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專題07 壓力和壓強
考點精講一、壓力
1．垂直作用在兩個物體接觸表面的作用力叫壓力。壓力的方向垂直于受力面且指向受力面；壓力的作用點在受力面上。
2．壓力的大小：壓力并不是重力，壓力并不都是由重力引起的，通常把物體放在桌面上時，如果物體不受其他力作用，則壓力F＝物體的重力G。
3．固體可以大小不變、方向不變地傳遞壓力。
典例1：科學中常用數學方法來表示某些量的關系。下列圖像中能用陰影面積表示相應的量是（ ）
A.壓強 B.壓力
C.功率 D.時間
【答案】B
【解析】長方形的面積公式為S=ab，因此只有橫軸和縱軸表示的物理量為相乘關系時才能用面積表示，據此分析即可。
A.根據可知，壓力F與受力面積的比值等于壓強p，與陰影面積不符，故A錯誤；
B.根據F=pS可知，壓力等于壓強和受力面積的乘積，與陰影面積相符，故B正確；
C.根據可知，功與時間的比值等于功率，與陰影面積不符，故C錯誤；
D.根據可知，功與功率的比值等于時間，與陰影面積不符，故D錯誤。
變式1：如圖所示,幾個完全相同的條形磁體疊放在水平桌面上,關于比較甲、乙兩圖中桌面受到的大小,下列說法（ ）
A.甲圖中桌面受到的壓力比乙圖大 B.乙圖中桌面受到的壓力比甲圖大
C.兩圖中桌面受到的壓力相等 D.無法確定
【答案】C
【解析】水平面上的物體，對地面的壓力等于上面所有物體的重力之和，即F=G總，據此判斷即可。
條形磁鐵都是完全相同的，因此它們的重力相等；將疊放的磁鐵看作一個整體，那么它們對地面的壓力都等于重力之和，即F=G總，故C正確，而A、B、D錯誤。
變式2：如圖所示三個容器，若都裝入相同質量的酒精，則酒精對容器底部的壓力（ ）
A.一樣大 B.A最大 C.B最大 D.C最大
【答案】B
【解析】液體對容器底部的壓力與容器的形狀有關。如果容器上下粗細一致，那么液體對容器底部的壓力等于液體重力；如果下口大，那么液體對容器底部的壓力大于液體重力；如果下口小，那么液體對容器底部的壓力小于液體重力，據此分析判斷。
【解答】三個容器內酒精質量相等，根據G=mg可知，那么酒精的重力相等。
A容器下口大，那么酒精對容器底部的壓力F＞G；
B容器粗細相同，那么酒精對容器底部的壓力F=G；
C容器下口小，那么酒精對容器底部的壓力F＜G。
因此酒精對容器底部的壓力最大的是A。
變式3：某科學興趣小組在探究“壓力和物體重力之間大小關系”時，小科同學提出的猜想是：“壓力的大小等于重力．”科學興趣小組做了相關的實驗．
步驟1：選用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3個物體，用彈簧測力計測出三個物體的重力；
步驟2：把3個物體依次放在水平受力面上，用專用的儀器測出3次壓力大小，實驗數據見表1．
表2在18°角斜面上所測數據
序號 重力/N 壓力/N
4 5 4.75
5 10 9.5
6 15 14.25
表3在25°角斜面上所測數據
序號 重力/N 壓力/N
7 5 4.5
8 10 9.0
9 15 13.5
步驟3：改變受力面魚水平面的傾角，用步驟2的方法，依次測出與水平面成18°角和25°角的壓力大小，實驗數據見表2和表3．
表1在水平面上所測數據
序號 重力/N 壓力/N
1 5 5
2 10 10
3 15 15
請回答：
（1）比較序號________的數據可得：當同一物體靜止在同一受力面上時，受力面與水平方向夾角越大，物體產生的壓力越小；小科同學的猜想是________的．（選填“合理”或“不合理”）
