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專題16大氣壓強、流體壓強
一、大氣壓強的存在
1．產(chǎn)生原因：地球周圍被厚厚的氣體包圍著，包圍地球的空氣層叫大氣層，大氣層的氣體與固體、液體一樣也受重力作用，且具有流動性，所以空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強，這就產(chǎn)生了大氣壓強。
2．定義：由于空氣能流動，因而空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強，大氣對浸在它里面的物體的壓強叫做大氣壓強，簡稱大氣壓或氣壓。
3．證明其存在的例子：馬德堡半球?qū)嶒灐摴P吸墨水、覆杯實驗、瓶口吞雞蛋、吸管吸飲料、瓷磚上的吸盤等等。
二、大氣壓的測量
1．托里拆利實驗的步驟
（1）拿一根大約l m長的一端封閉的玻璃管，在管內(nèi)灌滿水銀；
（2）用食指堵住開口的一端，把管豎直倒立在水銀槽里，放開食指，管內(nèi)水銀面就下降；
（3）管內(nèi)水銀面不再下降，用刻度尺測出水銀柱的豎直高度，這個水銀柱產(chǎn)生的壓強就等于大氣壓。
2．托里拆利實驗注意事項
①如果管傾斜，水銀柱的長度變長，但豎直高度不變；
②改變管的粗細，管內(nèi)水銀柱豎直高度不變；
③管內(nèi)混入了空氣，水銀柱豎直高度減小。
3．托里拆利實驗，選用水銀而不選用其他液體的原因
因為水銀是常溫下密度最大的液體，如果換用其他液體，則在同樣情況下，所用的玻璃管就必須很長，如果用水來做這個實驗，則須大約10米高的水柱才能產(chǎn)生如此大的壓強。
三、標準大氣壓
1標準大氣壓=1.013×105 Pa=760 mmHg，粗略計算時，可取p0=105 Pa。
四、大氣壓的變化和測量
1．大氣壓強變化的規(guī)律
（1）特點：空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強，且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等；（2）大氣壓變化規(guī)律研究：大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節(jié)、的變化有關(guān)。一般來說，晴天大氣壓比陰天高，冬天比夏天高。在海拔3000米以內(nèi)，每上升10米，大氣壓大約降低100 Pa。
2．氣壓計
定義：測定大氣壓的儀器叫氣壓計。
分類：水銀氣壓計和無液氣壓計
說明：若水銀氣壓計斜掛，則測量結(jié)果變大。將無液氣壓計刻度盤上標的刻度改成高度，該無液氣壓計就成了登山用的登高計。
3．液體的沸點與氣壓的關(guān)系
內(nèi)容：一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
應(yīng)用：高壓鍋、除糖汁中水分等。
1．大氣壓在生活中的應(yīng)用 ①首先應(yīng)明晰應(yīng)用大氣壓工作的原理：是在某處使氣壓降低,由于存在大氣壓差，在外界大氣壓的作用下,產(chǎn)生了某種效果。 ②分析實例中的內(nèi)、外位置處是否存在大氣壓差進行解答。 注意：①生活中常見的利用大氣壓工作的實例：鋼筆囊吸墨水,吸管吸飲料,抽水機抽水、真空采血管采血、吸盤掛鉤緊貼墻壁等；②在有關(guān)大氣壓的很多實例中,所謂的“吸”其實都是大氣壓的“壓”在起作用。 2．利用流體壓強與流速的關(guān)系解釋現(xiàn)象 ①首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢； ②其次根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系判斷哪部分受到的壓強大，哪部分受到的壓強小； 3.根據(jù)物體所受壓強差作用將會產(chǎn)生什么表現(xiàn)形式和現(xiàn)象． 注意：流速大小關(guān)系的判斷方法：①自然流動——如流動的空氣、水流,一般是在較寬闊的地方流速慢,較狹窄的地方流速快。②高速運動的物體周圍,離物體越近的地方流體的流速越大,壓強越小。③物體表面凸出的地方,其周圍流體的流速大。
