的液面高度差將超過(guò)10m，器材準(zhǔn)備不方便；C．將玻璃管稍上提或下壓，管內(nèi)外的高度差不變，將玻璃管傾斜，高度不變，長(zhǎng)度變長(zhǎng)。D．標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：支持76cm水銀柱的大氣壓叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓即：1.013×105Pa（76cmHg）E．如果玻璃管內(nèi)混入了空氣，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小。（3）大氣壓的粗測(cè)①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內(nèi)空氣。然后，用蠟或橡皮帽封住注射器的小孔；②用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的長(zhǎng)度L側(cè)面，用這個(gè)長(zhǎng)度去除它的容積V，由得活塞的橫截面積S；③用細(xì)線拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后慢慢地拉動(dòng)注射器，當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（即大氣對(duì)活塞的壓力）F；④再由計(jì)算得出大氣壓值。⑤實(shí)驗(yàn)誤差分析：誤差一：由于實(shí)驗(yàn)中不可能將空氣排盡，針筒內(nèi)空氣對(duì)活塞會(huì)有壓力，將使得測(cè)量結(jié)果偏小。如圖所示，活塞受力平衡，所以F0=F+F1，則F＜F0，因此測(cè)得的大氣壓力（彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)）小于真實(shí)的大氣壓力。改進(jìn)措施：如下圖所示，先用注射器吸入一定量的水，然后將針頭朝上，將所有水推出，就像醫(yī)生給病人打針前排空氣那樣，再用蠟或橡皮帽封住注射器的頭。 誤差二：由于實(shí)驗(yàn)中不可避免的會(huì)存在摩擦，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果會(huì)偏大。如圖所示，活塞受力平衡，所以F0+f=F，則F＞F0，因此測(cè)得的大氣壓力（彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)）大于真實(shí)的大氣壓力。改進(jìn)措施：a.在活塞與針筒壁之間涂抹潤(rùn)滑油。b.測(cè)量出摩擦力的大小，利用二力平衡知識(shí)，計(jì)算出大氣壓力，即F0=Ff。具體做法是：如下圖所示，先不要排針筒內(nèi)空氣及封頭，使得針筒內(nèi)氣壓始終等于大氣壓，按照正常的實(shí)驗(yàn)步驟拉動(dòng)注射器，當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，此示數(shù)即為活塞受到的摩擦力，即F’+F0=f+F0，F(xiàn)’=f。4．大氣壓的特點(diǎn)（1）大氣壓特點(diǎn)與液體壓強(qiáng)特點(diǎn)類似，可把大氣想象成放在一個(gè)以地面為容器底部，大氣層外邊界為液面的液體。因此大氣壓有以下特點(diǎn)：①空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，且空氣中某點(diǎn)向各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)都相等。②大氣的密度越大，壓強(qiáng)越大。而大氣的密度與地點(diǎn)、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。水蒸氣比空氣密度小，而夏天或陰天空氣中的水蒸氣含量高與冬天或晴天，所以冬天或晴天的空氣密度更大。所以，一般來(lái)說(shuō)，晴天大氣壓比陰天高，冬天比夏天高。③大氣壓隨高度增加而減小（類似于液體中深度越小的地方，壓強(qiáng)越?。?，其原因是越高的地方空氣越稀薄，空氣密度越小，壓強(qiáng)越小。（2）大氣壓變化規(guī)律研究：在海拔2000米以內(nèi)，每上升10m，大氣壓大約降低100Pa。（3）測(cè)量工具：測(cè)定大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)。水銀氣壓計(jì)和無(wú)液氣壓計(jì)。（4）部分氣體壓強(qiáng)：質(zhì)量一定的氣體，溫度不變時(shí)，氣體的體積越小，壓強(qiáng)越大，氣體體積越大，壓強(qiáng)越??；質(zhì)量一定的氣體，體積不變時(shí)，溫度越高，壓強(qiáng)越大，溫度越低，壓強(qiáng)越小。