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第九章 压强和浮力 课时9.3 气体的压强 2025年课程标准 物理素养 1、明确大气压强的定义,掌握 物理观念:知道大气对浸在其中的物体都能产生压强的作用 。 测量大气压的方法。 科学思维:知道流体在流动时,流速越大的位置压强越小和飞机能升 2、能够列举证明大气压存在的 力的产生是利用流体压强与流速关系的原理 。 。 试验现象。 科学探究:通过实验和生活中的例子,学生应能够观察并分析大气压 3、理解流体压强与流速的关 强的存在与变化 。 系。 科学态度与责任:全面理解和掌握流体压强与流速的关系,培养自己 4、能用运用流体压强与流速的 的实验观察能力和知识应用能力 。 关系解释生活中的现象。 知识点一、大气压强的存在 1.大气压强: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;大气压用p0 表示。 (1)产生原因:因为空气受重力作用并且具有流动性。 (2)马德堡半球实验证明了:①大气压的存在。②大气压很大。 2、大气压的存在现象 (1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是 因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。 (2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外 部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋 压入瓶中。 (3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的 力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。 (4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是 利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中; 吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。 (5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工 具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。 1 / 20 学科网(北京)股份有限公司特别提醒 马德堡半球实验的历史背景涉及到了证明大气压的存在和力量。 这个实验由德国物理学 家、 政治家奥托•冯•格里克 于1654年进行, 目的是证明大气压的存在和力量。 格里克当时 担任马德堡市市长, 他使用两个铜制半球对接在一起, 并用经过松节油浸过的皮环密封。 通过抽真空后, 他使用了16匹马组成的马队才将两个半球成功拉开, 这一实验成功证明了 大气压强的存在和巨大力量。 这个实验不仅在科学界引起了轰动, 而且成为了证明大气压 力存在的重要实验之一 。 历史上著名的 实验,最先证明了大气压强的存在;大量实验说明,大 气压强与空气的疏密有关,离地面越高的地方,大气压强 (选填“越小”或 “越大”)。 知识点二、大气压的测量 1.托里拆利实验 (1)精确测量出标准大气压数值的实验:托里拆利实验。 (2)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水 银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度 差约为760mm。 (3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。 特别提醒 (1)托里拆利实验使用水银的原因:水银的密度非常大,这种高密度特性使得在相同的压 力下,水银柱的高度较低,从而可以在较短的玻璃管中准确测量大气压强。 (2)托里拆利实验试管的倾斜的影响:玻璃管的倾斜不会影响管内水银柱的高度, 但会改 变水银柱的长度。 因为液体压强与深度成正比,所谓深度,指从液面到液体内某位置的竖 直距离。管外大气压一定,水银柱产生的压强一定,所以玻璃管内外液面竖直距离不变。 (3)托里拆利实验试管粗细的影响:玻璃管的粗细不会影响实验结果。这是因为实验的原 理是基于管内水银柱产生的压强等于外界大气压强,而这个压强仅与管内水银柱的竖直高 度有关,与玻璃管的粗细、是否倾斜、插入水银槽的深度等因素无关。 (4)托里拆利实验混入空气的影响:实验中混入空气时, 水银柱的高度会减小,即测量结 果偏小。 如果玻璃管中混入了少量的空气, 这些空气会对管内水银柱产生一个向下的压强 从而导致管内水银柱的高度减小,这是因为空气的压强与水银柱的压强相加等于外界大气 压。 (5)大气压的计算: 通过测量水银柱的高度, 可以计算出大气压的值。 