第八章(第二節(jié)大氣壓強(qiáng)流體壓強(qiáng)于流速的關(guān))

1、第八章 (第二節(jié) 大氣壓強(qiáng) 流體壓強(qiáng)于流速的關(guān))知識點(diǎn)一 大氣壓的產(chǎn)生 1概念：大氣對其中的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)簡稱大氣壓，歷史上能證明大氣壓存在的最著名的實(shí)驗(yàn)是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。 2產(chǎn)生原因：空氣受重力作用。 3特點(diǎn)：空氣和液體一樣，具有流動性，所以大氣壓內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。 4單位：國際單位是帕斯卡(Pa)。 常用單位還有毫米汞柱（mmHg），厘米汞柱（cmHg），標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=76cmHg=。1趙晶和王霞兩同學(xué)討論大氣壓的應(yīng)用，舉出了下列四種事例，其中不屬于利用大氣壓的事例是（ ）A把吸盤式掛衣鉤貼在墻上后，可以掛衣服B用力壓打氣筒的活塞，把氣

2、體壓進(jìn)輪胎中C茶壺的蓋上留一個(gè)小孔，水才容易倒出來D用膠頭滴管吸取藥液解析：把吸盤貼到墻上，擠出吸盤內(nèi)的空氣，大氣壓把吸盤壓在墻上A對；壓打氣筒的活塞，活塞下一定質(zhì)量的氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，沖進(jìn)輪胎中，B錯(cuò)；茶壺中的水流出后，水面上的氣壓減小，外界空氣在大氣壓作用下流進(jìn)壺內(nèi)，保持壺內(nèi)、外氣壓相等，C對；用膠頭滴管吸取藥液時(shí)，先用力擠壓膠管，將管內(nèi)空氣排出一部分，剩余空氣體積增大，壓強(qiáng)減小，藥液在大氣壓作用下被壓進(jìn)管內(nèi)。答案：（B）知識點(diǎn)二大氣壓強(qiáng)的測量1托里拆利實(shí)驗(yàn)法大氣壓強(qiáng)的數(shù)值不是確定不變的，要隨各種因素的變化而變化。歷史上托里拆利實(shí)驗(yàn)第一次測出了大氣壓的數(shù)值。實(shí)驗(yàn)過程：如圖所示，取一根

3、長約1m的一端封閉的玻璃管，首先將管中灌滿水銀，用食指堵住開口一端把管倒立在水銀槽里的水銀中，松開食指，管內(nèi)水銀面下降，下降到一定高度就不再下降了。托里拆利實(shí)驗(yàn)是將大氣壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化為液體壓強(qiáng)來進(jìn)行測量的。如圖所示，在管內(nèi)外水銀面交界處設(shè)想有一假想的液片，由于水銀柱靜止，液體受到管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的向下的壓強(qiáng)與外界大氣壓相等，也就是大氣壓支持了管內(nèi)大約76cm高的水銀柱，大氣壓強(qiáng)跟76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。通常把等于760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)的大氣壓叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式。在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，管內(nèi)上方是真空，管內(nèi)水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化，和管的粗細(xì)、傾斜角度、管的長度及

4、將玻璃管提起還是下壓等因素?zé)o關(guān)，只與水銀柱的豎直高度有關(guān)。2氣壓計(jì)測量法氣壓計(jì)：測量大氣壓的儀器叫做氣壓計(jì)。常見的氣壓計(jì)：水銀氣壓計(jì)，金屬盒氣壓計(jì)，水銀氣壓計(jì)是在托里拆利管的旁邊設(shè)置一根與玻璃管平行的刻度尺，當(dāng)外界大氣壓變化時(shí)，從刻度尺上直接讀出管內(nèi)水銀柱的高度。水銀氣壓計(jì)的測量結(jié)果較準(zhǔn)確，但攜帶不方便。實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常使用金屬盒氣壓計(jì)，也叫無液氣壓計(jì)，它的主要部分是一個(gè)被抽成真空的，表面是波紋狀的金屬盒，用彈性鋼片向外拉著金屬盒，彈性鋼片與指針相連。當(dāng)外界大氣壓發(fā)生變化時(shí)，金屬盒的凸凹程度就發(fā)生變化，通過彈性鋼片帶動指針轉(zhuǎn)動，指示大氣壓的數(shù)值。金屬盒氣壓計(jì)攜帶方便，但測量結(jié)果不夠準(zhǔn)確。2在托里