（5）沸點(diǎn)與壓強(qiáng)：內(nèi)容：一切液體的沸點(diǎn)，都是氣壓減小時(shí)降低，氣壓增大時(shí)升高。應(yīng)用：高壓鍋。如圖是家庭常用的高壓鍋的結(jié)構(gòu)示意圖，它的蓋子上有三個(gè)氣孔，帶有活塞的氣孔1使鍋內(nèi)與外界連通，此時(shí)鍋內(nèi)氣壓與外界大氣壓相等（外界大氣壓為1.0×105Pa）。當(dāng)鍋內(nèi)溫度升高至100℃時(shí)，鍋內(nèi)氣體會(huì)把氣孔1的活塞頂起，這時(shí)鍋被密封。鍋內(nèi)溫度繼續(xù)升高，氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)壓強(qiáng)增至最大值時(shí)，氣體就會(huì)沖開(kāi)氣孔2上的限壓閥，使得鍋內(nèi)氣壓維持一大于大氣壓的定值而不會(huì)繼續(xù)增大。從而更快的做熟食物。氣孔3正常情況下無(wú)作用，圖中未畫(huà)出。5．大氣壓應(yīng)用： 用吸管吸飲料 鋼筆吸水 使用帶吸盤(pán)的掛衣勾活塞式抽水機(jī)二、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系1．流體：具有流動(dòng)性的液體和氣體統(tǒng)稱為流體。2．流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：流速越大的位置，流體的壓強(qiáng)越小。3．實(shí)驗(yàn)證明：4．應(yīng)用：飛機(jī)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)翼做成上弧面下平面的形狀，當(dāng)空氣氣流從機(jī)翼上下方通過(guò)時(shí)，由于氣流通過(guò)上下表面的時(shí)間相同，但經(jīng)過(guò)上表面的路程大于下表面的路程，所以上表面空氣氣流速度更快，壓強(qiáng)更小，于是下表面受到的向上的壓力F2大于上表面受到的壓力F1，使得機(jī)翼獲得了向上的升力F升=F2F1。5．流體在一根管道中流動(dòng)，越細(xì)的位置流速越快?！镜淅治觥?．（2023·湖南岳陽(yáng)·八年級(jí)期中）下列說(shuō)法正確的是（）A．墨水會(huì)被吸進(jìn)鋼筆，是利用了大氣壓強(qiáng)B．船閘、注射器、鍋爐水位計(jì)利用了連通器原理C．托里拆利實(shí)驗(yàn)中換用更粗的玻璃管實(shí)驗(yàn)，測(cè)量值偏小D．用高壓鍋能更快地把食物煮熟，是因?yàn)闅鈮涸礁叻悬c(diǎn)越低2．（2023·廣東深圳·八年級(jí)期中）如圖所示，不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來(lái)解釋的是（） A．用漏斗向下吹氣，乒乓球不下落 B．站在安全線以外候車 C．向兩張紙中間吹，紙張向中間靠攏 D．水杯倒置，紙片沒(méi)有掉下來(lái)3．（2022·湖北十堰·八年級(jí)月考）如圖是老師在課堂中所做的大氣壓強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)。（1）圖甲中馬德堡半球?qū)嶒?yàn)不僅證明大氣壓存在，而且說(shuō)明______；（2）如圖乙，向A中瓶?jī)?nèi)充氣，原先沸騰的水停止沸騰；從B中瓶?jī)?nèi)抽氣，停止沸騰的水又重新沸騰。其中與高壓鍋原理相同的是______，能驗(yàn)證“在液面氣壓減小時(shí)，液體沸點(diǎn)降低”的是______（均選填圖乙中“A”或“B”）?！緤Z冠訓(xùn)練】一、單選題1．（2023·廣西南寧·中考模擬）下列利用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系的做法是（）A．用吸管吸飲料 B．設(shè)置站臺(tái)安全線C．盆景自動(dòng)供水 D．茶壺蓋上開(kāi)小孔2．（2023·河南開(kāi)封·中考模擬）同學(xué)們梳理了教材中與壓強(qiáng)知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如圖所示，其中分析正確的是（）A．甲圖中，裝有水的瓶子豎直放在海綿上，瓶中水越少，海綿凹陷越明顯B．乙圖中，當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的探頭在水中的深度增大時(shí)，U形管兩邊液面高度差變小C．丙圖中，測(cè)出拉開(kāi)吸盤(pán)時(shí)的拉力和吸盤(pán)的面積，可以估測(cè)出大氣壓強(qiáng)的值D．丁圖中，向外拉活塞，燒瓶?jī)?nèi)停止沸騰的水再次沸騰，說(shuō)明氣壓減小，水的沸點(diǎn)升高3．