專項三力學重難點12氣體和流體產生的壓強【重點知識梳理】12.1氣體壓強存在的實例與常見的應用1.存在的實例：①馬德堡半球實驗；②瓶吞雞蛋實驗；③覆杯實驗等。2.常見的應用：①吸管吸飲料；②人呼吸；③拔火罐；④鋼筆吸水；⑤針管吸藥液；⑥塑料吸盤等。12.2氣體壓強的測量1.標準大氣壓（atm）:1標準大氣壓相當于760mm水銀柱產生的壓強。1atm=1.01×105Pa。2.托里拆利實驗中水銀柱高度的變與不變序號情形測量值變化情況1改變玻璃管的粗細與形狀不變化2玻璃管口離水銀面淺一些與深一些不變化3水銀槽中水銀多一些與少一些不變化4玻璃管略微傾斜一些不變化5玻璃管底部有少量空氣變小6在高山底與在高山上做實驗變小7在地面做實驗與地面下的深井中做實驗變大8在玻璃管頂部開一小孔液面下降至與水銀槽中水銀相平9在玻璃管的中間不開一小孔小孔以上部分升到管頂部，以下部分下降直到與槽內水銀面相平10當地氣壓升高（降低）變大（小）11玻璃管嚴重傾斜無法測出大氣壓值12.3氣壓的變化1.與海拔的關系：海拔越高，氣壓越低。2.與天氣、季節的關系：一般晴天比陰天高；冬季比夏季高。3.沸點與氣壓的關系：液體的沸點隨氣壓的增大而升高。應用：高壓鍋等。4.氣壓與體積的關系：質量和溫度不變時，氣體的體積越大，氣壓越低。應用：打氣筒等。12.4流體壓強與流速的關系在氣體和液體中，流速越大的位置，壓強越小。【難點知識突破】12.1氣壓的變化與測量1.托里拆利實驗中出現的變化如上表所示，理解記憶，結合實際分析即可。【例題分析】【例1】用托里拆利實驗測定大氣壓的數值（玻璃管內水銀面上方是真空）。下列過程會導致測量數值發生變化的是（）A．將實驗從山下移到山上B．使玻璃管稍下降一點C．使玻璃管稍傾斜一點D．換用稍粗點的玻璃管【答案】A【解析】托里拆利實驗測定大氣壓的實驗中，會導致示數變化的有：海拔高度；大氣壓；管底不是真空；試管傾斜得較厲害；頂部或中部開孔等。A正確，選A。2.對于其它因素引起的變化，主要是海拔高度對氣壓的影響。海拔越高，氣壓越低。在海拔3000m以內，大約每升高10m,大氣壓減小100Pa。液體的沸點隨氣壓的升高而升高。高壓鍋就是利用這個原理，通過增大鍋內的氣壓，提高沸點，使食物易熟。【例2】（2021重慶）“沿洄劃轉如旋風，半側船頭水花沒”，這是描寫船過漩渦時，漩渦中心流速大，中心的水壓___________（選填“大于”或“小于”）周圍的水壓而造成的驚險情景；峨眉山頂“煮米不成飯”，是因為峨眉山頂氣壓___________（選填“高”或“低”），水的沸點低造成的。【答案】小于低【解析】流體流速大的地方壓強小，船過漩渦時，漩渦中心流速大，壓強小，中心的水壓小于周圍的水壓。海拔越高，氣壓越低，峨眉山上的大氣壓比平原上的要低；又因為液體沸點隨液面上氣壓的減小而降低，所以在峨眉山頂水的沸點低于100℃，在峨眉山頂用普通鍋煮飯，往往不熟。3.其它方法粗略測量大氣壓：常見的有利用皮碗和針筒。這里一定要注意盡可能將它們里面的空氣排除干凈，以減小誤差。造成實驗誤差過大的主要原因有：①空氣未排好；②測量面積有誤差；③承受的重力測量有誤差。12.2應用流體壓強與流速關系解釋現象分析這類問題，首先要明確：流速大的地方，壓強小。再結合受力面積與壓強的關系，分析壓力的變化，最后根據力與運動的關系分析。【例題分析】【例3】（2021·四川涼山彝族自治州·中考真題）觀察圖甲中汽車的外形可知，若汽車在水平路面上急速行駛，由于車上、下表面空氣的流動速度不同，車對地面的壓力會______（選填“變大”“變小”或“不變”），從而使車與地面之間的摩擦力______（選填“變大”“變小”或“不變”），車容易失控。