这是因为大气压的 大小等于水银柱产生的压强, 即p0=ρgh,其中p0是大气压强, ρ是水银的密度, h是水 银柱的高度。 这个公式可以用来计算标准大气压的值, 一标准大气压等于1.01×105Pa或 者是760毫米汞柱。 (6)托里拆利实验玻璃管封闭端开口的问题:当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的 大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小 孔喷出,反而会立即下降.此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液 2 / 20 学科网(北京)股份有限公司面会相平。 2.估测大气压值实验 (1)实验目的:估算大气压强的数值。 (2)实验原理: 。 (3)二力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态,这两个力是一对平衡 力。 (4)实验器材:注射器;弹簧测力计;细线;橡皮帽;刻度尺。 (5)实验图像 (6)实验步骤 步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔。 步骤②用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右 慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F。 步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。 步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 (7)实验计算方法 ①注射器近似圆柱体,由体积公式可以算出活塞的横截面积 。 ②根据公式 求出大气压强。 特别提醒 (1)利用注射器测量大气压时,用到的原理是p=F/S,利用二力平衡知识测出大气压力, 利用几何知识得出活塞的受力面积S,便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是 否对几个测量值造成了影响,造成了怎样的影响,最后确定是偏大或偏小。 小明想利用所学的物理知识测量30层楼房的高度.已知地面的大气压强为 p,且在竖直方向每升高h 大气压强减小Δp。他利用容积V的注射器、弹簧测力计、 0 0 细绳、刻度尺等,在楼顶进行了如下实验: (1)小明采用如图的装置来估测大气压强,把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然 后用橡皮帽封住注射器的小孔:用细绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与测力计 的挂钩相连,沿 方向慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记录 弹簧测力计的示数F;用刻度尺测出注射器 的长度l,则测得楼顶的大气压强 3 / 20 学科网(北京)股份有限公司p= (用F、l、V表示); (2)30层楼房的高度h= (用所测量的物理量及已知量表示); (3)实验时若筒内空气没有排尽,则测得30层楼房高度 (选填“偏大”或 “偏小)。 知识点三、大气压的综合应用 1.空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。 2.大气压变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压大约降低100 Pa,大气压 随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气 压比阴天高,冬天比夏天高。 3.沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不 熟),随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。 4.体积与压强:质量一定的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大;气体体积越大 压强越小。 如图所示,小明制作了一个简易的气压计,当用一根吸管对着玻璃管口上方水 平吹气时,玻璃管内的液面 (选填“升高”“不变”或“降低”);当把此装 置从山脚带到山顶时,发现玻璃管内液面升高,这说明大气压随高度的增加而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。 知识点四、流体压强与流速的关系 1.液体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位置压强越小。 特别提醒 (1)流体:流动的物体,指的是液体和气体。 (2)液体压强:流体流动时的压强称作流体压强。 2.流体压强与流速的关系探究实验 (1)根据流体压强与流速的关系“流速大,压强小,流速小,压强大”的原理进行实验。 (2)气体、液体都可以流动,流动流体的压强大小跟流体的流速有关系的实验很多,例 如:吹不散的气球。 (3)实验器材:细木杆(1米长左右)1根气球2个 细线2根。 (4)实验步骤 ①把两个气球充满气,用细线把气球口扎紧。 ②把细杆的两端放在离地面1 米高的支撑物上,使木杆保持水平。 ③用细线把两气球悬挂在木杆上,使两个气球的高度一致,相距约30厘米。 ④两个气球静止时,用嘴向两气球中间吹气,两气球会相互远离吗?实验现象:气流从两 4 / 20 学科网(北京)股份有限公司气球中间流过时,两气球会相互靠近。 特别提醒 (1)流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。解这些题目的关键是明确哪个地方 流速较其他地方快。 3.飞机的升力的产生:飞机的机翼通常都做成上面凸起、下面平直的形状。 (1)当飞机在机场跑道上滑行时,流过机翼上方的空气速度快、压强小,流过机翼下方的 空气速度慢、压强大。 (2)机翼上下方所受的压力差形成向上的升力。 (3)从图上理解飞机的升力产生的原因:从空气流过机翼的流线谱可以看出:相对气流流 过机翼时,分成上下两股,分别沿机翼上表面流过,而在机翼的后缘重新汇合向后流去, 因机翼表面突起的影响,上表面流线密集,流管细,其气流流速快、压力小;而下表面流 线较稀疏,流管粗,其气流流速慢,压力较大.因此,产生了上下压力差,这个压力差就 是空气动力(R),它垂直流速方向的分力就是升力(Y);升力维持飞机在空中飞行。 如图甲所示,将一个硬质塑料瓶装满水,把乒乓球放在瓶口处按住并倒置,松 开手后,乒乓球在 的作用下不会下落;如图乙所示,去掉瓶底,把乒乓球放入 瓶内,若从瓶口处用力向上吹气,乒乓球 上升(填“会”“不会”),这是因 为气体流速越大的位置,压强越 . 问题一:大气压强的存在 【角度1】证明大气压的存在 【典例1】历史上著名的证明大气压存在的实验是 ,最早测出大气压数值的实 验叫做是 ,如果实验中玻璃管上方有少量的空气,会导致实验结果 5 / 20 学科网(北京)股份有限公司。(选填:偏大,偏小或不变) 1、解题时需要理解大气压的基本概念、 分析物体在空气中所受到的压力和力的作用, 以及 了解大气压强产生的原因, 从而解释和理解大气压存在的现象。 【变式1-1】(1)国际上建立了一套统一的计量单位体系,叫国际单位制,在国际单位制 中帕斯卡是 (填写物理量名称)的单位,力的国际制单位是 ; (2)最早向人们证明大气压存在的著名实验是 实验,意大利物理学家 最先准确测出了大气压强值,一个标准大气压支撑起水银柱的高度是 米。 【变式1-2】装满水的饮料瓶瓶口覆盖硬纸片,倒置后水不流出,实验证明 的存在。 问题二:大气压的测量 【角度1】托里拆利实验 【典例1】如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验; (1)实验中玻璃管内水银面的上方是 ,管外水银面的上方是空气; (2)是 支持玻璃管内的水银柱不会落下; (3)1标准大气压能支持 cm高的水银柱。 (1)利用托里拆利实验测量大气的压强,气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,即 大气压与此水银柱产生的压强相等。 (2)由于外界大气压不变,能支持的水银柱高不变,所以当实验时将玻璃管稍微倾斜一些, 管内水银柱的液面的高度仍然不变。 【变式1-1】如图是托里拆利实验装置。请回答: 6 / 20 学科网(北京)股份有限公司(1)取一根长约1m、一端封口的直玻璃管,装满水银是为了避免 ; (2)将玻璃管开口端浸在水银中,移开堵住管口的手指,发现管中水银柱会缓慢下降, 但降到一定程度就不再下降了,由此证明了 的存在,管内水银面上方是 ; (3)用刻度尺量出玻璃管内外水银柱的高度差为760mm,这说明此时外界的大气压 与760mm高水银柱产生的压强 (选填“相等”或“不相等”); (4)将玻璃管倾斜,发现管中水银柱的高度 ;改变玻璃管的粗细、形状或改 变水银槽中的水银量,发现管中水银柱的高度 。(均选填“增大”、“减小” 或“不变”) 【变式1-2】如图甲所示,若茶壶盖上被茶叶堵住通气孔,壶中的茶水在 的作 用下不易持续倒出。茶壶的壶嘴和壶身相当于一个 。如图乙所示是自制的 气压计,图丙是托里拆利实验装置,当把它们同时从山脚拿到山顶时, 图 中管内的水柱液面将升高(选填“乙”或“丙”)。若乙、丙两图装置在同一地点, 丙图中显示当时外界大气压强的是 Pa,此时乙图玻璃管内外水面高度差为 20cm,则瓶内气压为 Pa。( , , ) 【角度2】设计实验估测大气压的值 【典例2】用注射器估测大气压的值实验中。 