（2）進一步分析壓力和物體重力之間的大小關系：先分析同表中的關系，再比較不同表之間的關系，綜合可得出結論：________．
【答案】（1）1、4、7或2、5、8或3、6、9；不合理
（2）當材料、表面粗糙程度相同的不同物體，靜止在同一受力面上時，壓力與重力的比值相同或當材料、表面粗糙程度相同的物體，受力面與水平方向的夾角越大，壓力與重力的比值越小
【解析】本實驗考查了實驗數據分析，應用控制變量法分析表中實驗數據即可正確解題．（1）根據實驗結論可知，需選擇質量相同的物體，但斜面的傾角不同，據此選擇合適的實驗序號；根據實驗結論與小科同學的想法比較即可判斷；（2）比較表一或表二或表三的實驗數據中壓力與重力的比值即可得出；
分析比較表一和表二和表三的實驗同一物體，靜止在水平方向的夾角不同的受力面上的數據，根據實驗數據及現象得出結論．
【解答】（1）小科同學的想法是：壓力的大小等于重力；
分析比較實驗序號1、4、7或2、5、8或3、6、9中的數據可得：當同一物體靜止在同一受力面上時，受力面與水平方向的夾角越大，物體產生的壓力越小，由此可知：小科同學的想法是不合理的；（2）比較表一或表二或表三的實驗數據中壓力與重力的比值是相同的，則可得出結論是：當材料、表面粗糙程度相同的不同物體，靜止在同一受力面上時，壓力與重力的比值相同；
分析比較表一和表二和表三的實驗中同一物體，靜止在水平方向的夾角不同的受力面上的壓力數據不同，且變小；可得出結論：當材料、表面粗糙程度相同的物體，受力面與水平方向的夾角越大，壓力與重力的比值越小．
考點精講二、壓強
1．研究影響壓力作用效果因素的實驗得出的結論：壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關。當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。本實驗研究問題的對照實驗中，采用了控制變量法。
2．物體單位面積受到的壓力叫壓強。壓強是表示壓力作用效果的物理量。
3．公式：p＝F/S。壓強單位：帕斯卡(Pa)，1Pa＝1N/m2。一張對折的報紙平鋪在桌面上時，對桌面的壓強約1Pa。1Pa的科學意義：表示物體每平方米的受力面積受到的壓力是1N。
4．放在桌子上的直柱體(如：圓柱體、正方體、長方體等)對桌面的壓強p＝ρgh。
5．增大/減小壓強的方法：
①減小壓強
②增大壓強
【注意】
1．使用壓強公式計算壓強時，關鍵是找出壓力F(一般F＝G＝mg)和受力面積S。受力面積要注意是指兩物體間的實際接觸部分。此公式適用于固、液、氣體的壓強的計算。務必注意面積單位換算：1cm2＝10－4m2。
2．一盛有液體的容器放在水平桌面上對桌面的壓力和壓強問題屬于固體的壓力和壓強問題。解題時，把盛放液體的容器看成一個整體，先確定壓力(水平面受的壓力F＝G容＋G液)，后確定壓強(一般常用公式p＝F/S)。
典例1：一根均勻的長方體細長直棒重1.5牛，下底面積為20厘米2，將它放在水平桌面上，并有1/4的長度露出桌面外，如圖所示。
（1）直棒對桌面的壓強為________帕。
（2）在棒的右端至少應施加________牛的豎直向下的力，才能讓它的左端離開桌面。
【答案】（1）1000（2）1.5
【解析】物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強，壓強用來比較壓力產生的效果，壓強越大，壓力的作用效果越明顯。壓強的計算公式是：p=F/S，壓強的單位是帕斯卡，符號是Pa。杠桿原理也稱為“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力矩（力與力臂的乘積）大小必須相等。即：動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為F1· L1=F2·L2。式中，F1表示動力，L1表示動力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。
