生活中的大气压.doc

【本讲教育信息】
一、教学内容
大气的压强及与人类生活
本讲内容主要为大气的压强以及大气压和人类生活的关系

二、考点清单
1. 知道证明大气压存在的实验现象和生活实例，并能用大气压解释有关现象。
2. 知道标准大气压的数值，说出测量大气压的工具。
3. 能说出气体和液体的流速与压强之间的关系：流速越大，压强越小，并能用这一关系解释有关现象。
4. 了解大气压对天气的影响以及大气压对人体的影响。
5. 了解液体的沸点与压强的关系：
6. 了解大气压在真空保存袋、吸尘器等生活用具中所起的作用。

三、全面突破
知识点1：大气压的存在
1. 实验过程及现象：
器材：一杯水（染成红色），一个空杯，一个胶头（或橡皮套），一根玻璃管（两端开口，粗细均匀，长20cm，内径约5～10mm均可）
演示及分析过程：
1）出示玻璃管，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出。
2）左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满。
提问：为什么水不会从下面流出？——因为管底被手指堵住了。由于管底被手指堵住，所以手指对管内的水产生向上的压强，支承住了水柱。
思考：若此时将管倒拿，使其开口端朝下，水会不会流出？
3）左手拿管不变，同时用右手中指抵住玻璃管的上口，然后将管倒置，（倒置过程中，手指不要松开）。
4）移开右手指，使下面的管口露出。这时可见红色水柱并没有流出来！
思考：虽然我们看不见管口有物堵住它，但管口附近是不是任何物体都没有呢？
分析：有空气存在。在管口四周存在着我们看不见的大量空气，这些气体起到了手指的作用，堵住了管口。这说明了这些大气对管底的水面有向上的压强，支承着水柱。
说明：因为此时管内的水只有下面受到了大气压强的支承作用，所以很难流出，但如果同时有大气作用在管的上水面，那么上、下作用的气压相互抵消，水就会在重力作用下流出来。实验证明大气压强确实存在。
2. 分析以下现象：
①玻璃杯装满水用纸片挡住，倒立玻璃杯，纸片不脱落，说明向上有大气压.
②将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口，很快鸡蛋就被压进广口瓶中，说明向下有大气压.
向左、向右也有大气压，例如：吸盘

小结：在气体内部向各个方向都有压强. 倘若没有大气压强作用在液体的表面，各种液体就不可能被抽吸起来。
从这个含义上讲，一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程。
3. 马德堡半球实验
实验现象：两个半球需用很大的力才能拉开
结论：是大气的压力把两个半球紧紧压在一起的。因为地球周围的大气受到地球的吸引，即大气也受到重力的作用，所以大气对浸在其内的物体就有压力、压强。如果半球内为真空，那么要拉开半球需要的力约为7065牛。
马德堡半球实验证明了大气压的存在，而且说明大气压是很大的。

【典型例题】
例题1. 用嘴吸空的矿泉水瓶，瓶会变瘪，这是由于矿泉水瓶内的气压_________大气压。（填“高于”、“等于”或“低于”）
解析：此题考查大气压存在的基本现象。用嘴吸空的矿泉水瓶，瓶内气体减少，气压减小，低于大气压，则瓶变瘪。
答案：低于

例题2. 把杯子盛满水，用纸片盖住，用手按住纸片，将杯子倒过来，放开按住纸片的手发现纸片不会掉下来，杯子里的水也流不出来，这是因为 （ ）
A. 纸被水粘住了 B. 杯子对水有吸引力
C. 地球对水的吸引力被纸挡住了 D. 大气对纸片有向上的压力
解析：此题考查大气压存在的现象。
答案：D

例题3. 下列现象中，不能说明存在大气压的是 （ ）
A. 堵上茶壶盖上的小孔，茶壶里的水不容易被倒出来
B. 用吸管能从汽水瓶中把汽水吸入口中
C. 用抽气机抽出灯泡中的空气
D. 医生提起针管里的活塞，使药液通过针头进入针管
解析：倘若没有大气压强作用在液体的表面，各种液体就不可能被抽吸起来。一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程。
答案：C

知识点2：大气压的大小
大气压的大小跟我们的生活密切相关，我们可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。

