初中物理九年级物理全册各章节知识点解析及测试题宇宙和微观世界等28份 人教版26.docx

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初中物理九年级物理全册各章节知识点解析及测试题宇宙和微观世界等28份人教版26

第十四章大气压强气体的压强与流速的关系知识点及测试题

大气压强、气体的压强与流速的关系 

　　知识与技能

　　1、了解由于大气压强的客观存在而产生的现象。

　　2、了解测量大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位。

　　3、了解抽水机的工作原理。

了解生活中利用大气压强的现象。

　　4、了解气体的压强与流速的关系。

　　5、了解飞机的升力是怎样产生的。

了解生活中跟气体的压强与流速相关的现象。

　　知识精讲

　　1、大气压的存在及利用

　　地球周围的空气层又叫大气层，空气内部向各个方向都有压强。

大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压或气压，我们用自来水笔吸墨水、抽水机将水从低处抽到高处，甚至我们用吸管饮料等都是利用大气压的例子。

　　2、大气压的测量及标准大气压

（1）大气压的测量：

大气压的值最早是由托利拆利利用水银测出的，因此托里拆利测大气压的这个实验通常又叫托里拆利实验，如左图所示，此外，大气压还可以用如右图所示的金属盒气压计测出。

（2）标准大气压：

托里拆利实验中，玻璃管的水银柱的高度约为760mm，它是由大气压支持着的，通常把这样大小的大气压叫做1标准大气压，1标准大气压的值约为1.013×105Pa。

　　3、气体压强与流速的关系

　　在气体（或液体）中，流速越大的位置压强越小；流速越小的地方压强越大。

当物体受到来自两侧不同的压强时，便受到力的作用。

　　4、飞机的升力

　　飞机飞行时产生的升力是用来克服自身的重力的，飞机的升力产生于机翼，如图所示的是机翼的切面图，迎面吹来的风分别流经上下两个表面，上表面气流通过的距离长，流速大；下表面气流通过的距离短，流速小。

这样机翼受到的向上的压强就大于向下的压强，形成压力差，产生升力。

　　典型例题

　　例1、在工厂里常用圆形低压吸盘搬运距离，图中E为一圆形吸盘，其直径为0.2m，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1m，重125.6N，若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小______Pa。

（π取3.14）

　　分析：

　　平板玻璃静止时受到了重力及大气压力的作用，且这两个力是平衡的，则有F大气=G，大气压作用在玻璃上的有效面积等于吸盘的面积，大小为S=πR2=3.14×

=3.14×10-2m2，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小的值为：

。

　　例2、如图所示，A、B是两个上端开口的容器，它们构成的是一个_________；当用一个管子沿B容器口吹气时，A容器中的液面会__________。

（填“上升”“下降”或“不变”）

　　分析：

　　A、B两个容器上端开口，底部边通，构成一个连通器，管子在B容器上端吹气时，高速气流使B管上方的气压降低，这时A管上方的空气压力就会把水从A容器压到B容器。

　　答案：

连通器　下降

　　例3、养金鱼的人有一个简便易行的给金鱼缸换水的方法：

用一根较长的橡胶（塑料）管，将管内灌满水，用手堵住两端，一端留在鱼缸的水面下，另一端放在鱼缸外低于鱼缸内水面的位置，松开手后，水会自动流出，请你用学过的知识解释这种方法。

分析：

　　如图所示，连通A，B两水槽的细管称为虹吸管。

题中所介绍的方法实际是虹吸现象的一种应用。

当充满水的虹吸管一端留在高处的水槽中的水面下，高处水槽中的水会自动流入下方的水槽中，我们在虹吸管上方的正中取一液体薄片C作为研究对象，薄片左边受到向右的压强p1=p0-ρ水gh2，薄片右边受到向左的压强，p2=p0-ρ水gh1，式中p0为大气压强，但由图知h1＜h2，故有p1＜p2即薄片会向左移动。

　　例4、用一台抽水机能将离地面深20m的水一次抽上来吗？

为什么？

　　解答：

　　因

　　则

　　即在大气压作用下水在抽水机中只能上升10m左右，因此，它不能把深20m的水一次抽上来。

　　例5、太阳能汽车是直接利用太阳能为能源的一种新型汽车，如图所示，是一种太阳能汽车（右边是它的剖面图），从形状上看，这种汽车在高速行驶时对水平地面产生的压力F1与停在水平路面对地面产生的压力F2相比（　）