5、拆利實(shí)驗(yàn)中，下列哪種情況會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響（ ）A往水銀槽內(nèi)多加水銀B將玻璃管稍微傾斜一些C換用內(nèi)徑粗一些的玻璃管做實(shí)驗(yàn)D玻璃管中混進(jìn)少許空氣解析：在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，玻璃管內(nèi)水銀面上方是真空，而管外水銀面受到外界大氣壓的作用。水銀柱的高度與管子粗細(xì)，槽內(nèi)水銀多少，玻璃管是否傾斜無關(guān)。如果玻璃管內(nèi)混進(jìn)了少量空氣，就會產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，使管內(nèi)水銀柱的高度減小。測量結(jié)果就會減小，因此選項(xiàng)D是對的。答案：（D）知識點(diǎn)三 大氣壓的變化1大氣壓隨高度的升高而降低。由于越向高空，空氣越稀薄，空氣的密度越小，所以大氣壓隨高度的升高而減小，由于大氣層密度變化是不均勻的，因此壓強(qiáng)隨高度的變化也是不均勻的。在海拔2

6、000m以內(nèi)，每升高12m，大氣壓約減小133Pa(1mmHg)。2天氣、氣候影響大氣壓：一般來說冬天的氣壓比夏天高，晴天的氣壓比陰雨天的高。溫度升高、氣壓也升高，大氣越潮濕，氣壓越低。知識點(diǎn)四 抽水機(jī)抽水機(jī)：抽水機(jī)又叫水泵，是利用大氣壓把水從低處抽到高處的裝置。活塞式抽水機(jī)：又叫吸取式抽水機(jī)，如圖所示，是利用活塞的移動排出管里的空氣，造成內(nèi)外氣壓差，從而使水在大氣壓作用上升的。離心式抽水機(jī)，在啟動前先往泵殼內(nèi)灌滿水，排出泵殼內(nèi)的空氣，使泵內(nèi)中心部分壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)。當(dāng)啟動后，葉輪在動力機(jī)帶動下高速旋轉(zhuǎn)，泵殼內(nèi)的水隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)，被甩入出水管。知識點(diǎn)五 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系1流體：物理學(xué)中

7、把具有流動性的液體與氣體統(tǒng)稱為流體，如空氣、水等。2流體的壓強(qiáng)：前面學(xué)過的液體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)，它們是流體靜止時(shí)的壓強(qiáng)，流體流動時(shí)也有壓強(qiáng)，此時(shí)的壓強(qiáng)叫流體的壓強(qiáng)。3探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。(1)對著兩張平行放置的紙的中間吹氣，使得兩張紙中間的氣流速度增大，這時(shí)兩張紙外側(cè)的氣流速度相對較小，兩張紙會向中間靠擾，這說明紙兩側(cè)的空氣對紙的壓力大于紙中間空氣對紙的壓力，可見空氣流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。(2)將兩只小船放入水盤中，用水管向兩船中間沖水，兩船向中間靠攏，這說明船兩側(cè)的水對船的壓力大于船中間的水對船的壓力，可見液體流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。要點(diǎn)詮釋：在氣體和

8、液體中，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。知識點(diǎn)六飛機(jī)的升力1飛機(jī)的機(jī)翼與空氣流動速度飛機(jī)的機(jī)翼一般做成上凸下平的形狀，機(jī)翼的形狀決定機(jī)翼上下表面空氣流動的速度，從機(jī)翼橫截面的形狀可知，其上方彎曲，下方近似于直線、飛機(jī)飛行時(shí)，空氣與機(jī)翼發(fā)生相對運(yùn)動，由于機(jī)翼上方的空氣要比下方的空氣運(yùn)行的路程長，所以機(jī)翼上方的空氣流動比下方要快。2升力的產(chǎn)生從機(jī)翼上方流過的空氣通過的路程長，速度大，從機(jī)翼下方通過的空氣通過的路程短、速度慢；于是空氣對機(jī)翼上表面的壓強(qiáng)小，對下表面的壓強(qiáng)大，機(jī)翼上下表面所受壓力差的方向豎直向上，這個(gè)壓力差就叫“舉力”，又叫飛機(jī)的“升力”，飛機(jī)起飛前要在跑道上加速滑行一段距離，

9、直升飛機(jī)起飛前螺旋槳要高速旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間，兩者都是為了獲得較大的升力以升上高空。規(guī)律和方法一、基本概念1大氣壓：大氣壓對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。2標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)=。3氣壓計(jì)：測量大氣壓的儀器常見的有：水銀氣壓計(jì)，金屬盒氣壓計(jì)。4流體：流動的氣體、液體都可以統(tǒng)稱為流體。二、基本規(guī)律1大氣壓隨高度的變化規(guī)律：大氣壓隨高度的增大而減小，在2km以內(nèi)，高度每升高12m，大氣壓降低1mm汞柱。2流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：在氣體和液體中，流速越大的位置壓強(qiáng)越小，流速越小的位置壓強(qiáng)越大。三、基本原理1飛機(jī)的升力：氣流通過飛機(jī)機(jī)翼上、下表面的流速不同，通過上表面的流速大，壓