1. 空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕为单位，一行以毫米汞柱为单位。
2. 水银气压计：大气压支持着玻璃管中的水银柱。当大气压发生变化的时候，水银柱的高度会发生变化。读出水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。
3. 比较两种气压计：空盒气压计的携带比较方便，而水银气压计的测量则比较精确。
4. 大气压的变化：
1）大气压的大小与大气的密度有关——解释：大气压的产生是由于大气有重力。
2）大气压的大小随着高度的增加而减小——解释：大气的密度随着高度而减小。
5.大气压的大小：在海平面附近，大气压的数值接近1.01×105帕（760毫米汞柱）
规定：这个大气压值称为标准大气压。
思考：这么大的压强，我们为什么没有受压的感觉？
解释：人对环境的适应，人的体内也有压强，它抗衡着体外的大气压。
例题1. 有关大气压的变化，下面哪句是错误的（ ）
A. 大气压的值不是固定不变的
B. 大气压的值跟天气有密切关系
C. 大气压的值随高度的增加而增加
D. 在同一地点，不同时间大气压的值不完全相同
解析：此题考查大气压随高度变化的规律。大气压的大小随着高度的增加而减小。
答案：C

例题2. 一成年人全身表面积大约为2米2，那么这个人全身所受到的大气压力约为20万牛顿，则下列说法中正确的是 （ ）
A. 人已经被压习惯了，人结实所以不在乎
B. 计算错了，哪能有这么大，真的是这么大一定会把人压扁了
C. 因为上下、左右、前后压力对称，所以人受到的总压力为零，感觉不到
D. 因为人体内部结构也有气体，所以人体里外压强可以互相抵消
解析：人的体内也有压强，它抗衡着体外的大气压。
答案：D

知识点3：气体流速与压强的关系
1. 实验探究气流的流速与压强的关系
1）找一条薄纸带，捏住纸的一端，让纸自然下垂，当你用嘴朝水平方向吹气时，你会发现纸向上飘起
2）找两张相同的薄纸，用手捏住两张纸的一端，让两张纸自然下垂，相距3－5厘米，并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时，两纸条反而向中间合拢。

3）思考：吹气时纸条为什么会向中间合拢呢？
分析：肯定是纸条受到了力的作用，而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施加给纸条力的作用呢？与纸条接触的只有空气。吹气前，两纸条互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两纸条相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化，说明是纸条内侧的气体压强变小了。
比较：吹气时与不吹气时有什么不同呢？
说明：两纸条内侧的气体的流速较大。气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。
2. 解释在火车站的站台上，人为什么要与行驶的列车保持适当距离？
分析：行驶的火车和人之间的气流速度大，压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下，会使人被大气压挤到火车前，这样非常危险。
3. 把一支玻璃管插入水中，当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时，有水从管口吹出。
解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。

知识点4：液体流速与压强的关系
1. 跟气体一样，液体的压强也会随着流速的增大而减小。
1）实例：在1912年秋季的一天，当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行，离它100米左右的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶。突然，小军舰偏离了航道，一个劲地向“奥林匹克号”冲去，结果与“奥林匹克号”相撞。

2）分析：当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速要比外部大一些，压强就要比外部小一些。这样，水流的压力差将使两船相互“吸引”，外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故。因此，同方向高速平行行驶的船舶要保持一定的距离。
3）说明：气体和液体一样，受到外界环境影响时都会流动，并且流动的规律也相同，因此人们将液体和气体统称为流体。关于流体有两个著名的定理：连续性定理和伯努利定理。
4）补充：伯努利定理：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。
流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。
5）了解：飞机的飞行原理。我们发现机翼的翼型不是平的，而是平凸型的。（图示）
6）应用：①飞机机翼上升实验
空气流到机翼前缘后，分成上下两股气流，分别沿机翼的上下表面流过，在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起，使流速加快，压强减小；而机翼的下表面流速小，压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差，就有了压力差，这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候，飞机就可以升空了。

②有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀（如图所示），这主要是为了让跑车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面。

③用吊瓶向静脉注射药物时，医生为什么要在药水瓶的橡皮塞上再插一个针头？
药液滴出后，瓶内的压强减少，如果瓶内的压强太小，药液就不能继续滴出. 插入针头后，可以及时给瓶内补空气，使瓶内压强不至减小过低，保证药液持续滴出.