　　A、F1＞F2

　　B、F1＜F2

　　C、F1=F2

　　D、无法比较

　　分析：

　　太阳能汽车的上面呈弧形，底盘平直，在向前行驶时，迎面吹来的空气从上方流过的速度比从下方流过的速度要大，因此，空气对本身上方的压强比下方的压强要小，使车受到向上的升力，从而减小对地面的压力，而汽车在静止时对地面的压力等于车身的重量。

　　答案：

B

　　巩固练习：

　　1、1标准大气压=_______Pa=________kPa=________MPa。

　　2、一架客机的质量是50t，当这架客机在空中飞行时，受到的升力至少为________N，而在降落时，客机受到的升力比上述值__________。

（填“大”或“小”）（g取10N/kg）

　　3、在航海中，船只向前进，船上的人看见自己的船没有动，而水在向船只航行相反的方向流动，因此，如果两艘船靠得很近并肩行驶，如图所示，两艘船将会_______，这是因为两船内侧水的流速_________于两船外侧水的流速，造成了两船内侧水的压强_________于外侧水的压强。

　　4、一次飓风发生时，屋外气压急剧降到9×104Pa，这是因为_________，当时门窗紧闭，可以认为室内气压是标准大气压，粗略取作1×105Pa，若室内屋顶的面积是100m2，这时屋顶所受的内外压力的差值可达_________N，足以将屋顶掀起。

　　5、拉萨市的海拔高度远大于武汉市的海拔高度，则两地地面附近的大气压相比较，武汉市的气压较________；在家中用普通的水壶烧水，比较两地水沸腾的温度，拉萨市的温度较_________。

　　6、如图所示，在两根平行的木棒上平放着两个乒乓球，两个乒乓球之间间隔一定的距离，当向两个乒乓球中间的间隙用力吹气时，乒乓球将（　）

　　A、向两边滚

　　B、向中间滚

　　C、静止不动

　　D、向同一侧滚动

　　7、某同学为了探究飞机的升力，制作了一个机翼模型，并把它穿在一根铁丝上，在铁丝的上下各挂一个弹簧测力计，如图所示，他再接通电风扇对着机翼吹风，下面是该同学对实验的结果做出的猜想，你认为正确的是（　）