10、強(qiáng)小，通過下表面的流速小，壓強(qiáng)大。典型例題基礎(chǔ)知識1如圖所示是利用水銀氣壓計(jì)測量不同高度的大氣壓數(shù)值認(rèn)真分析可知：大氣壓的變化規(guī)律是_。由于不同高度的大氣壓是不同的，這就給人們一個(gè)啟發(fā)：那就是可以將水銀氣壓計(jì)改裝成一個(gè)_，如果我們在武當(dāng)山的金頂上測得的大氣壓是83.6kPa，則金頂?shù)暮０胃叨却蠹s是_m。如果在金頂上燒開水，則水沸騰的溫度將_100。（填“高于”“等于”“低于”）解析：通過觀察圖可以發(fā)現(xiàn)大氣壓隨高度的變化規(guī)律是大氣壓隨高度的增加而減小，大氣壓隨高度的變化是不均勻的由于不同高度的大氣壓是不同的，人們可以把水銀氣壓計(jì)改裝成高度計(jì)；從圖中可以看出，橫坐標(biāo)表示海拔高度，縱坐標(biāo)表示某一高度

11、所對應(yīng)的大氣壓值，83.6kPa海拔高度約為1740m。由于金頂上的大氣壓小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以在金頂上燒開水，水沸騰時(shí)溫度將低于100。答案：大氣壓隨高度增加而減小，大氣壓隨高度的變化是不均勻的。 高度計(jì) 1740 低于升華：本題考查的是會從圖表中獲取信息，然后加工整理總結(jié)出規(guī)律，培養(yǎng)概括知識的能力和運(yùn)用知識的能力。舉一反三青藏鐵路已全線貫通，已經(jīng)投入運(yùn)營的高原列車有完善的供氧系統(tǒng)和完備的醫(yī)療系統(tǒng)，這樣做是因?yàn)椋?）A高原空氣稀薄，大氣壓強(qiáng)小B高原空氣稀薄，大氣壓強(qiáng)大C高原空氣稠密，大氣壓強(qiáng)小D高原空氣稠密，大氣壓強(qiáng)大解析：大氣壓是由空氣受重力而產(chǎn)生的。青藏高原海拔較高，大氣層相對稀薄，故氣壓

12、較低，由于空氣稀薄，空氣中含氧量較少，一般人難以適應(yīng)，故需要有完善的供氧系統(tǒng)和完備的醫(yī)療應(yīng)急系統(tǒng)。答案：（A）綜合運(yùn)用2閱讀理解題黑龍江生活報(bào)2003年5月2日在頭版報(bào)道了這樣一條科技新聞：由哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院和哈爾濱醫(yī)科大學(xué)的五位科研人員，研制出一間微型非典隔離監(jiān)護(hù)室。這種隔離監(jiān)護(hù)室最突出的設(shè)計(jì)特點(diǎn)就是室內(nèi)用負(fù)壓原理設(shè)計(jì)（室內(nèi)的氣壓比室外的氣壓低一些）。室壁設(shè)有進(jìn)氣孔和抽氣孔，這樣，不但能為室內(nèi)提供新鮮空氣還可以利用真空泵將病人呼出的攜帶病毒的氣體抽出去看過報(bào)道后，結(jié)合非典SARS病毒通過空氣擴(kuò)散而造成交互傳染的特點(diǎn)，運(yùn)用物理知識回答：微型非典隔離室形成相對低壓的作用是什么？針對非典

13、，隔離室為保護(hù)醫(yī)護(hù)人員和醫(yī)院周邊群眾的安全及為方便醫(yī)護(hù)人員對非典病人的觀察和護(hù)理，從物理學(xué)的角度還應(yīng)采取哪些合理措施？（提出一條即可）解析：作用：開病房后，由于室內(nèi)氣壓小于室外大氣壓，室外空氣會向室內(nèi)流動，而室內(nèi)空氣不會向室外流動，這樣可防止室內(nèi)空氣中的SARS病毒擴(kuò)散到室外，避免醫(yī)院內(nèi)非典病人與醫(yī)護(hù)人員的交互傳染。A利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，將被真空泵抽出去的含SARS病毒的空氣通入密閉的電熱容器進(jìn)行高溫消毒，殺死SARS病毒。B利用電能轉(zhuǎn)化為光能，將被真空泵抽出去的含SARS病毒空氣通入密閉的紫外線消毒裝置殺死SARS病毒。C為防止SARS病毒擴(kuò)散，要求非典病人，疑似病人醫(yī)護(hù)人員帶上符合要求的口