【典型例题】
例题1. 当两船彼此接近平行行驶时，两船之间内部的流速要比外部大一些， 两船内部的压强就要比外部 （ ）
A. 小一些 B. 一样 C. 大一些 D. 增大
此题考查液体压强与流速的关系。液体的压强也会随着流速的增大而减小，两船内部的压强就要比外部要小。
答案：A

例题2. 下图是两张纸的位置，两手分别抓在纸的A、B两处，使两纸相离10厘米左右，用嘴向两纸中间吹气，可以观察到两张纸将＿＿＿＿＿＿（填“分开”或“合拢”），可以想像，吹气时，两纸中间气体的速度＿＿＿＿＿（填“大于”、“等于”或“小于”）两纸外侧气体的速度。

解析：两纸条内侧的气体的流速较大。气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。
答案：合拢 大于

知识点5：大气压对天气和人体的影响
1. 大气压的特点：
1）大气压随高度的增大而减小
2）同一高度的不同区域，大气压的数值也不一定相同
3）同一地点的不同时间，大气压也会不同
高气压区：在相同高度上，气压高的区域。
低气压区：在相同高度上，气压低的区域。
2. 大气压对天气的影响：
1）高气压区：天气晴朗，空气干燥；
2）低气压区：天空多云，多阴雨天气。
3）原因分析：气压跟天气有密切的关系。一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。这里所说的高气压和低气压是相对的，不是指大气压的绝对值。某地区的气压比周围地区的气压高，就叫做高气压地区；某地区的气压比周围地区的气压低，就叫做低气压地区。在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此某地区的气压高，该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出。高气压地区上方的空气就要下降。由于大气压随高度的减小而增大，所以高处空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。所以，高气压中心地区不利于云雨的形成，常常是晴天。如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是阴雨天。
4）思考：当你打开汽水瓶、啤酒瓶或饮料罐时，会产生什么现象？这现象说明了什么？
简答：看到气体从汽水中冒出，说明液面压强减小时，气体在液体中的溶解能力会减弱。
3. 大气压对人体有一定的影响：
1）人的情绪、心情受气压影响较大
2）人对气压的变化有逐步适应的过程
3）减压实验说明：人体内也有压强。当人体内外压强失去平衡后，也会对人体产生不良的影响。
实例：高山上气压很低。有些登山运动员在进入高山地区后，会发生高山病。高山病的症状差别很大，包括：头晕、头痛、耳鸣、恶心、呕吐、脉搏和呼吸加速、四肢麻木等。每个人的反应随一系列的条件而不同，主要决定于训练的程度和海拔高度的转变速度等。
高山病的主要原因是高山地区空气稀薄，大气压低，人们呼吸时吸入的氧气的分压也低，造成肺泡中的氧分压降低，血液中含氧量减少。
平原地区的青年人在高山地区居住一段时间后，对高山气候的适应能力和缺氧的抵抗能力都会提高。一般地说，高山病的急性症状就会逐渐减轻，以至消失。身体健康的人和训练有素的登山运动员对高山气候的适应能力也强。

【典型例题】
例题1. 登上数千米高山的登山运动员，观察所带的温度计和气压计，从山下到山顶气压和温度的变化正确的是（ ）
A. 气压上升，气温上升 B. 气压下降，气温下降
C. 气压上升，气温下降 D. 气压下降，气温上升
解析：此题考查气温和气压随高度变化的基本知识。
答案：B

例题2. 到西藏去旅游的人，常出现头晕、耳鸣、恶心、呕吐等症状，俗称“高山反应”，这主要是因为（ ）
A. 高山上空气稀薄、气压偏低
B. 高山上二氧化碳含量高，而氧气含量低
C. 高山上气温偏低，风力过大
D. 上山时能量消耗过大，导致体能下降
解析：此题考查高山病的知识。
答案：A