考點1 大氣壓強
【例1】（2023春 裕華區(qū)期末）下列情景中，與大氣壓強無關(guān)的是　　
A．杯中水不流出 B．小雞自動喂水器
C．用吸管吸飲料 D．堤壩上窄下寬
【答案】
【分析】空氣受到重力作用，而且空氣具有流動性，因此空氣內(nèi)部向各個方向都有壓強，這個壓強就叫大氣壓強。
【解答】解：、杯中水不流出是因為大氣壓強把紙片壓得蓋住了杯口，故正確。
、小雞自動喂水器利用了大氣壓，托住了瓶子里的水，故正確。
、用吸管吸飲料利用了大氣壓把飲料壓進吸管，故正確。
、堤壩上窄下寬是因為液體壓強和深度有關(guān)，故錯誤。
故選：。
1．（2023春 河?xùn)|區(qū)期中）下列估測最接近實際的是　　
A．成年人站立時，對地面的壓強約為
B．平放在桌面上的物理課本（共122頁的課本）對桌面的壓強約
C．教室內(nèi)大氣壓的數(shù)值約為
D．教室內(nèi)的空氣（密度為的質(zhì)量約為
【答案】
【分析】首先要對選項中涉及的幾種物理量有個初步的了解，對于選項中的單位，可根據(jù)需要進行相應(yīng)的換算或轉(zhuǎn)換，排除與生活實際相差較遠的選項，找出符合生活實際的答案。
【解答】解：．成年人的每只鞋的底面積大約為，
站立時地面受力面積，
成年人的體重大約為，壓力，
壓強，
故不正確；
．初中物理課本的重力約，課本與桌面的接觸面積約，
課本對桌面的壓強約，
故正確；
．教室內(nèi)大氣壓的數(shù)值約為，故不正確；
．教室的長、寬、高分別在、、左右，教室中空氣的體積約在，
教室內(nèi)的空氣（密度為的質(zhì)量約是，
故不正確。
故選：。
2．（2023春 青原區(qū)期末）生活中的許多現(xiàn)象都與我們學過的物理知識相關(guān)，下列現(xiàn)象與大氣壓強無關(guān)的是　　
A．吸管喝飲料
B．衛(wèi)生間地漏存水杯防異味
C．盆景自動供水裝置
D．塑料吸盤掛鉤緊貼在豎直墻面上
【答案】
【分析】生活中很多現(xiàn)象的工作原理都利用了大氣壓強，抽氣機、吸管、茶壺、針管、塑料吸盤等都可能利用到大氣壓。
【解答】解：、當用吸管吸飲料時，先吸走的是管中的空氣，使管內(nèi)氣壓變小，這時大氣壓就壓著飲料進入管中進而進入人的嘴中，故不符合題意；
、衛(wèi)生間地漏存水杯上端開口，底部連通，為一連通器，水不再流動時，水面保持相平，所以地漏使用時用到的物理知識是連通器的原理，與大氣壓強無關(guān)，故符合題意；
、因為盆景瓶外大氣壓等于瓶內(nèi)水產(chǎn)生的壓強與瓶內(nèi)水上方氣壓之和，所以盆景自動供水裝置是利用了大氣壓的作用，故不符合題意；
、吸盤掛衣鉤緊貼在墻面上，靠大氣壓將掛衣鉤壓在墻面上，故不符合題意。
故選：。
3．（2023春 榆樹市校級期末）如圖所示，在標準大氣壓下，三支試管插入水銀槽中都封閉了一部分氣體。試管中被封閉的氣體壓強中最大的是　　
A．甲試管 B．乙試管 C．丙試管 D．無法確定
【答案】
【分析】根據(jù)圖所示信息，假設(shè)在試管內(nèi)與水銀槽液面相平處有一個可以自由移動的“液片”，利用分析管內(nèi)氣壓大小關(guān)系。
【解答】解：如圖，在標準大氣壓下，三支試管倒插在水銀槽內(nèi)，都密封了一部分氣體，
設(shè)大氣壓強為，假設(shè)試管中有一自由移動的液片，與水銀槽中液面在同一高度處。
則每支試管中水銀柱相對于液片的高度分別為、、，
由圖知，，
由公式知，三段水銀柱產(chǎn)生的壓強關(guān)系為；
液片雖然在不同試管中，但其下表面受到的壓強都等于大氣壓強；上表面受到的壓強為試管內(nèi)空氣與水銀柱產(chǎn)生壓強之和，并且液片上下表面受到的壓強相同，即。
因為一定，，
所以，試管內(nèi)空氣產(chǎn)生壓強關(guān)系為，即被封閉的氣體壓強中最大的是甲試管。
故選：。
考點2 流體壓強與流速的關(guān)系