為了避免發生上述意外情況，有些跑車為了提高“抓地力”在車尾安裝了一種“氣流偏導器”，其外形應選用圖乙中的______（選填“A”或“B”）。【答案】變小變小B【解析】汽車在水平路面上急速行駛,由圖甲可知，相同時間內汽車上表面空氣通過的路程較長，根據v=s/t可知：汽車上表面空氣的流動速度大于下表面流動的速度，因氣體流速大的地方壓強小，故汽車上表面受到的壓力小于下表面受到的壓力，汽車產生向上的升力，汽車對地面的壓力會變小。因在接觸面粗糙程度相同時，壓力越小，摩擦力越小，根據汽車對地面的壓力會變小，從而使車與地面之間的摩擦力變小，車容易失控。為了避免發生上述意外情況，有些跑車為了提高“抓地力”，即應增大車對地面的壓力，在車尾安裝了一種“氣流偏導器”，其外形應選與汽車外形相反的形狀，即用圖乙中的B。12.3飛機升力產生的原因分析飛機的機翼上凸下平，當氣流在相同時間內流過機翼時，通過上方的氣流速度比下方的大，所以上方的氣壓小于下方的氣壓，形成豎直向上的壓強差，從而形成豎直向上的壓力差，這就是飛機的升力。注意：飛艇、氣球主要是利用浮力在升空。利用的是內外氣體的密度差，形成浮力。【例題分析】【例4】（2021武威）我國國產大飛機鯤龍AG600，是目前全球在研的最大的水陸兩棲飛機，我國擁有所有核心技術完全知識產權，該機于2021年3月4日完成滅火任務系統首次科研試飛。AC600可以通過在水面20秒的滑行，一次汲水12噸，汲水后飛機在空中勻速直線飛行時，向上的升力________飛機總共的重力；飛行時機翼上方受到空氣的壓力________下方受到空氣的壓力（兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】等于小于【解析】汲水后飛機在空中勻速直線飛行時，則不論是在水平方向還是豎直方向上，升力等于飛機所受的總重力。由于飛機上方的空氣流速大于下方，故機翼上方的壓強小于下方壓強，機翼上浮的壓力小于飛機下方的壓力。【鞏固練習】1.（2021·浙江衢州市·中考真題）如圖所示，用吸管吸飲料，讓飲料進入口中的力是（）A．大氣壓力 B．飲料的重力C．手握玻璃杯的力 D．玻璃杯對飲料的支持力【答案】A【解析】A．用吸管吸飲料時，先把吸管內的空氣吸走，使管內氣壓減小，在外界大氣壓的作用下，汽水就被壓進吸管里．A正確。B．飲料所受重力的方向是豎直向下，不是讓飲料進入口中的力，B錯。C．手握玻璃杯的力和摩擦力是一對平衡力，是防止杯子掉落的力，C錯。D．玻璃杯對飲料的支持力是飲料重力引起的，不是讓飲料進入口中的力，D錯。選A。2.（2021成都）如圖所示的情景中，下列說法正確的是（）A．市民積極接種疫苗，用注射器將藥液注入肌肉時利用了大氣壓 B．塑料掛鉤的吸盤能貼在玻璃表面，是因為吸盤對玻璃有吸引力 C．測量成都各地氣壓值，青城山頂峰大氣壓比天府廣場大氣壓低 D．用真空采血管抽血，血液流入管中時，管內氣壓高于人體血壓【答案】C【解析】A.注射時，醫生用力將針筒內的藥水推入病人肌肉中，與大氣壓無關，A錯。B.塑料吸盤掛鉤能貼在瓷磚上掛毛巾，需要先用力擠壓塑料吸盤，把盤內的空氣擠出，然后吸盤就被外界的大氣壓緊壓在了墻壁上，B錯。C.大氣壓的大小與高度有關，高度越高，氣壓越小，青城山頂峰的高度高，所以大氣壓比天府廣場大氣壓低，C正確；D.真空采血管在組裝后應保持一定的負壓，即真空試管內氣體的壓強小于人體血壓，使血液可以順利采出，D錯。選C。3.（2021菏澤）下列生活中的現象均與氣壓有關，其中一個利用的原理與另外三個不同的是（