【解答】（1）直棒對桌面的壓力：F=G=1.5N；有 的長度露出桌面外，直棒對桌面的壓強為：p= = =1000Pa；故答案為：1000；（2）設直棒的長為L，由題知L1= L，重力的力臂L2= ﹣ = L，根據杠桿的平衡條件可得：F L1=G L2；F× L=1.5N× L，F=1.5N；故答案為：1.5N；
變式1：如圖所示，放在水平地面上的立方體、長方體和圓柱體都是由鐵制成的實心物體，其高度從左到右逐步增大，對地面的壓強分別為p1、p2 和 p3，則下列關系正確的是(　　)
A．p1＝p2＝p3 B．p1＜p2＜p3
C．p1＞p2＞p3 D．缺少條件，無法判斷
【答案】B
【解析】柱狀物體對地面的壓強可直接用p＝ρgh來分析，ρ、g都相同，p與h成正比。
變式2：兩塊規格都是“5cm×10cm×20cm”的同樣長方體鋼材a和b，若a對b的壓強和壓力分別用pa和Fa表示，互相垂直地疊放在水平桌面上(如圖所示)。b對桌面的壓強和壓力分別用pb和Fb表示。則( )
pa=pb；Fa=Fb B.pa=pb；Fa=Fb/2 C.pa=pb/2；Fa=Fb/2 D.pa=2pb；Fa=Fb/2
【答案】B
【解析】水平面上，物體對地面的壓力等于物體的重力，根據公式比較壓強的大小即可。
【解答】設每塊鋼材的重力為G，
a對b的壓力為：Fa=G； a對b的壓強為：；
b對桌面的壓力為：Fb=2G； b對桌面的壓強為：；
那么壓力之比：Fa：Fb=G：2G=1：2；
即；那么壓強之比：； 即pA=pb；
變式3：（2020·杭州）如圖甲、乙所示，水平桌面上有兩個高為30cm的柱形容器，現將兩個完全相同的圓柱形金屬塊(重120N、高20cm底面積100cm2)分別置于柱形容器底部。其中，乙圖的金屬塊與容器底部之間用少量蠟密封(不計蠟的質量)。取g=10N/kg
（1）計算甲圖中金屬塊對容器底部的壓強
（2）乙圖中，向容器內加水至液面高度為10cm，求金屬塊對容器底部的壓力。(取大氣壓強p=1.0×105Pa)
（3）若向甲圖中容器內加水，畫出從開始加水至容器裝滿水的過程中金屬塊對容器底部壓力F隨容器中液面高度h變化的圖像(需標注相應的數據)。
【答案】（1）S=100cm2=1×10-2m2
（2）F乙=G+F大氣=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N
（3）如圖
【解析】（1）甲中金屬塊與容器的接觸面積等于金屬塊的底面積，而對容器底部的壓力等于它的重力，根據公式計算甲中金屬塊對容器底部的壓強；
（2）在乙圖中，由于金屬塊的下表面與容器底部用蠟密封，因此不會受到水的浮力，此時金屬塊對容器底部的壓力等于自身重力和大氣壓力的和。
（3）根據V排的變化確定金屬塊受到浮力的變化，然后根據F壓力=G-F浮確定容器底部受到壓力的變化，注意計算出相應節點的值。
【解答】（1）甲中金屬塊與容器的接觸面積： S=100cm2=1×10-2m2 ；
金屬塊對容器底部的壓強 ： ；
（2）在乙圖中，由于金屬塊的下表面與容器底部用蠟密封，因此不會受到水的浮力，
金屬塊對容器底部的壓力為： F乙=G+F大氣=G+p0S=120N+1.0×105Pa×1×10-2m2=1120N；