例题3. 科学探究需要收集和处理数据，在已有大量数据时，要想更容易地了解概况并找规律。对数据处理的方法就显得十分重要，下表给出的是大气压跟对应高度的一些测量数据， 根据你对数据的处理分析，你认为大气压随高度变化有什么规律？若某地的大气压强为7.0×104帕，请你推测一下当地的高度。
高度（千米） 0 2 4 6 8 10 12
大气压（千帕） 101 80 62 47 36 26 19
解析：此题考查大气压随高度的变化情况。
答案：随着高度的增加，大气压逐渐降低 3千米

知识点6：大气压对液体沸点的影响
1. 液体的沸点随气压增大而升高；随气压降低而减小。
2. 运用：高压锅：利用液体的沸点随气压的增大而升高。
压力锅有良好的密闭性，可使锅内获得较大的压强。当外界气压为1×105帕时，一般家用压力锅的工作压强接近2×105帕，锅内水的沸点接近120℃，所以，用压力锅烧煮食物，可提高烧煮的速度，节省燃料。

例题1. 宋朝文学家范成大到海拔3700米的峨眉山旅游，发现在山上“煮米不成饭”，他认为是山上的泉水太寒冷，顾有“万古冰雪之汁”之说，现在用科学知识解释，其实这是由于高山上的气压_________（填“高”或“低”），导致水的沸点________（填“升高”或“降低”）
解析：液体的沸点随气压增大而升高；随气压降低而减小。高山上气压低，水的沸点低于100℃，所以“煮米不成饭”。
答案：低 降低

例题2. 在制糖工业中，要用沸腾的方法除去糖汁中的水分。为了使糖在沸腾的时候不变质，沸腾的温度要低于100℃，下列方法中可以采用的是（ ）
A. 用减少压强的方法除水 B. 用增大压强的方法除水
C. 添加催化剂 D. 让太阳晒干
解析：此题考查液体沸点与气压的联系。液体的沸点随气压增大而升高；随气压降低而减小，则可通过降低温度的方法降低沸点，在低于100℃的情况下使水沸腾除去。
答案：A
3. 生活用品与大气压
1）真空压缩保存袋2）吸尘器
在吸尘器的工作过程中，吸尘器靠电动机高速驱动风机叶轮旋转，使空气高速排出，而风机前端吸尘部分的空气不断地补充风机中的空气，致使吸尘器内部产生瞬时真空，和外界大气压形成负压差。在此压差的作用下，吸入含灰尘的空气，经滤尘器过滤，排出清净的空气，负压差越大风量越大，则吸尘能力也越大。
3）离心式水泵
利用大气压工作，在启动机器前要先灌满水
在动力机的带动下，叶轮高速旋转时，泵壳里的水被甩出水管，转轴附近形成低压区，外面的水就在大气压的作用下，推开底阀通过进水管进入泵壳，进来的水又被叶轮甩出，如此循环进行。

四、应考锦囊
从中考命题看，大气压的知识常以选择、填空、实验等题型出现。主要考查学生的观察，实验能力，理论联系实际解决问题的能力。大气压的应用、流体压强和流速的关系应用是填空和选择的热点。同学们今后在学习中应注意所学知识和生产实际应用的联系，利用大气压解释生活中的实际现象，还要学习探究实验的一般思路和方法。

五、本讲小结
本讲我们主要学习了大气压及大气压与人类关系的知识。要求大家知道证明大气压存在的实验现象和生活实例，并能用大气压解释有关现象。知道标准大气压的数值，能说出测量大气压的工具。知道气体和液体的流速与压强之间的关系：流速越大，压强越小，并能用这一关系解释有关现象。了解大气压对天气的影响以及大气压对人体的影响，液体的沸点与压强的关系，以及大气压在真空保存袋、吸尘器等生活用具中所起的作用。

六、超前思维（明天的天气会怎样）
（一）自学成才
1. 风是空气的 ，是从高压区流向低压区，就像水往低处流
2. 风的两个基本要素： ，
风向——风吹来的方向，常用的风向有 种
气象观测中用 观测风向（风向是风向标箭头的方向）
风速—— ，单位：米/秒，千米/时
风级表示有 级，气象观测中常用风速仪观测风速。
3. 大气中 ，一般用湿度来表示，即绝对湿度。相对湿度是 和饱和水气压的比值
4. 相对湿度：表示 ；常用百分比（%）表示
空气湿度与温度的关系：
观测湿度的仪器是： ，最常用的湿度计是： ，它实质上是两支特殊的温度计。
空气湿度与天气的关系：湿度越大，空气中的水汽就越丰富， 的可能性就越大。
降水：包括 等，最常见的降水是
降雨量：表示一定时间内地面积水的深度，度量单位 ；测量仪器
5. 气压相等的地方的连线叫做
冷、暖空气的交界面叫 ，锋面上的天气变化往往比较复杂
冷锋： ，常带来降雨，大风、降温天气；
暖锋： ，常带来降雨，升温天气