）A.

吸飲料B.

拔火罐

C.

高壓鍋煮飯D.

吸盤緊貼在墻面【答案】C【解析】吸飲料、拔火罐、吸盤吸在墻上這三項都是利用了大氣壓來完成的，而高壓鍋是根據氣壓越高沸點越高來工作的。選C。4.（2021攀枝花）下列各圖所示的情境中，利用了“流體壓強與流速的關系”原理的是（）A．圖甲所示飛機機翼形狀，可以產生升力 B．圖乙所示水庫堤壩設計成“上窄下寬” C．圖丙所示地漏存水杯可以隔離下水道異味 D．圖丁所示用吸管喝飲料【答案】A【解析】A.相等時間內，空氣經過飛機機翼上方時，路程長，空氣流速大，空氣壓強小，空氣經過飛機機翼下方時，路程短，空氣流速小，空氣壓強大，故飛機受到向上的壓強差，受到向上的升力作用，這是利用流體壓強跟流速的關系，A正確。B.水庫堤壩制成上窄下寬的形狀，為了防止液體壓強隨深度的增加而增大給堤壩造成危害，B錯。C.地漏存水杯是連通器，連通器中裝同種液體時，液體靜止時，液面相平，故地漏存水杯中水起到水封的作用，能隔絕下水道的異味，C錯。D.用吸管喝飲料，吸氣時吸管內的氣壓減小，飲料在大氣壓作用下進入嘴里，這是利用大氣壓的結果，D錯。選A。5.（2021宜昌）下列與壓強有關的生產生活實例的說法，不正確的是（）A．三峽大壩的壩體橫截面上窄下寬，是因為壩底受到水的壓強大B．飛機能夠騰空而起是因為機翼上下表面氣體的流速不同產生向上的升力C．青藏高原邊防戰士用高壓鍋煮面條，是因為海拔越高，大氣壓越大D．用真空吸盤搬運沉重的鋼板是利用大氣壓來完成的【答案】C【解析】】A．液體深度越深壓強越大，三峽大壩的壩體橫截面上窄下寬，是因為壩底受到水的壓強大，大壩做的寬耐壓，A正確。B．飛機能夠騰空而起是因為機翼上表面空氣流速大，壓強小，下表面氣體的流速小，壓強大，從而使飛機產生向上的升力，B正確。C．青藏高原邊防戰士用高壓鍋煮面條，是因為海拔越高，大氣壓越小，水的沸點越低，用高壓鍋可以提高水的沸點，從而把食物煮熟，C錯。D．用真空吸盤搬運沉重的鋼板時，由于吸盤內是真空，外界的大氣壓把鋼板牢牢地壓在吸盤上，是利用大氣壓來完成的，D正確。選C。6.（2021邵陽）下列對“清風不識字，何必亂翻書”的解釋最符合科學道理的是（）A．空氣流速越慢的地方，氣體壓強越小 B．氣體壓強隨高度的增加而增大C．氣體壓強隨高度的增加而減小 D．空氣流速越快的地方，氣體壓強越小【答案】D【解析】“清風不識字，何必亂翻書”指的是壓強與空氣流速的關系，而空氣流速越慢的地方，氣體壓強越大；空氣流速越快的地方，氣體壓強越小。書的上表面空氣流速快，下表面空氣流速慢，形成向上的壓強差，使得書頁翻了過來。選D。7.（2021天津）圖所示是一個盆景自動供水裝置，由于________的作用，瓶中的水不會全部流掉而有部分保留在瓶中；錘子的錘頭變松了，人們常用撞擊錘柄下端的方法使錘頭緊套在錘柄上（如圖所示），此做法主要利用了錘頭具有________。【答案】大氣壓慣性【解析】開始由于大氣壓的作用，瓶內的水不會流出來，當水面下降露出瓶口時，有一部分空氣進入瓶中，使一部分水流出瓶口來浸沒瓶口，瓶內的水又會在大氣壓的作用下不再流出。錘頭和錘柄原來一起運動，錘柄因撞擊而靜止，而錘頭由于慣性還要保持原來的運動狀態，就緊套在錘柄上了。8.（2021菏澤）壓強知識在生活中有廣泛的應用：船閘是利用________的原理來工作的；墨水被吸進鋼筆是由于________的作用。【答案】連通器大氣壓【解析】河流的上、中、下游都開口，當船閘打開時，上、中、下游相連通，因此船閘利用的是連通器原理。按壓鋼筆筆管時，筆管中空氣被排除，筆管內氣壓小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下，墨水被擠進筆管中。9.（2021云南）我國自主研發設計、制造的世界首臺高溫超導高速磁浮列車，設計時速620千米，合m/s（結果保留整數）。列車進站時，車體附近氣體流速快，壓強，為避免候車乘客被“吸”向列車，乘客必須站在安全線以外的區域候車。【答案】172小【解析】620km/h≈172m/s。列車進站時，車體附近氣體流速快，壓強很小，人外側的壓強大于內側壓強，人在內外壓強差的作用下，被壓向列車出現事故。10.（2021廣東）唐代詩人杜甫有詩句“八月秋高風怒號，卷我屋上三重茅”。詩中秋風“卷”走“三重茅”主要是由于屋頂外側空氣相對于屋內空氣的流速______、壓強______，從而產生一個向______的力。【答案】大