（2023·湖南長(zhǎng)沙·九年級(jí)期中）1912年，海上發(fā)生了兩船相撞的詭異事件，當(dāng)時(shí)海上航行的“奧林匹克號(hào)”與一艘突然從后面高速趕來(lái)的巡洋艦并排前行一段時(shí)間后，突然被一只看不見(jiàn)的巨手推動(dòng)使兩船相撞，據(jù)專家分析相撞原因是兩船中間流體流速較大導(dǎo)致的。你認(rèn)為下列圖片中展示的原理與兩船相撞的原因相同的是（）A． B．C． D．4．（2020·湖北武漢·中考模擬）水沸騰后把水倒進(jìn)燒瓶，水會(huì)停止沸騰。迅速塞上瓶塞，把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水，如圖所示，在向瓶底澆冷水的過(guò)程中，關(guān)于燒瓶?jī)?nèi)液面上方的氣體的描述錯(cuò)誤的是（）A．分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)會(huì)減慢 B．內(nèi)能會(huì)減小C．質(zhì)量不變 D．壓強(qiáng)會(huì)變大5．（2023·山東棗莊·八年級(jí)月考）在冬天，剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過(guò)一個(gè)夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺(jué)得很緊，且不易拔出，其主要原因是（）A．軟木塞受潮膨脹B．瓶口因溫度降低而收縮變小C．瓶?jī)?nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小，大氣壓把瓶塞壓緊D．瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低而把瓶塞吸住6．（2021·福建廈門·八年級(jí)月考）我國(guó)著名發(fā)明家鄒德俊發(fā)明了一種“吸盤(pán)式”掛衣鉤，如圖所示，將它緊壓在平整、清潔的豎直瓷磚墻面上后，可掛上衣帽等物品而不會(huì)掉下，其原因是（）A．因?yàn)橹亓Ρ却髿鈮盒? B．因?yàn)榇髿鈮毫椭亓ζ胶釩．因?yàn)槟Σ亮Φ扔谥亓? D．以上說(shuō)法均不對(duì)7．（2022·廣東佛山·八年級(jí)期中）用水平風(fēng)吹如圖所示的四個(gè)模型，其中使模型受到向上升力的是（）A． B．C． D．8．（2022·廣西南寧·八年級(jí)期中）你是否有這樣的經(jīng)歷：撐一把雨傘行走在雨中，如圖所示，一陣大風(fēng)吹來(lái)，傘面可能被“吸”，嚴(yán)重變形。下列有關(guān)這一現(xiàn)象及其解釋，正確的是（）A．傘面被向下“吸”B．傘上方的空氣流速大于下方，上方的壓強(qiáng)大于下方C．傘上方的空氣流速大于下方，上方的壓強(qiáng)小于下方D．傘上方的空氣流速小于下方，上方的壓強(qiáng)小于下方二、填空題9．（2023·廣東佛山·八年級(jí)期中）某同學(xué)利用兩個(gè)相同玻璃瓶、帶孔的橡皮塞、細(xì)玻璃管，分別組成如圖甲、乙所示的兩個(gè)裝置。用力擠壓甲玻璃瓶會(huì)看到細(xì)管中的水面升高，松手后水面降低到原來(lái)的高度，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明玻璃瓶發(fā)生了___________（選填“彈性”或“塑性”）形變。乘坐電梯把乙玻璃瓶從1樓拿到28樓，因?yàn)闅鈮弘S海拔高度的升高而___________（選填：“減小”、“不變”或“增大”），會(huì)看到細(xì)管中的水面___________（選填：“降低”、“不變”或“升高”）。10．（2022·廣東佛山·八年級(jí)期中）如圖所示的托里拆利實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得的大氣壓強(qiáng)等于___________m高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，該氣壓下水的沸點(diǎn)___________（選填“高于”、“低于”或“等于”）100℃。11．（2023·重慶市·中考一診）如圖甲所示為日常生活中用的高壓鍋，用高壓鍋煮食物熟得快，其原因是液面上方氣壓越高，液體的沸點(diǎn)______；如圖乙所示裝置，當(dāng)向塑料管A中用力吹氣時(shí)，細(xì)管B中液面將會(huì)______。12．（2022·吉林四平·八年級(jí)期中）一玻璃管如圖所示，當(dāng)從左端吹氣時(shí)，B端液面會(huì)___________，原因是流速越大的地方，壓強(qiáng)越___________。13．（2021·貴州遵義·八年級(jí)期中）如圖甲是我國(guó)某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)機(jī)葉片和發(fā)動(dòng)機(jī)組成。