（3）當容器里沒有水時，金屬塊對容器底部的壓力等于它的重力，即F=G=120N；隨著水面的上升，金屬塊排開水的體積不斷增多，根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，金屬塊受到的浮力不斷增大。根據公式F=G-F浮可知，容器底部受到的壓力不斷減小。
當金屬塊完全浸沒，水面高度達到20cm時，它受到的浮力為：
F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×（0.2m×0.01m2）=20N；此時金屬塊對容器底部的壓力：F=G-F浮=120N-20N=100N；
此后，隨著水面的上升，物體受到的浮力不變，那么對容器底部的壓力保持不變。如下圖所示：
考點精講三、液體壓強
1．液體由于受到重力作用，對支持它的容器底部有壓強；液體具有流動性，對容器側壁有壓強。
2．液體壓強的特點：液體對容器的底部和側壁會產生壓強，液體內部朝各個方向都有壓強；液體壓強隨著深度增加而增大；在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；液體的壓強還與液體的密度有關，液體密度越大，壓強越大。
3．液體壓強的公式：p＝ρgh。從公式中可以看出：液體的壓強只與液體的密度和深度有關，而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡裂桶實驗充分說明這一點。
典例1：現有一根兩端開口的直玻璃管,將其橡皮膜外表面在以下不同情境中的形狀變化
（1）向管內緩緩注水,觀察到橡皮膜向外凸。隨著加入的水量增多橡皮膜向外凸的程度會________(選填“變大”“變小”或“不變”)
（2）將注人水后的玻璃管放入裝有水的水槽中,慢慢向下移動到如圖所示的位置,橡皮膜向外凸的程度會________(選填“變大”“變小”或“不變”)
（3）當玻璃管移動到管內液面和水槽液面恰好相平時,橡皮膜的形狀是________(選填“凸面”“凹面”或“平面”),試說明理由。________
【答案】（1）變大
（2）變小
（3）平面；玻璃管內外液體密度相等，且深度也相等，因此橡皮膜受到上下兩方液體的壓力大小相等方向相反，使膜水平
【解析】（1）橡皮膜的凸起程度表示它所受水壓強的大小；它的凸起程度越大，說明受到水的壓強越大；
（2）橡皮膜除了受到向下的水的壓強，還受到管外水向上的壓強，這時橡皮膜的凸起程度取決于內外壓強差；
（3）如果管內水的壓強大，那么橡皮膜向外凸；如果管外水的壓強大，那么橡皮膜向內凹；如果二者壓強相等，那么橡皮膜保持水平。
【解答】（1）向管內緩緩注水，由于水的重力作用，橡皮膜會受到向下的壓強，因此會觀察到橡皮膜向外凸。隨著加入的水量增多，水對橡皮膜的壓強增大，那么橡皮膜向外凸的程度會變大；
（2）將注人水后的玻璃管放入裝有水的水槽中，橡皮膜還會受到向上的壓強；這時管內外壓強相互抵消，相當于橡皮膜向下的壓強變小，那么向外凸的程度會變小；
（3）當玻璃管移動到管內液面和水槽液面恰好相平時，那么h內=h外；根據公式可知，玻璃管內外液體密度相等，且深度相等，因此橡皮膜受到上下兩方壓強大小相等且方向相反，使膜水平。
變式1：將紙餐盤、紙杯和吸管按照如圖方式粘合在一起即成“紙杯船”。
（1）往紙杯里倒些水，水從吸管噴出時，紙杯船就會前進，說明________。
（2）杯內裝水越多，吸管噴水越遠，因為________。
【答案】（1）力的作用是相互的
（2）液體壓強隨深度增加而增大
【解析】（1）物體間力的作用是相互的,物體受到力的同時,也對另一個物體施加了力。
【解答】（1）往紙杯里倒些水，水從吸管噴出時，水給空氣一個向后的力，由于力的作用是相互的故空氣給水一個向前的力，從而帶動紙杯船前進
