第二十五讲大气压强及流体压强与流速关系课前实验：重力都去哪了？实验道具：一个杯口平滑的玻璃杯、一张平整白纸实验操作：①将被子装满水，确保水杯中没有气泡②在杯口上方刚上一张白纸片，用手掌压一压，使得杯口与纸张充分接触，没有缝隙③用手扶着纸片将被子缓慢倒置后，再放开扶纸片的手实验现象：水竟然不掉落下来！模块一大气压的存在大气压强的测量【一、知识点】1．液体压强产生的原因：受重力；具有流动性。
2．空气也受到重力，也像液体那样具有流动性，那么空气内部各个方向也有压强。
例如：悬空塑料管里的水不会流出来，塑料吸盘能压在光滑的墙上，用吸管喝饮料需用力等。
人对吸管吸气，吸管内气体压强减小，小于杯中饮料液面上的大气压强，压力差使得吸管中饮料克服自身重力进入人嘴中。
挤出吸盘与墙之间的空气，吸盘内外有巨大的压强差，大气对吸盘有垂直指向墙壁的较大压力，使得吸盘与墙壁之间的最大静摩擦力较大，挂上毛巾、衣物不至于脱落。
3．大气层：地球表面的空气层叫大气层。
大气压：大气会对处于其中的物体产生压强，我们称它为大气压强，简称为大气压。
大气压产生的原因：由于大气受到重力作用，而且大气有流动性。
4．证实大气压存在的实验：马德堡半球实验1654年，德国马德堡市市长把两个直径为30cm 铜质空心半球紧紧地扣在一起，用抽气机抽出球内空气，然后用16匹马向相反方向拉两个半球，结果费了很大的劲才把它们拉开。
大气压的方向：总是垂直与空气接触的物体表面。
5．大气压随高度增加而减小。
（空气稀薄，密度变小，大气压变小）天气对大气压的影响：(1)晴天的气压比阴天低。
(2)冬天的气压比夏天高。
6．托里拆利实验 — 首个精确测出大气压的值(1)实验原理：实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是大气压支持管内这段水银柱不会落下，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。
(2)实验结论：大气压的值P P gh ρ==大气水银水银＝一个标准大气压＝760mmHg ＝1.013×105Pa ＝10.3m 水柱。
在粗略计算中，标准大气压可以取为5110pa ⨯。
(3)实验注意事项①管子倾斜水银柱竖直高度没有变化；②管子直径加粗，管中水银柱高度没有变化；③做托里拆利实验时，若玻璃管内混有少量空气，则测量的结果比实际大气压小。
7．大气压随海拔高度的变化随着海拔高度的增加，玻璃管中的水银柱的高度会逐渐降低，表明瓶外的大气压在逐渐减小。
8．沸点与气压的关系(1)气压增加，沸点增高；气压减小，沸点降低。
(2)高压锅可以提高锅内气压，提高沸点。
【二、例题精讲】【例1】★下列现象中与大气压无关的是()A．用吸管喝完豆浆后，塑料杯变瘪了B．氢气球升到高空会破裂C．用高压锅煮食物熟得快D．在高山上烧水，温度不到90℃水就沸腾了考点：大气压强的存在．解析：A、用吸管喝完豆浆后，塑料杯中的空气变少，气压变小，故外界大气压大于内部的压强，所以塑料杯被大气压压瘪了，故不符合题意；B、由于气压随着高度的增加而减小，所以氢气球升到高空后，其外边的大气压变小，内部的气压大于外部气压，故气球会在内部较大压强的作用下胀破，故不符合题意；C、用高压锅煮食物时，锅内的气压变高，沸点变高，故这样煮食物更快，所以这里不是利用大气压的作用，而是据气压与沸点的关系的，故符合题意；D、大气压随高度的升高而减小，所以高山上海拔高，大气压自然就低．而水的沸点随着气压的减小而降低，使水在高山上的沸点是90℃，故该选项与气压有关，故不符合题意．答案：C【测试题】下列现象中，与大气压无关的是()A．用不同的液体做托里拆利实验，液柱的高度不同B．鱼在水下吐出的气泡在上升过程，越来越大C．不同的海拔高度，液体沸腾时的温度不同D．水泵的吸水高度是有限的考点：大气压的综合应用．解析：A、因为液体的密度不同，大气压能支持的液体柱高不同，与大气压有关；B、气泡在水中上浮过程中，气泡所处的深度减小，受到水的压强减小，体积变大，与大气压无关；C、海拔越高、大气压越小、液体沸腾时的温度越小，与大气压有关；D、抽水机是利用大气压把水压上来的，“吸”水高度有限，与大气压有关．