小

上【解析】秋風刮過屋頂，屋頂上方的空氣流動速度大，壓強小；屋內空氣流動速度小，壓強大，屋頂受到向上的壓強大于向下的壓強，產生一個向上的壓強差和壓力差，所以秋風“卷”走屋頂茅草。11.（2021海南）近期某地出現了龍卷風特殊天氣，龍卷風內外存在巨大的壓強差是由于其中心空氣流速大，壓強______，導致周邊的物體被“吸入”龍卷風中心；某人用拍下龍卷風的照片，鏡頭相當于______透鏡。【答案】小凸【解析】根據流體壓強和流速的關系可知，“東方之星”游輪受龍卷風的影響而傾覆，這是因為龍卷風的中心空氣流速大、壓強小。鏡頭相當于一個凸透鏡，成倒立、縮小的實像。12.（2021云南）新冠肺炎疫情中使用負壓救護車救治和轉運感染者，“負壓”就是通過技術手段使車內氣壓外界氣壓，使新鮮空氣流入車內，而車內被污染的空氣通過無害化處理后排出，最大限度地減少醫護人員與病人交叉感染。救護車疾馳而過，以路旁的樹木為參照物，醫護人員和患者都是的。【答案】小于運動【解析】負壓救護車：通過技術手段使車內氣壓小于外界氣壓，使新鮮空氣流入車內，而車內被污染的空氣通過無害化處理后排出。救護車疾馳而過，以路旁的樹木為參照物，醫護人員和患者都是運動的。13.（2021北京）為了說明分子之間有引力，小明在實驗室用兩個緊壓在一起的鉛柱做實驗，如圖所示，鉛柱A和鉛柱B所受的重力均為2N，兩個鉛柱接觸面的面積為3cm2，當懸掛重物所受的重力為20N時，兩個鉛柱沒有被拉開。于是，小明認為這個實驗說明了分子之間存在引力。小華觀測到該實驗室的大氣壓為1×105Pa，于是她認為兩個鉛柱之所以沒被拉開，是因為大氣壓的作用。請你利用所學知識和上述數據，判斷小明做的鉛柱實驗能否說明分子之間存在引力。請寫出計算、推理過程和結論。【解析】以B為研究對象，則B收到豎直向上的大氣壓力F氣；豎直向下的力：自身重力GB和B下面所掛重物G物。①F氣＝P氣S＝1×105Pax3×10﹣4m2＝30N；②GB+G物＝2N+20N＝22N；③因為F氣＞GB+G物；僅靠大氣壓也能使鉛塊無法被拉開，所以小明的實驗無法證明分子間存在引力。14.（2021上海）小明在高海拔地區旅行，發現雞蛋煮不熟，查閱資料發現煮雞蛋需要達到一定溫度，水溫達到沸點后溫度在不斷提升，不同氣壓下沸點不同，以下是氣壓和溫度之間的關系。實驗序號大氣壓（kPa）沸點（℃）10.518121.0110032.03120（1）氣壓和沸點的關系______（2）說明雞蛋煮不熟的原因______（3）在高原上想要快速煮熟雞蛋需要：______A．耐燒的鍋B．比熱容大的鍋C．內部氣壓高的鍋【答案】見解析見解析C【解析】（1）由表中數據可知，同一地點，大氣壓越高，沸點就越高；大氣壓越低，沸點就越低。（2）高原大氣壓較低，水的沸點低，所以雞蛋煮不熟。（3）AB．耐燒的鍋和比熱容大的鍋不會提高水的沸點，不能使雞蛋快速煮熟，AB錯。C．內部氣壓高的鍋，因為鍋內氣壓大，水的沸點高，可以使雞蛋快速煮熟，C正確。選C。15.（武威）學完大氣壓之后，老師布置了用帶掛鉤的塑料吸盤估測大氣壓的大小的實驗，如圖甲所示。小剛實驗小組現有帶掛鉤的塑料吸盤、量程為5N的彈簧測力計、玻璃板。（1）他們設計了如下實驗步驟：A．記錄彈簧測力計的示數為F，這就是大氣對吸盤的壓力B．小剛將蘸水的塑料掛衣鉤的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤C．用彈簧測力計鉤著掛鉤緩慢向上拉，直至吸盤剛要離開玻璃板D．測