（2）因為液體壓強隨深度增加而增大，所以裝水越多，水的深度越大，噴水就越遠。
變式2：在探究“影響液體內部壓強大小的因素”的實驗中：
(1)實驗中液體壓強的大小變化是通過比較U形管兩側液面_______的變化，將探頭放進盛水的容器中，探頭的橡皮膜受到水的壓強后會_______(選填“內凹”或“外凸”)。
(2)通過比較C、D兩個圖，可得到結論：同一種液體的壓強隨_______的增加而增大。
(3)通過比較D、E兩個圖，可得到結論：在深度相同時，液體的_______越大，壓強越大。
(4)通過比較A、B、C三個圖，可得到結論：____________________________。
【答案】(1)高度 內凹 (2)深度 (3)密度 (4)在同種液體的同一深度，液體向各個方向的壓強都相等
【解析】本題利用壓強計驗證液體壓強特點：液體內部朝各個方向都有壓強；液體壓強隨著深度增加而增大；在同一深度，各個方向的壓強相等；在同一深度，液體的壓強還與液體的密度有關，液體密度越大，壓強越大。
變式3：（2020·金華·麗水）在游泳時，小金發現越往深水區走，越感到胸悶，由此猜想液體內部壓強可能與液體的深度有關。于是用液體壓強計對此進行了探究。
步驟一：將金屬盒放入水中深度5厘米處，觀察現象；
步驟二：將金屬盒放入水中深度15厘米處時，發現金屬盒的位置不動，但Ｕ形管兩側的液面高度差逐漸減小；
步驟三：調整好器材后，重新實驗。在深度5厘米處觀察到現象如圖(甲)A所示，在深度15厘米處觀察到現象如圖(甲)B所示。
得出結論：同種液體內部壓強隨著深度的增加而增大。
請完成下列問題：
（1）該實驗過程用到的科學方法有 (填字母)；
A.轉換法 B.控制變量法 C.類比法
（2）步驟二中金屬盒在水里的位置不動，但U形管兩側的液面高度差逐漸減小的原因是________；
（3）小金反思：只進行兩次實驗就得出結論，結論是不可靠的，還需改變深度、更換液體進行多次實驗，其目的是________ ；
（4）對液體內部壓強大小與深度關系的進一步思考。圖(乙)為一圓柱形容器，容器內裝有密度為ρ的液體，a點在深度為h處的水平橫截面上，橫截面上方的液柱對橫截面產生的壓力大小等于該液柱的重力。根據壓強公式p= ，推導出a點所在橫截面受到的液體壓強pa與深度h之間的關系式是pa=________。
【答案】（1）A,B （2）裝置氣密性不好(或裝置漏氣合理即可)
（3）獲取普遍規律(或避免偶然性) （4）ρgh
【解析】（1）物理學中對于一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量，這種研究問題的方法叫轉換法；探究一個因素對物理量的影響時，控制其它因素相同而改變這個因素，這種方法叫控制變量法；由一類事物所具有的某種屬性,可以推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法叫類比法。
（2）U形管兩側的高度差逐漸減小，說明與金屬盒連接的導管部分氣壓在減小。如果橡皮膜的深度不變，即液體壓強不變，那么只能說明管內漏氣了；
（3）在科學研究中，使用最多的就是不完全歸納法。收集的數據越多，得出的結論就更接近實際，即更客觀、更公正；
（4）a點的壓強由上面水柱的重力產生。首先根據密度公式計算出液柱的質量，再根據重力公式計算出液柱的重力，最后根據壓強公式計算該點的壓強即可。
【解答】（1）用U形管兩側液面的高度差反映金屬盒上受到壓強的大小，這種方法叫轉換法，故A正確；
探究深度對液體壓強的影響時，保證液體的密度相同，這種方法叫控制變量法，故B正確；
本實驗過程沒有使用類比法，故C錯誤； 故選AB。