7 / 20 学科网(北京)股份有限公司(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,不用橡皮帽封住注射器的小孔 用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为 0.8N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N; (2)他重新将活塞推至筒的底端,这样做的目的是 ,再次用橡皮帽封住 注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示 数为5.2N,然后利用刻度尺测出注射器刻度部分的长度如乙图所示,则本地大气压强 的测量值为 Pa; (3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值 (选填“偏 大”、“偏小”或“不变”); (4)小明认为不能采用丙图的方法来估测大气压的值,主要是因为活塞 对实验 有影响。 1、利用注射器测量大气压时,用到的原理是p=F/S,利用二力平衡知识测出大气压力,利 用几何知识得出活塞的受力面积S,便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否 对几个测量值造成了影响,造成了怎样的影响,最后确定是偏大或偏小。 【变式2-1】利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、等器材,对 大气压的值进行测量。 (1)该实验还缺少的器材是 ; (2)实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔,发 现注射器顶端装针头处,空气无法排尽,这将使得测量结果比当天气压值 , 小王联想到他在医院打针时的场景,将小明的这一步骤加以改进: ,然后 将活塞推至注射器筒的底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔; (3)如表是小明记录实验情况的表格: 8 / 20 学科网(北京)股份有限公司大气压力F/N 注射器容积V/mL ① 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa 6.0 2.5 5.00 0.5 ② 表中①是 ;②是 ; (4)为了减小摩擦力产生的误差,某同学采取图(2)的方法测量了大气压,将原注射 器筒固定在水平桌面上,把活塞推至底端,用橡皮帽封住小孔,向烧杯中缓慢加水, 当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为5.5N,然后从烧杯中向外缓慢抽水, 当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为4.5N,不计摩擦和细线重,则注射 器筒与活塞的摩擦力为 N;所测大气压为 Pa。 【变式2-2】某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值,实验器材有一只弹簧测 力计、三种规格的注射器。 (1)本实验的原理是二力平衡和 (公式),实验中研究的是大气对 (选填“活塞”或“注射器筒”)的压力; (2)若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该 换用注射器 (选填“A”、“B”或“C”)来进行实验; (3)如图甲方案,①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的 小孔,读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器 的长度为L(选填 “有刻度”或“筒身”); ②水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞 时,记下弹簧测力计的示 数F; ③则测出的大气压值 (用所给的字母表示); (4)小花发现此时测得的大气压值误差较大,对此小花与同学找出了下列可能的原因: ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气 ②刻度尺的读数没读准 ③活塞与注射器筒壁不完全密封 ④活塞与注射器筒壁间有摩擦 上述原因一定会使测量值小于真实值的是___________; A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 问题三:大气压的综合应用 【角度1】气压计的构造及原理 【典例1】小铭拿着如图所示自制简易气压计,从广州塔一楼上到108层观光层,观察到 9 / 20 学科网(北京)股份有限公司玻璃管内水柱高度将 (选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是大气 压强 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 气压计是一种用来测量大气压力或者气压变化的仪器。其原理主要基于气体压强与液体液 柱的压强平衡。 根据大气压力对液体产生的压强的影响,液柱的高度会发生变化。当气压增加时,液柱的 高度会上升;当气压下降时,液柱的高度会下降。