A、弹簧测力计A的示数增大，B的示数减小

　　B、弹簧测力计A的示数减小，B的示数增大

　　C、两个弹簧测力计的示数都增大

　　D、两个弹簧测力计的示数都减小

　　8、下列说法中，正确的是（　）

　　A、大气压一定是1.01×105Pa，方向向下

　　B、大气压强一定是1.01×105Pa，但方向只能是竖直向下

　　C、大气压一定是1.01×105Pa，任何方向都有

　　D、大气压强可能是1.01×105Pa，任何方向都有

　　9、空气能产生压强，是由于空气（　）

　　A、有重力，具有流动性

　　B、只具有流动性

　　C、无色，透明，无味

　　D、受了污染

　　10、小明带了几包凉茶冲剂从广州到四川旅游，当上到黄龙山顶七彩池时，拿出冲剂一看，发现冲剂胀鼓鼓的，关于其中原因，你认为小明下列的猜想，哪一项是合理的（　）

　　A、冲剂包内气体的压强增大了

　　B、冲剂包内气体受热膨胀

　　C、山顶上的气压比山脚的气压低

　　D、冲剂包的质量增大了

　　11、在托里拆利实验中，大气压能支持76cm高的水银液柱，如果改为用水做这个实验，那么，大气压能支持水柱的高度约是（　）

　　A、1m

　　B、10m

　　C、100m

　　D、1000m

　　12、我们吸气时，下列说法正确的是（　）

　　A、肺的容积增大，肺内空气压强增大

　　B、肺的容积增大，肺内空气压强减小

　　C、肺的容积减小，肺内空气压强增大

　　D、肺的容积减小，肺内空气压强减小

　　13、如图所示，c为扎在a管下端的小气球，则下列方法中能使气球膨胀的是（　）

　　A、从a管向外抽气

　　B、从b管向外抽气　

　　C、从a管向内打气

　　D、从b管向内打气

　　14、有一天，小明无意将家里给花草喷水的喷水器拆开，发现其结构如图所示，弄清了喷水器的结构后，小明纳闷了：

贮水罐中的水并没有受到活动的推力，却能在活塞的推动下从喷嘴里喷出，请你给小明解释一下其中的原因。

　　练习答案：

　　1、1.01×105　1.01×102　　1.01×10－1

　　2、5×105，小

　　3、相撞　　大　　小

　　4、气体流速越大，压强越低

106

　　5、高　低

　　6、B

　　7、B

　　8、D

　　9、A

　　10、C

　　11、B

　　12、B

　　13、BC

　　14、推活塞时，横管中空气流速较大，压强较小，贮水罐中的水在大气压作用下从竖管中上升到横管中，从喷嘴喷出。

探究活动

　　1、如图所示，在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手托住乒乓球，然后从漏斗口向下吹气，当将手移开时，请你猜想：

乒乓球会下落吗？

并说出你猜想的根据。

　　我的猜想是：

____________________________________________________。

　　猜想的根据：

____________________________________________________。

　　2、如图所示，在两支筷子中间放上两个乒乓球，然后用吸管向两球中间吹气，你将会发现什么现象？

当你控制吹出气流速度的大小时，你又会看到什么现象？

　　3、如图所示左边玻璃杯内放少量的水和一支燃烧的蜡烛，在杯口上涂上些凡士林，再用一张穿有橡皮管的硬纸片盖上，把橡皮管的另一头没入右边水杯的水中，发现右边水杯里的水让蜡烛“抽”过来了，你能说说这是什么原因吗？

　　4、小明一次在观看F1方程式赛车时，发现每辆车尽管都风驰电掣地向前飞驰，却没有一辆车出现高速行驶时容易发生的“飘移”现象，仔细观察，原来在每一辆赛车的尾部或顶上，都横着安装一个横截面好像飞机机翼似的部件，人们把它叫做“压风片”，只不过它的安装方式和飞机的机翼的安装方式不同，它所起的作用是当赛车高速行驶时，能借助空气的作用把赛车牢牢地压在地面上，不易“飘”起来而引发事故。

　　试回答：

（1）结合图，飞机机翼的横截面图，试想在赛车上应如何安装“压风片”，才能保证车在高速行驶时不“飘”起来。

（2）试解释“压风片”的工作原理。

　　看看对不对

　　1、

　　乒乓球不会下落；因为乒乓球上方气体的流速大于下方，下方的气体压强大于上方，把乒乓球向上托起。

　　2、

　　两球相向运动，吹出的气流速越快，两球运动的速度越大。

　　3、

　　因蜡烛燃烧而消耗掉了部分氧，而杯口又被密封，得不到空气补充，因而造成左杯内气压降低，这样，大气压就会压迫右杯中的水沿着橡皮管流向左杯。

　　4、

（1）倒过来安装，且将前缘稍向下倾。

（2）赛车在高速行驶时，“压风片”上方气体流慢，下方气体流速快，“压风片”上下方所受的压力差形成向下的压力，把赛车压在地面上，保证了赛车的安全。

课外拓展

冯如——中国第一位飞机设计师

　　冯如（1883～1912），如图所示，广东恩平县人，1903年，当得知莱特兄弟发明了飞机后，冯如决心要依靠中国人的力量来制造飞机，1909年开始制造飞机，1910年飞行表演成功，并受到孙中山先生和旅美华侨的赞许，1912年，冯如在广州燕塘飞行表演中不幸失事牺牲。

高山上气压低缺氧将带来的影响

　　地球外空气的密度随着高度增加而减少，空气中氧气含量也是如此，越到高处氧气越少，高山顶上空气稀薄给人们生活带来一系列的麻烦。

　　登过高山的运动员曾感觉到：

在5500m高度上大约呼吸两口气，在珠峰高度上大约呼吸三口气才抵得上海平面上吸一口气的氧气。

高原缺氧，使得初次登上高原的人往往会出现一些高山反应，如轻微的头痛，头晕，脑袋嗡嗡作响；头重脚轻，疲乏无力；吃不下，睡不好，胸闷，气喘，走起路来摇摇晃晃等现象。

　　同时，因为高原缺氧，在日常生活中带来了诸多不便，如吸烟的人很快就会发觉高原上火柴不容易擦着，烟头容易熄灭；煤油灯的火焰也小了，一般的煤块不好燃烧；内燃机的油料燃烧不完全，加上水的沸点低，对发动机散热不利。