（2） 步驟二中金屬盒在水里的位置不動，但U形管兩側的液面高度差逐漸減小的原因是 ： 裝置氣密性不好 ；
（3）小金反思：只進行兩次實驗就得出結論，結論是不可靠的，還需改變深度、更換液體進行多次實驗，其目的是獲取普遍規律(或避免偶然性)；
（4）設液柱的橫截面積為S，那么a點上方液柱的重力為：G=mg=ρVg=ρShg；
那么a點上方受到的壓力為：F=G=ρShg； 因此a點上方受到的壓強為：
考點精講四、大氣壓強
1．大氣對處于其中的物體產生的壓強叫大氣壓強，簡稱大氣壓。產生原因：氣體受到重力作用，且有流動性，故會向各個方向對處于其中的物體產生壓強。
2．著名的證明大氣壓存在的實驗是馬德堡半球實驗。其他證明大氣壓存在的現象：吸盤掛衣鉤能緊貼在墻上、利用吸管吸飲料等。
3．大氣壓的測量
伽利略首先用長玻璃管內的水柱測出了大氣壓的數值約為10m的水柱高，托里拆利改進后利用水銀柱準確測出大氣壓值為760mm水銀柱高。常用氣壓計種類：水銀氣壓計、空盒氣壓計。
海平面附近的大氣壓，其數值接近于1.01×105Pa，人們通常把這個大氣壓稱為標準大氣壓，與水銀柱高的換算如下：p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.01×105Pa。
4．大氣壓的應用與拓展
(1)大氣壓的應用實例：活塞式抽水機抽水、離心式水泵抽水、吸管吸飲料、注射器吸藥液、滴管吸取液體藥品等。
(2)液體的沸點隨氣壓減小而降低，隨氣壓增大而升高。高原上氣壓低，水的沸點低，燒飯時用高壓鍋可以提高水的沸點。
(3)大氣壓隨高度的增加而減小；大氣壓受天氣和氣候的影響，一般晴天氣壓比陰雨天高，冬天氣壓比夏天高。
典例1：在測定大氣壓的實驗中，因缺少大量程的彈簧測力計，小明設計并進行了如下的實驗。
①將蘸水的塑料掛鉤吸盤按壓在光
滑水平的玻璃板上，擠出塑料吸盤內的空氣，測出吸盤的直徑 d；
②將裝有適量細砂的小桶輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上；
③用小勺輕輕地向小桶內加沙，直到塑料吸盤剛好脫離玻璃板， 用天平測出這時小桶和沙質量為 m。
請完成下列問題：
吸盤脫離玻璃板時，若不計塑料掛鉤的質量，空氣對塑料吸盤的壓力大小是________，測得數值的表達式是：p=________（用上述物理量的符號表示，寫出最終的化簡結果）。實驗中所測的大氣壓數值偏小，可能的原因是（寫出一條即可）________
【答案】mg；4mg/πd2；未完全擠出吸盤內空氣
【解析】（1）當塑料吸盤剛剛被拉開時，它受到豎直向上的大氣壓力與小桶和沙子的總重力相互平衡，即壓力F=G=mg。
（2）吸盤為圓形，根據圓的面積公式S=πR2計算出吸盤的受力面積，再根據壓強公式計算大氣壓強即可；
（3）如果吸盤內有殘留的空氣，那么它們會對吸盤產生向外的壓力，即F大氣=F內+mg，這樣就會使沙子和小桶的總重力減小，即測出的大氣壓強偏小。
【解答】（1）吸盤脫離玻璃板時，若不計塑料掛鉤的質量，空氣對塑料吸盤的壓力大小是mg；
（2）吸盤的受力面積S=πR2=π×=；
測得的大氣壓強為：；
（3）實驗中所測的大氣壓數值偏小，可能的原因是：未完全擠出吸盤內空氣。
變式1：（2021·紹興）用真空采血管抽血時,將采血針一端刺人體靜脈后,另采血針一端插人真空采血管的膠塞,血液便會自動流入采血管。血液能夠流進真空采血管的動力來自（　　）
A．大氣壓 B．人體內血壓 C．護士的拉力 D．血液自身重力
【答案】B
【解析】流體總是從壓強大的地方流向壓強小的地方，據此分析解答。
【解答】人體內存在一定的血壓，真空袋內氣壓很小，這時血壓從人體流向采集袋，故B正確，而A、C、D錯誤。