答案：B【例2】★对图中有关物理学家和物理史实的说法，正确的是（）A．（a）最早是由托里拆利做的B．托里拆利通过计算（a）图中马拉力的大小，最早测出大气压的数值C．托里拆利通过（b）图，最早测出大气压的数值D．马德堡市长通过（b）图，最早测出大气压的数值考点：物理常识；大气压强的测量方法．解析：a图是马德堡半球实验，是奥托•格里克设计并进行的，证明了大气压的存在，但没有测出大气压的值；b图是托里拆利实验，测出了大气压的数值，且是最早的．答案：C【测试题】首先得到“大气压强的数值跟76厘米高水银柱产生的压强值恰好相等”的科学家是（）A．托里拆利B．阿基米德C．伽利略D．帕斯卡考点：大气压强的测量方法．解析：意大利科学家托里拆利利用液体水银间接测出了大气压的数值，此实验运用了平衡法，即大气压强的数值跟76厘米高水银柱产生的压强值恰好相等；通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值．答案：A【例3】★★如图所示是某同学测定大气压值的托里拆利实验及其数据，测得的大气压（）A． 74厘米汞柱B． 76厘米汞柱C． 77厘米汞柱D． 79厘米汞柱考点：大气压强的测量方法．解析：读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为74cm，因此，当时的大气压强等于74cm高水银柱产生的压强．答案：A【测试题】在研究大气压强的托里拆利实验中，如果使玻璃管倾斜，那么管内的水银柱（）A．长度减小B．高度不变C．高度增大D．高度减小考点：大气压强的测量方法．解析：如果玻璃管倾斜了，由于大气压是不变的，故能支持的水银柱高度也是不变的，故管中水银柱长度会增大，使高度保持不变．答案：B【例4】★★分别用横截面积是1cm2和0.5cm2的玻璃管同时、同地做托里拆利实验时，两种情况下管内水银柱的高度之比是（）A． 1：2B． 2：1C． 1：1D．无法确定考点：大气压强的测量方法．解析：根据托里拆利实验的原理，大气压的数据由P=ρgh求的，而影响水银柱高度的因水银素有大气压、上端有空气；而玻璃管的粗细、插入水泥槽的深度、加减水银、倾斜放置、玻璃管长短对管内水银柱的高度没有影响．故两种情况下管内水银柱的高度之比是1：1．答案：C【测试题】托里拆利实验中，玻璃管内液柱高度取决于()A．外界大气压强B．外界大气压强和管的粗细C．外界大气压强和液体密度D．外界大气压强和玻璃管的倾斜程度考点：大气压强的测量方法．解析：外界大气压变化，大气压能支持的水银柱高变化，故A正确；若外界大气压一定，能支持的水银柱高不变，水银柱产生的压强与玻璃管的粗细、是否倾斜、插入水银槽的深度、水银槽中水银的多少无关，故B、C、D都错．答案：A【例5】★★图所示，将一只试管装满水银后倒插在水银槽中，管顶高出水银面20厘米，若在试管顶部开一个小孔，将会看到（）A．管内的水银将会从小孔中喷出B．管内的水银将会流入水银槽内C．没有变化D．无法确定考点：大气压强的测量方法．解析：当管顶开一个小孔时，管内的水银与外界的大气相通，玻璃管和水槽组成连通器，则管内的水银不会从小孔喷出，反而会立即下降，直到液面相平．答案：B【测试题】如图所示，利用托里拆利实验装置测量大气压强时，当玻璃管内的水银柱稳定后，在玻璃管的顶部穿一小孔，那么管内的水银液面将()A．保持不变B．逐渐下降，最终与管外液面相平C．逐渐上升，最终从小孔中流出D．稍微下降一些考点：大气压强的测量方法．解析：当玻璃管顶部穿一小孔时，上端会进入空气，则玻璃管中与水银槽液面齐平的液面上下的压强不再平衡，向下压强等于大气压强加上水银柱产生的压强，所以水银柱向下运动直到与水银槽中液面相齐平．答案：B【拓展题】把托里拆利实验中的玻璃管竖直上提，在管口离开水银面以前，玻璃管内水银柱的高度()A．增加B．降低C．不变D．无法判断考点：大气压强的测量方法．解析：外界大气压不变，能支持的水银柱高不变，玻璃管竖直向上提起少许（管口没有离开水银面），这时管内水银柱的高度不变．答案：C【拓展题】在一高山上做托里拆利实验时，使用的液体是酒精，发现那里的大气压可以支持500cm高的酒精柱．