因此耗油量增大了，而机械效率却显著降低，这对高原汽车的载重量和行驶速度影响很大。

　　还有，高空的气压远比近地面的要低得多，所以高原、高山上还有许多奇怪现象，如平地上水的温度到了100℃就沸腾烧开了。

而海拔高度在1500m左右，水的沸点只有95℃；到了海拔高度2200m，水在92.5℃就滚开；拉萨市的海拔高度为3645m，开水的温度是88.4℃；在更高的高山上，水温不到80℃也就沸腾了，与烧开水一样的是煮米饭，米饭煮了许久还是半生半熟的，所以登山队、科学考察队和部队、机关等都用密封的高压锅烧饭，高山和平地大气分布密度不一样，人们的生活习惯也将发生大的变化。

“香蕉球”的奥秘

　　如果你经常观看足球比赛的话，一定见过罚前场直接任意球，这时候，通常是防守方五六个球员在球门前组成一道“人墙”，挡住进球路线，进攻方的主罚队员，起脚一记劲射，球绕过了“人墙”，眼看要偏离球门飞出，却又沿弧线拐过弯来进入球门，让守门员措手不及，眼睁睁地看着球进了大门，这就是颇为神奇的“香蕉球”。

　　为什么足球会在空中沿弧线飞行呢？

原来，罚“香蕉球”的时候，运动员并不是拔脚踢中足球的中心，而是稍稍偏向一侧，同时用脚背摩擦足球，使球在空气中前进的同时还不断地旋转，这时，一方面空气迎着球向后流动，另一方面，由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转，这样，球一侧空气的流动速度加快，而另一侧空气的流动速度减慢。

物理知识告诉我们：

气体的流速越大，压强越小，由于足球两侧空气的流动速度不一样，它们对足球所产生的压强也不一样，于是，足球在空气压力的作用下，被迫向空气流速大的一侧转弯了。

动手动脑

　　1、医院给病人输药液时，装药液的瓶有两种，一种是玻璃瓶，如图ABCD所示，另一种是塑料软袋，如图E所示。

（1）如图使用玻璃瓶输液，要让药液均匀滴下，再注入人体，为使整个输液过程都保持药液匀速滴下，在图ABCD中的四个装置中，你认为应采用装置（　）

（2）使用图E塑料软袋装药液也能保持药液均匀滴下，你能分析它的工作原理吗？

请写出你的分析过程。

　　　　____________________________________________________________________。

　　2、在火车站或地铁站的站台上，离站台边缘1m左右的地方标有一条安全线，人必须站在安全线以外的位置上候车。

请分析，为什么当火车驶过时，如果人站在安全线以内，即使与车辆保持一定距离，也是非常危险的？

如图所示。

　　3、如图所示，用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气，烛焰将飘向什么方向呢？

请你在图中用箭头画出烛焰飘动的方向。

　　4、在我国北方缺水的地区，大量用水时可采用一种叫“母子井”的方式开发地下水。

它是在好几口井组成的井群中，只用一台水泵抽水。

安装水泵的那口井叫“母子井”，其他各井都叫“子井”子井与母井之间，在井口上用橡皮管连通，各子井的水都可以自动流入母井，由水泵抽走。

这种方法能有效节约能源，减少投资。

　　请你解释以上“母子井”取水方式成功的理由。

　　5、家用燃气灶是燃烧石油液化气的一种装置，它必须将石油液化气与空气混合才能达到燃烧液化气的目的，如图是燃气灶上石油液化气与空气混合的部件，请你说明这种设计的道理。

　　帮帮你吧：

　　1、　　

（1）A

（2）未滴液时，袋内液体的压强和袋内空气的压强之和等于外界大气压，当向外输液时，袋内压强减小，大气压就把袋压扁，保持袋内外的压强平衡，使液体在自身重力作用下向外输出。

　　2、　　当火车驶过来，带动着它周围的气体以很大的速度向前流动，人此时若站在安全线以内，则人身前和身后的气体流动速度不等，造成前后的气体压强也不等，身后的气压大，身前的气压小，压强差就会推动人向运动着的火车靠拢从而引发危险。

　　3、　　向左画前头

　　4、　　当母井中的水被抽走而使液面低于其他几口子井时，大气压就会压迫水沿着橡皮管源源不断地流向母井，供水泵抽水。

　　5、　　液化气的气流冲向右管时，使中间一线的气流速度大于周围空气的气流速度，这样中间一线的压强就小于周围空气压强，空气自动向中间填充与液化气混合。