（二）想一想：
1. 如何判断风向？
2. 相对湿度与人体舒适感有什么联系？
3. 怎样看天气预报？

【模拟试题】（答题时间：35分钟）
1. 奥托·格里克表演的马德堡半球实验有力地证实了…………………………（ ）
A. 空气的存在 B. 大气压的存在 C. 风的存在 D. 水汽的存在
2. 大气压的大小跟大气压的密度直接相关，离地面越高的地方，大气压就……（ ）
A. 越大 B. 一样 C. 越小 D. 越标准
*3. 当两船彼此接近平行行驶时，两船之间内部的流速要比外部大一些， 两船内部的压强就要比外部………………………………………………………………………… （ ）
A. 小一些 B. 一样 C. 大一些 D. 增大
4. 高气压中心的空气从上往下流动，天气就………………………………………（ ）
A. 下雨 B. 晴朗 C. 冷 D. 多云转阴
5. 大气压的变化对人体会有一定的影响，如晴朗的天气.，一般心情…………（ ）
A. 疲倦 B. 不宁 C. 比较舒畅 D. 情绪感到不安
*6. 初次进入青藏高原的内地人会产生头晕、恶心、呕吐等高山反应， 是因为…（ ）
A. 海拔高，气压增大 B. 海拔高，氧充足
C. 海拔高，空气稀薄 D. 气压减小，缺氧
7. 当气压增大时液体的沸点会……………………………………………………（ ）
A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 与气压无关
8. 离地面越高的地方大气压就………………………………………………… （ ）
A. 越高 B. 越大 C. 越小 D. 不变
*9. 下面一些家用电器是利用大气压来工作的是……………………………… （ ）
A. 洗衣机 B. 冰箱 C. 吸尘器 D. 微波炉
10. 液体的沸点与气压的大小有关，当气压增大时，液体的沸点会……………… （ ）
A. 升高 B. 降低 C. 减小 D. 不变
11. 大气压对天气有影响，气压较高时的天气是……………………………………（ ）
A. 晴朗天气 B. 阴天 C. 下雨天气 D. 刮风天气
**12. 如图，“豪克号”与“奥林匹克号”相撞的原因是 （ ）

A. 甲处流速比乙、丙处小，压强比乙、丙处大，
B. 甲处流速比乙、丙处小，压强比乙、丙处小
C. 甲处流速比乙、丙处大，压强比乙、丙处小
D. 甲处流速比乙、丙处大，压强比乙、丙处大
**13. 当外界气压较低时，液体的沸点也会降低，这时液体较容易沸腾。那么食物就更容易烧熟，这种说法对吗？
14. 1标准大气压的数值为_________帕，测量大气压的工具有________和___________。
**15. 用高压锅煮饭，既快速又节能，现代许多家庭都用高压锅煮饭。为了弄清其中原理：
（1）有人将普通锅和高压锅在相同条件下（热源、锅的材料、质量以及水、食物均相同）进行了对比实验探究，结果如下：
初温 水开始沸腾 饭熟
高压锅 20℃120℃（120℃）
普通锅 20℃100℃（100℃）
由此可知，高压锅煮饭快捷的原因是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

【试题答案】
1. B 2. C 3. A 4. B 5. C 6. D 7. A 8. C 9. C 10. A 11. A 12. C
13. 不对。因为虽然这时液体较容易沸腾，但由于液体的沸点较低，食物不能达到足够的温度所以较难被烧熟。
14. 1.01×105 水银气压计 空盒气压计
15. 从开始烧水到水沸腾的时间用高压锅所花时间更长，“快捷”的原因是锅内气压大，使水的沸点提高，从而缩短了从水开始沸腾到饭熟这段时间。