这是因为液体受到较高气压影响时,压 强增大,液柱就会上升,反之亦然 气压计的应用广泛,特别是在天气预报和气象观测中。通过对气压的测量,我们可以获得 气象参数的重要信息,例如天气的变化、气压高低的变化趋势以及气压梯度对风的影响等。 【变式1-1】如图甲所示,是用托里拆利实验装置测量大气压强,将玻璃细管稍微倾斜, 细管下端管口未脱离水银面,则管内外的水银面高度差将 。如图乙所示是附附 同学自制的一个气压计,他把这个自制气压计从岳麓山山脚拿到山顶,管内的液柱高 度将 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”) 【变式1-2】大气压会随高度变化而变化,青藏高原的海拔远高于泰州市的海拔,则两地 地面附近的大气压强相比较 (低/高);两地的市民在家里用敞口锅烧同样 的水,泰州市的水沸腾时的温度较 (低/高);将如图所示的简易气压计 从教学楼的底层移至楼顶,玻璃管中水柱的高度将 。(选填“升高”或 “降低”) 【角度2】大气压与高度和沸点的关系 10 / 20 学科网(北京)股份有限公司【典例1】“做中学”是一种重要的学习方式,小明用吸管制成如图所示的“水气压计”。 将“水气压计”从鼓山下移到山顶时,发现吸管内液面上升,因为( ) A.瓶内气压变大 B.瓶内气压变小 C.瓶外大气压变大 D.瓶外大气压变小 (1)地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄, 密度较小,大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小, 密度也小,所以距离地面越高,大气压强越小。 (2)液体沸点随着液体表面的气体压强的变大而升高。 【变式2-1】如图所示是托里拆利实验的装置,下列说法正确的是 ( ) A.若将此装置从一楼移到三楼,管内水银面会下降 B.图中玻璃管若稍微倾斜放置,管内外水银柱高度差变大 C.此时的气压高于一个标准大气压 D.若将玻璃管向上稍提起一点,管口未离开水银面,则玻璃管内外水银柱高度差变大 【变式2-2】如图所示为某同学自制的气压计,他将气压计由一楼拿到六楼时,细玻璃管 中液面会升高,下列说法正确的是( ) A.自制气压计时要注意瓶口密闭 B.细玻璃管中液面升高,说明大气压随高度的增加而变大 11 / 20 学科网(北京)股份有限公司C.利用自制气压计可以精确测量大气压的数值 D.细玻璃管越粗水柱高度变化越明显 问题四:流体压强与流速的关系 【角度1】流体压强与流速的关系及现象解释 【典例1】图所示的实例中,利用“流体压强与流速关系”工作的是( ) A. 茶壶 B. 吸盘挂钩 C. 飞机机翼上面凸起 D. 船闸 1、流体压强与流速的关系在生活中的应用:飞机飞行、喷雾器、汽油发动机的汽化器、球 类比赛中的旋转球、跑车上的扰流装置、龙卷风能够把树连根拔起、滑翔伞能在空中掉不 下来等。 2、需要区分流体在物体表面不同位置的流速;理解流体压强与流速的关系是解题的关键。 【变式1-1】你是否有这样的经历:如图撑一把雨伞行走在雨中,一阵大风吹来,伞面可 能被“吸”,发生严重变形。下列有关这一现象及其解释正确的是( ) A.伞面上方的气压大 B.伞面上方的气压小 C.伞面上方和下方的气压相同 D.无法确定 【变式1-2】流体的压强与流速有关,下列现象与这一物理知识无关的是( ) A.甲图,用吸管将饮料吸入口中 B.乙图,向前吹气,纸条向上运动 C.丙图,在气球的左侧吹气时球向左飘 D.丁图,在硬币上方吹气时硬币跳入碗中 【角度2】探究流体压强与流速的关系 【典例1】小明同学在学习流体压强知识时做了如下一系列实验和分析。请你帮助他补全 12 / 20 学科网(北京)股份有限公司下面的内容。 (1)如图所示,向两张纸中间吹气,两张纸相互靠拢。此实验现象初步说明了空气流速 大的地方压强 (选填“大”、或“小”)。 (2)接着,小明又自制了一个飞机机翼模型(如图),将其固定在托盘测力计上,在机 翼模型的正前方用电扇迎面吹风,来模拟飞机飞行时的气流。电扇转动后,托盘测力 计的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。比较机翼上下方气流压 强的大小,进一步验证了上面的关系。 (3)小明又找了如下一些生活情景,其中能用上述实验规律进行解释的是 。 A.火车与站台之间有黄色的安全线 B.将氢气球放手后,它会漂向空中 C.通过拍打衣服清除它上面的灰尘 流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。解这些题目的关键是明确哪个地方流速 较其他地方快。 【变式2-1】(1)在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,老师用压强计做了如图所 示的(a)、(b)、(c)三次实验.其中(a)杯中装水,(b)、(c)装盐水.比 较实验(a)、(b)可知液体压强与 有关;比较实验(b)、(c)可知液体压强 与液体的 有关. (2)如图,对着两张平行拿着的纸中间吹气,可以看到的现象是: ;这个实验 说明: . 