那么，那里的大气压能支持的水柱高度是()A．3mB．4mC．5mD．以上选项都不正确考点：压强的大小及其计算．解析：∵高山上的大气压等于所支持酒精柱或所支持水柱产生的压强，∴根据p=ρgh可得：p=ρ酒精gh酒精=ρ水gh水，即h 水=33-23ρh 0.810/50010=3ρ 1.010/mkg m m kg ⨯⨯⨯⨯酒精酒精水=4m ． 答案：B【例6】★★某同学做托里拆利实验，测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76cm ，下面的哪些措施可以使这个高度差改变（ ）A ． 往槽内加入少许水银B ． 使玻璃管稍微倾斜一点C ． 把玻璃管往上提一提D ． 把实验移到高山上去做【测试题】西藏地区海拔高．关于西藏地区的气压与水的沸点，下列说法正确的是( )A ．气压低、水的沸点高B ．气压高、水的沸点高C. 气压低、水的沸点低 D ．气压高、水的沸点低考点： 沸点及沸点与气压的关系；大气压强与高度的关系。
解析： 西藏地区海拔高，气体压强低，水的沸点低。
答案： C【测试题】在测定大气压值的实验中，所用玻璃管的粗细与测量结果 ，（填“有关”或“无关”）如果玻璃管倾斜，则管内水银柱长度将 ，（填“变长”“变短”或“不变”）水银柱的竖直高度将 （填“变长”“变短”或“不变”）。
在标准大气压下（51.01310⨯Pa ），假如用水来做托里拆利实验，管内上方为真空，大气压可支持约 （保留小数点后一位）米高的水柱。
考点：大气压强的测量方法． 解析：在测定大气压值的实验中，所用玻璃管的粗细与测量结果无关；如果玻璃管倾斜，则管内水银柱长度将变长；水银柱的竖直高度将不变；若用水来做实验，根据P 0=ρ水gh 得，h=5P 1.01310033ρ110/9.8/g kg m N kg ⨯=⨯⨯水≈10.3m ． 答案：无关；变长；不变；10.3．【例题7】★★★如图所示的实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物．对此，下列说法正确的是（ ）A．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力B．乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩砝的重力的C．利用甲图的实验可以粗测大气压的值D．利用乙图的实验可以粗测大气压的值考点：大气压强的测量方法．解析：A、甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力，并且二力是一对平衡力；在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力，二力也是一对平衡力；因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，故A错误；B、乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力，并且这两个力是一对平衡力，故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力；故B错误；C、由A选项的分析可知，甲图不能求出大气对吸盘的压力，故不可以粗测大气压的值；故C错误；D、由B选项的分析可知，乙图能求出大气对吸盘的压力，故可以粗测大气压的值；故D正确．答案：D【测试题】把装满水的量筒浸入水中，口朝下，如图那样抓住筒底向上提，在筒口离开水面前，量筒露出水面的部分()A．是空的B．有水，但不满C．充满水D．以上都有可能考点：大气压的综合应用．解析：h=5331.010Pa1.010kg/m10N/kgPgρ⨯=⨯⨯=10m，所以大气压能支持约10m高的水柱，所以只要在量筒口离开水面前，由于量筒内没有空气，量筒的高度小于10m，故作用在量筒外的大气压将量筒内的水托住了．答案：C模块二流体压强【一、知识点】1．流体：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。