變式2：（2021·越城模擬）氣體產生的壓強(氣壓)大小與哪些因素有關？某科學興趣小組同學了解到如下信息：
①籃球充氣越多，越不易被壓扁；
②自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎；
③密封在針筒內的空氣只能被壓縮在一定體積范圍內。
由此，他們猜想氣壓大小可能與氣體的質量、溫度及體積有關。
（1）信息　 　(填序號)可作為“氣壓大小可能與氣體質量有關”的猜想依據。
（2）小組同學對“氣壓大小與溫度的關系”進行了探究，步驟如下：
步驟一：取1m長的一端封閉的細玻璃管，在室溫(20℃)下用水銀密封一段空氣柱，將其豎直固定，并標出水銀柱下表面的位置(如圖a)；
步驟二：將空氣柱浸人50℃的水中，水銀柱上升至圖b位置后靜止；
步驟三：往玻璃管內注人水銀，直到水銀柱下表面回到標記處為止，如圖c；
步驟四：將空氣柱浸人80℃的水中，重復實驗。
①本實驗用　 　 反映空氣柱氣壓的大小；
②步驟三的目的是　 　 ；
③比較a、c，同學們得出了氣壓大小與溫度的關系。但細心的小明發現，上述實驗還能得出氣壓大小與氣體體積的關系，請寫出小明的判斷依據及相應結論：　 　。
【答案】（1）①
（2）水銀柱的長度；控制變量，保持氣體的體積不變；比較圖b和圖c可得：當氣體的質量與溫度不變時，氣體體積越小，氣壓越大
【解析】（1）根據題干信息的描述，分析可能影響氣壓的因素即可；
（2）①當水銀柱在玻璃管內保持靜止時，根據二力平衡的條件可知，氣體的壓強等于水銀自重產生的壓強。根據p=ρ液gh可知，水銀柱的長度越大，它自身的壓強越大，即氣體的壓強越大。
②探究氣壓的大小與溫度的關系時，必須控制氣體的體積相同而改變溫度。液柱的下表面都到達同一刻度，那么封閉氣體的體積相同。
③在b和c中，封閉氣體的質量和溫度相同，而體積不同，根據水銀柱的高度可以確定氣體壓強的大小，根據控制變量法的要求描述氣體壓強和體積的關系即可。
【解答】（1）在信息①中，籃球充氣越多，則氣體的質量越大，“不容易壓扁”說明氣體的壓強越大，則：信息①可作為“氣壓大小可能與氣體質量有關”的猜想依據。
（2）①①本實驗用水銀柱的長度反映空氣柱氣壓的大小；
②步驟三的目的是：控制變量，保持氣體的體積不變 ；
③比較a、c，同學們得出了氣壓大小與溫度的關系。但細心的小明發現，上述實驗還能得出氣壓大小與氣體體積的關系，小明的判斷依據及相應結論：比較圖b和圖c可得：當氣體的質量與溫度不變時，氣體體積越小，氣壓越大。
變式3：為了探究大氣壓隨高度的變化規律，小明在一次登山過程中利用如圖甲所示的實驗裝置測出不同高度下的大氣壓，并在坐標紙上描出大氣壓強p與對應海拔高度h的六個點，如圖乙所示.

（1）測量前，小明把注射器的活塞推至針筒底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，其目的是________.
（2）分析圖象時，小明發現1km高度處的測量數據可能有誤，重新正確實驗后，測得彈簧測力計示數為4.5N，2mL注射器的全部刻度的總長度為4cm，則實際大氣壓約為________Pa.
小明第一次實驗出錯的原因不可能是________.（選填“活塞和針筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”）
（3）修正數據后，可看出大氣壓隨高度變化的數量關系大致為：在2km高度內，高度每升高100m，大氣壓降低________PA.
（4）根據這一規律，小明認為可將圖甲中的彈簧測力計改裝成一個高度測量儀.那么彈簧測力計4.2N刻度線處應標刻的海拔高度為________km.