【变式2-2】如图所示,在水平桌面上放置一个硬币,小明沿粉箭头所示方向吹气,发现 有几次“硬币起飞”了。 13 / 20 学科网(北京)股份有限公司(1)小明思考产生这-现象的原因:吹气使硬币上表面空气流速变大,压强变 (大/小);可以认为硬币下表面空气不流动,从而产生压力差,给了硬币一个向上的 力,这个力的作用效果是 (使物体形变/改变物体的运动状态)。 那吹气速度v至少要多大才能使“硬币起飞”呢?小明上网查阅资料得知:在地面附 近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为 ρv2+p=C (式中c是常数,p表示空气密度); (2)为完成研究,小明先后测定了硬币的直径D和质量m;请导出刚好将硬币吹起时吹 气速度v的表达式v= (用题中所出现的物理量符号表示)。 【角度3】飞机的升力及其应用 【典例3】如图1所示,C919是我国首架自主研发的大型商用客机,飞机的机翼横截面呈 现上凸下平的流线型,如图2所示。下列说法正确的是( ) A.机翼上方的空气流速小,压强大 B.机翼上方的空气流速大,压强小 C.机翼下方的空气流速大,压强小 D.机翼下方的空气流速小,压强小 飞机前进时,机翼与周围的空气发生相对运动,相当于有气流迎面流过机翼.气流被机翼 分成上下两部分,由于机翼横截面的形状上线不对称,在相同时间内,机翼上方气流通过 的路程较长,因而速度较大,它对机翼的压强较小;下方气流通过的路程较短.因而速度 较小,它对机翼的压强较大.因此在机翼得上下表面产生了压强差,这就是向上的升力。 【变式3-1】如图所示是飞机机翼的截面图,当飞机水平飞行时( ) A.机翼上方空气流速大,压强小 B.机翼下方空气流速大,压强小 C.机翼上方空气流速大,压强大 D.机翼下方空气流速小,压强小 14 / 20 学科网(北京)股份有限公司【变式3-2】2023年5月28日,国产大型飞机C919首次商业飞行圆满成功,如图,此过 程中下列说法正确的是( ) A.C919爬升过程中,惯性变大 B.随着海拔高度的增加,舱外大气压逐渐增加 C.机翼上方气流的速度较小,气流对机翼上表面的压强较大 D.机翼上方气流的速度较大,气流对机翼上表面的压强较小 【基础强化】 1.关于下面四幅图的说法正确的是( ) ①如甲图,A管中水面上升,是因为流体中流速越大的位置压强越大 ②如乙图,在托里拆利实验中将竖直玻璃管适度倾斜,水银柱的长度不变 ③如丙图,把水气压计从山下移到山顶,细管内的水柱上升 ④如丁图,飞机机翼设计成流线型,是利用流体压强与流速的关系获得升力来升空 A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③④正确 D.只有②③正确 2.如图所示,当人们用抽气机把塑料瓶、铁皮桶等容器中的空气抽掉一部分时,塑料瓶、 铁皮桶被压扁变形,这是由于 作用的缘故;著名的实验 实验最 早成功地证明了它的存在。 15 / 20 学科网(北京)股份有限公司3.下列关于压强知识说法正确的是( ) A.马德堡半球实验第一次测量出了大气压强的准确数值 B.菜刀的刀刃磨得很锋利,是通过减小受力面积来增大压强 C.拦河坝设计成下宽上窄,是因为液体压强大小随深度的增加而减小 D.用注射器将药液注入肌肉是通过大气压强实现的 4.小明在家制作美味的羊肉汤,为了节省时间,采用了高压锅煮汤。高压锅能缩短煮汤的 时间是因为( ) A.减小汤上方的气压,降低锅内汤的沸点 B.增大汤上方的气压,降低锅内汤的沸 点 C.减小汤上方的气压,升高锅内汤的沸点 D.增大汤上方的气压,升高锅内汤的沸点 5.如图所示,某实验小组完成的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,汞 充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法中正确的是( ) A.玻璃管倾斜时上端受到20mm高汞柱的压强 B.玻璃管倾斜时若上端破孔,则汞会向上喷出 C.若换更粗的玻璃管竖直放置,则测量出的大气压偏小 D.若竖直放置时管内有空气,则测量出的大气压偏大 6.学习完力学知识后,小明对下列现象分析正确的是( ) A.图①中消防战士向上匀速爬升中,他增大握力,受到摩擦力变大 B.图②中盆景自动供水装置利用了连通器原理 C.图③中家用天然气灶灶头,天然气不会在进口处泄漏的原因是天然气流速大,压强 小于大气压强 D.将图④中装有部分饮料的杯子倒置放在水平桌面上,杯内饮料对杯子底的压强将增 大 7.如图所示,下列说法不正确的是( ) 16 / 20 学科网(北京)股份有限公司A.图甲:用注射器将药液注入肌肉利用了大气压强 B.图乙:该装置可探究液体压强是否与液体的深度、液体密度有关 C.图丙:探究连通器的特点 D.图丁:纸片能托住杯中的水是因为大气压强的原因 8.下列对四幅图片及情景解释正确的是( )。 A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强 B.