14、罩。D利用光的直線傳播、光的反射，在隔離室設(shè)置抗壓強(qiáng)透光度好的觀察窗口?？偨Y(jié)升華：閱讀理解應(yīng)用題，要從材料中提取有用的重要信息，用學(xué)過的物理知識解答設(shè)計(jì)，培養(yǎng)分析，運(yùn)用物理知識的能力。舉一反三用如圖所示的水杯盛水，經(jīng)常會遇到這樣的情況，往杯里裝大半懷熱水，擰緊杯蓋，經(jīng)過較長的一段時(shí)間后，杯蓋會很難擰下來。簡要回答產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。請?jiān)O(shè)計(jì)兩種找開杯蓋的方法，并說出每種方法用到的物理原理(不能損壞杯子)解析：要回答產(chǎn)生這一現(xiàn)象原因，首先要弄清杯蓋擰不開是什么現(xiàn)象，說明杯蓋與杯子間摩擦力大，引起摩擦力大的原因是壓力大，產(chǎn)生壓力大的原因是杯子內(nèi)外的壓強(qiáng)差引起，當(dāng)“杯中裝入大半杯熱水”時(shí)，杯中有較多的

15、高溫水蒸氣，“擰緊杯蓋后”，經(jīng)過一段時(shí)間水溫下降，水蒸氣液化，使水上方氣壓減小，杯內(nèi)外形成氣壓差。答案：杯內(nèi)溫度降低，同時(shí)部分水蒸氣液化，致使杯內(nèi)上方空氣壓強(qiáng)減小，小于外部大氣壓，杯內(nèi)外形成氣壓差。A墊上毛巾，用力擰；B放在熱水中燙一段時(shí)間，再用手?jǐn)Q下來。3為精確測量世界屋脊喜馬拉雅山的高度，2005年中國科學(xué)院組織科考隊(duì)利用現(xiàn)代測量技術(shù)對喜馬拉雅山主峰頂進(jìn)行重新測量，測量考查中，科考隊(duì)員們戴著墨鏡，身穿防寒羽絨服，背著氧氣瓶，手拿尖頭冰鎬，腳蹬防滑靴，他們不畏艱難險(xiǎn)阻，克服重重困難，終于在5月下旬完成了測量任務(wù)，根據(jù)以上情景，請你提出兩個(gè)問題并從物理學(xué)角度加以簡答。例：問題：科考隊(duì)員為什么要

16、使用尖頭的冰鎬？簡答：使用尖頭冰鎬，可以增大對封凍雪地壓強(qiáng)。問題1：_簡 答：_問題2：_簡 答：_解析：閱讀題中內(nèi)容，戴墨鏡與高山上冰雪對光反射強(qiáng)有關(guān)。穿防寒羽絨服與高山氣溫低有關(guān)，背氧氣瓶與高山空氣稀薄有關(guān)，腳蹬防滑鞋與冰雪地面摩擦小有關(guān)。答案：問題：科考隊(duì)員為什么要背氧氣瓶？簡答：海拔越高，空氣越稀薄，含氧量低。問題2：為什么要腳蹬防滑鞋。簡答：使用防滑靴可以增大對封凍雪地的摩擦?？偨Y(jié)升華：本題考查的是會從給的情景中分析涉及到哪些物理知識，從而提出合理的問題找出原因，加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合。舉一反三盛夏時(shí)分，“小問號”王欣同學(xué)在打開冰箱取飲料時(shí)，突然腦海里浮出一個(gè)問題：為什么每次開冰箱門都

17、比較費(fèi)力？通過仔細(xì)觀察他發(fā)現(xiàn)打開冰箱門時(shí)，冰箱里的冷空氣出來，外面的熱空氣進(jìn)去，冰箱門重新關(guān)上后，就將這部分熱也關(guān)在了里面，冰箱內(nèi)熱空氣冷卻收縮，壓強(qiáng)減小，王欣判斷這應(yīng)該是開冰箱門費(fèi)力的一個(gè)原因，若冰箱門長為0.6m，寬為0.5m，冰箱外的氣壓為，設(shè)冰箱內(nèi)部與外部的氣壓相差，求冰箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)是多少？冰箱內(nèi)、外氣體對門的壓力各是多少？冰箱門受到內(nèi)外壓力差相當(dāng)于質(zhì)量為多少的物體受到的重力大小()解析：冰箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)冰箱門的面積：冰箱內(nèi)氣體對冰箱門的壓力冰箱外氣體對冰箱門的壓力冰箱門受到的內(nèi)外壓力差答案： 、 流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系4如圖是家用煤氣灶灶頭的示意圖，使用時(shí)打開煤氣閥門，擰動點(diǎn)火裝置、煤氣和空氣在進(jìn)口處混合并流向燃燒頭被點(diǎn)燃，煤氣不會從進(jìn)口處向空氣中泄漏的原因是（ ）A進(jìn)口處煤氣的流速小，壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)B進(jìn)口處煤氣的流速小，壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)C進(jìn)