（1）風(fēng)力發(fā)電利用的是風(fēng)能，風(fēng)能是清潔的、___________（可再生/不可再生）能源；（2）風(fēng)機(jī)葉片具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐磨損等性能，通常用密度小，硬度大的復(fù)合材料制成；葉片形狀像飛機(jī)的機(jī)翼，若葉片位置和風(fēng)向如圖乙所示，由于葉片兩面空氣流速不同產(chǎn)生壓強(qiáng)差，而受到向___________（上/下）的力使風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)。14．（2023·安徽合肥·中考模擬）小明用如圖所示的方法測(cè)量大氣壓強(qiáng)：將一個(gè)面積為的輕質(zhì)吸盤(pán)按壓在光滑水平桌面上，擠出里面的空氣，當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為9.8N時(shí)輕質(zhì)吸盤(pán)剛好被拉開(kāi)，則大氣壓強(qiáng)值約為_(kāi)_____Pa。15．（2023·廣東珠?！ぶ锌寄M）如題圖，水平桌面上平行放上兩支鉛筆做導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上放上兩只乒乓球。用吸管往兩球之間吹氣，發(fā)現(xiàn)兩球會(huì)相互___________（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）。這是因?yàn)榇禋鈺r(shí)，兩球間的空氣流速___________，造成兩球之間的氣體壓強(qiáng)。如題圖，兩個(gè)完全相同的機(jī)翼模型a和b被固定在豎直方向，只能上下自由運(yùn)動(dòng)，A、B兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別為FA、FB，當(dāng)相同的風(fēng)速吹向飛機(jī)模型時(shí)，F(xiàn)A___________FB（填“大于”、“等于”或“小于”）。三、實(shí)驗(yàn)題16．（2023·江蘇無(wú)錫·八年級(jí)期末）物理興趣小組的同學(xué)利用周末開(kāi)展一次登山活動(dòng)，他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等相關(guān)用品測(cè)量山頂?shù)拇髿鈮骸y(cè)量方案如下：A．把注射器的活塞推至注射器針筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；B．如圖甲所示，用細(xì)線拴住注射器活塞頸部，使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右緩慢拉動(dòng)針筒，當(dāng)針筒中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；C．讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V；D．用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L。請(qǐng)根據(jù)他們?cè)O(shè)計(jì)的方案回答以下問(wèn)題：（1）測(cè)量中，分析研究的是大氣對(duì)______（選填“針筒”或“活塞”）的壓力；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處的空氣無(wú)法排盡，這將會(huì)使測(cè)量結(jié)果______（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）；（3）測(cè)量前，有同學(xué)建議在活塞周圍涂抹潤(rùn)滑油，然后將其插入針筒中，這樣做有兩個(gè)好處：一是活塞的密封性好；二是可以______。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他們讓彈簧測(cè)力計(jì)和注射器保持在水平方向，可以減小______對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，從而提高實(shí)驗(yàn)的精確程度；（4）若同學(xué)們用圖乙中B注射器在測(cè)量時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)被拉到5N，活塞仍沒(méi)有滑動(dòng)。可改用圖乙中的______（選填“A”或“C”）注射器。用測(cè)量步驟中的V、L和F表示大氣壓的