乙图中,飞镖箭头做得很尖,是为了增大压强 C.丙图中,拿自制气压计下楼,细管内水柱上升 D.丁图中,若向B管中吹气,A管中液面会下降 9.为关爱女生,湖北省开展初一女生国产2价HPV疫苗免费接种。接种疫苗过程中,护 士将液态疫苗吸进注射器是利用 完成的。疫苗进入注射器后,透过注射器能看见 护士的手指变粗,这是 现象。针头很尖,可以 (选填“增大”或“减 小”)压强,轻松刺穿皮肤完成疫苗注射。 10.如图所示,是小华设计的小狗自动喂水装置。当小狗饮水使瓶口露出水面时,瓶内的 水流出,到水面封住瓶口时,在大气压的作用下瓶内的水 (选填“继续”或 “不再”)流出,此时瓶内气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)瓶外 的大气压。 11.活塞式抽水机和离心泵是利用 把水从低处抽到高处的。用刀切菜时,刀钝了 17 / 20 学科网(北京)股份有限公司切不动,这时在磨刀石上把刀磨一磨就容易切了,这是利用 的方法来增大压强。 【能力培优】 12.接种疫苗的注射器针尖做得很尖细是用 的方法来增大压强;如图是护士给 确诊病人的输液装置,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根“闲置”的管 通过瓶盖扎进瓶内药水中,管口朝上“敞开”在空气中,如图所示。这根“闲置管” 是在输液过程中,当瓶内气压减小时,在 的作用下使空气进入瓶内。如果 是在海拔较高的地方输液,需要适当 (填“增大”或“减小”)药水瓶的 高度。 13.如图,小汽车在公路上高速行驶时,小汽车上方的空气流速大,压强 , 此时,小汽车对路面的压力 (填:小于、等于、大于)汽车重力。 14.如图所示,手握两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气。实验中能观察到 的现象是两张纸互相 (选填“远离”或“靠近”),这个实验说明流体中流速 越大的位置压强越 (选填“大”或“小”)。生活中利用该原理的实例还有: (任举一例)。 15.学习了托里拆利实验测大气压后,有同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺也可以估 测大气压的值: (1)在实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔 18 / 20 学科网(北京)股份有限公司这样做的目的是 ; (2)有同学测出大气压的值偏小,分析导致误差因素可能是 ; (3)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计 量程为10N,实验时应选用 (选填“甲”或“乙”)注射器; (4)本实验中用弹簧测力计测出的拉力大小等于大气对 (选填“针筒”或 “活塞”)的压力大小; (5)实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,与保持在竖直方向相比, 可以减小 对实验的影响; (6)有同学建议在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处:一 是增强活塞的密封性,二是可以 。 16.如图所示是托里拆利实验时的情景,根据图示完成下面的问题。 (1)通过计算可知当时的气压为 Pa(ρ =13.6g/cm3 g=9.8N/kg); 水银 (2)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将 ,若换 用更粗一些的玻璃管,水银柱的高度将 ;(均选填“变大”“变小”“不 变”) (3)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,导致玻璃管倒插入水银槽中后,玻璃管 的上端有了空气,则测量的大气压值比真实值要偏 ; (4)实验中不小心将玻璃管的顶部打破,则你能看到的现象是 。 17.高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅 内气压达到限定值时,限压阀被锅内气压顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强 的控制。如图所示,某高压锅锅盖的外表面直径近似为24cm,锅盖上的出气孔横截面 积是 (大气对限压阀的作用面积只考虑和出气孔面积相等的部分),限压阀的 质量80g。(1个标准大气压 ) 19 / 20 学科网(北京)股份有限公司(1)高压锅内气压升高时,水的沸点会 (选填“升高”或“降低”);高山上要 使用高压锅煮饭,是因为大气压随高度的增加而 。 (2)求使用高压锅正常工作时锅内气体的最大压强。 (3)某厂家为满足青藏高原的藏族同胞需要,制造适合在青藏高原地区使用的高压锅时, 应当在保证高压锅安全的情况下______。 A.选用更耐压的材料 B.适当减小限压阀质量 C.适当增加限压阀质量 D.适当减小锅盖上出气孔的横截面积 20 / 20 学科网(北京)股份有限公司