【例2】（2023 惠城區(qū)校級開學）2023年5月28日，國產(chǎn)大型飛機首次商業(yè)飛行圓滿成功，如圖，正在向上爬升，此過程中下列說法正確的是　　
A．爬升過程中，慣性變大
B．隨著海拔高度的增加，艙外大氣壓逐漸增加
C．機翼上方氣流的速度較小，氣流對機翼上表面的壓強較大
D．機翼上方氣流的速度較大，氣流對機翼上表面的壓強較小
【答案】
【分析】（1）物體保持其運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)；
（2）大氣壓隨高度的增加而減小；
（3）流體壓強與流速的關(guān)系：流速越大的位置，壓強越小。
【解答】解：、爬升過程中，質(zhì)量不變，慣性不變，故錯誤；
、隨著海拔高度的增加，艙外大氣壓逐漸減小，故錯誤；
、機翼上方氣流的速度較大，氣流對機翼上表面的壓強較小，故正確，錯誤。
故選：。
1．（2023春 安溪縣期末）圖甲是一個“”形地下通道。為了解決過道的通風問題，在墻壁上做出一些凸出部分（設(shè)計圖中用“”表示）。圖乙中設(shè)計合理的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】在流體中，流速越大的位置壓強越小，流速越小的位置壓強越大。結(jié)合圖示的形狀進行判斷。
【解答】解：要想讓風經(jīng)過過道，過道左右兩端的氣壓應(yīng)該不同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度不同。
、如圖，過道左端的通風道有凸起，所以相同時間風經(jīng)過過道右端的通風道時的路程長，則風速較快，所以過道右端的氣壓小于右端的氣壓，所以空氣會從過道的右端流向左端，過道中有風通過。此方案不需要消耗其他能量，既有效又節(jié)能，方案合理。
、過道左右兩端的通風道相同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不會產(chǎn)生氣壓差，與過道內(nèi)的凸起無關(guān)，故不合理。
、如圖，過道左右兩端的通風道相同，都有凸起，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不合理。
故選：。
2．（2023春 蒙陰縣期末）如圖所示的實例中，與“流體壓強與流速關(guān)系”無關(guān)的是　　
A．向下吹氣，乒乓球不下落 B．在紙條上方吹氣紙條飄起來
C．飛機的機翼設(shè)計成流線型 D．用抽水機抽取地下水
【答案】
【分析】氣體和液體都屬于流體，在流體中，流速大的地方壓強小，流速小的地方壓強大。抽水機依靠大氣壓抽水的。
【解答】解：、用漏斗向下吹氣，乒乓球上方空氣流速變快，壓強變小，下方空氣流速慢，壓強較大，產(chǎn)生向上的壓強差，所以乒乓球不下落，故不符合題意；
、吹氣時紙條上方空氣流速大，壓強變小，下方的空氣流速不變，壓強不變，紙條在壓強差的作用下飄起來，故不符合題意；
、機翼上凸下平，使得上方空氣流動速度快，壓強小，下方速度慢壓強大，產(chǎn)生向上的壓力差，使得飛機起飛的，故不符合題意。
、抽水機依靠大氣壓抽水的，與流體的壓強無關(guān)，故符合題意。
故選：。
3．（2023春 商河縣期末）如圖，一陣大風吹來，傘面被“吸”嚴重變形（如圖）。下列說法正確的是　　
A．傘面嚴重變形是受到上方空氣的吸力
B．甲圖中傘只受到空氣對其向上的力
C．甲圖中傘上方的空氣流速大于下方的
D．甲圖中傘受到向上的力小于其受到向下的力
【答案】
【分析】流體壓強與流速的關(guān)系：流體流速越大的地方，壓強越小；流速越小的地方，壓強越大。
【解答】解：等質(zhì)量的空氣在相同的時間內(nèi)同時通過傘的上表面和下表面，由于上表面彎曲，下表面平直，所以空氣通過上表面的流速大，通過下表面的流速較小，所以上表面產(chǎn)生的壓強小，下表面產(chǎn)生的壓強大，也就是說下表面產(chǎn)生的向上的壓力大，使傘面被“吸”嚴重變形。
故選：。

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