【答案】（1）排盡注射器內的空氣 （2）90000；活塞和針筒的摩擦太大 （3）1000 （4）1.6
【解析】（1）如果注射器內有殘留的空氣，那么它會對活塞產生向外的壓強，從而使測得的大氣壓強偏小；
（2）首先根據計算出活塞的受力面積，再根據公式計算大氣壓強的值；如果橡皮帽的密封性不好，那么注射器內進入空氣，會使測量的大氣壓強偏小；如果活塞和針筒的摩擦太大，那么根據F大氣+f=F拉力可知，此時拉力會偏大，即測出的大氣壓強會偏大，據此分析即可；
（3）將標準大氣壓強與高度為2km時的壓強相減，得到大氣壓強的變化量，再用它除以下降的高度即可。
（4）首先根據計算出此時的大氣壓強，然后與標準氣壓相比得到降低的氣壓，最后再根據（3）中得到的規律計算出此時的海拔高度。
【解答】（1）測量前，小明把注射器的活塞推至針筒底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，其目的是：排盡注射器內的空氣。
（2）注射器活塞的受力面積：；
大氣壓強的值：。
根據圖像可知，此時測出的大氣壓強只有80000Pa，比計算出的壓強偏小，那么可能是注射器內進入了空氣，不可能是活塞和針筒之間的摩擦力太大。
（3）高度每升高100m，大氣壓強降低：；
（4）當測力計的示數為4.2N時，大氣壓強;
那么大氣壓強減小的值為：△p=1.×105Pa-84000Pa=16000Pa；
那么海拔高度為：。
考點精講五、流體壓強與流速的關系
物理學中把具有流動性的液體和氣體統稱為流體。在氣體和液體中，流速越大的位置，壓強越小。
流體壓強與流速關系的應用：乘客候車要站在安全線外；飛機機翼做成流線型，上表面空氣流動的速度比下表面快，因而上表面壓強小，下表面壓強大，在機翼上下表面就存在著壓強差，從而獲得向上的升力等。
典例1：（2021·江北模擬）如圖是小科同學設計的測風速的裝置，圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片 P 相連，可上下移動。現要求：當風吹過探頭時，滑動變阻器的滑片 P 向上移動，且風速增大時電壓表的示數增大。以下四個圖中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】①流體流速越大的位置壓強越小，據此根據探頭的形狀判斷變阻器滑片的移動方向；
②在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，據此確定電壓表的示數變化即可。
【解答】A.探頭的下面為曲面，上面為平面，當空氣流過時，上方向下的壓強大，下方向上的壓強小，于是產生向下的壓強，探頭向下移動，變阻器的滑片向下移動，故A錯誤；
B.探頭的下面為平面，上面為曲面，當空氣流過時，上方向下的壓強小，下方向上的壓強大，于是產生向上的壓強，探頭向上移動，變阻器的滑片向上移動。
變阻器與R2串聯，電壓表測R1的電壓。變阻器的滑片向上移動，它的阻值減小，根據串聯電路的分壓規律可知，變阻器的電壓變小。根據U總=U2+U1可知，電壓表的示數增大，故B正確；
C.與B相比，就是電壓表的位置不同，此時電壓表測R2的電壓。因為變阻器的電壓減小，所以電壓表的示數變小，故C錯誤；
D.探頭的形狀與A相同，變阻器的滑片也向下移動，故D錯誤。
變式1：下列現象不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是(　　)
A．圖甲所示向兩張紙中間吹氣，紙張向中間靠攏
B．圖乙所示裝有液體的玻璃管，底部和側壁的橡皮膜往外凸起
C．圖丙所示地鐵站臺邊，人必須站在黃線以外的區域候車
D．圖丁所示飛機升力的產生原因
【答案】B
【解析】圖乙所示裝有液體的玻璃管，底部和側壁的橡皮膜往外凸起，說明液體對容器底部和側壁都有壓強。
變式2：圖甲是清代的救火工具“水龍”。使用時，啟動橫木帶動活塞向下壓，水箱中的水從輸水管中噴出，水柱可高達10米。用汽水瓶和吸管模擬“水龍”的工作原理，往瓶中吹氣，瓶中的水就從吸管中噴出，如圖乙。
（1）水能滅火的原理是________。
（2）往瓶中吹氣，水能從吸管噴出的原因是________。
【答案】（1）降低溫度到著火點以下
（2）增大瓶內氣壓，使瓶內氣壓大于外界大氣壓
【解析】（1）物質燃燒條件有：達到可燃物的著火點；有助燃劑；可燃物；三者缺一不可，滅火可以改變其中的一個條件或同時控制幾個條件。（2）當瓶內壓強大于大氣壓時水會從管子被壓出。
【解答】（1）用水滅火主要是水比熱大，大量吸收物體的熱量使物體溫度降低到著火點以下而熄滅；（2）往瓶中吹氣瓶內壓強大于大氣壓從而水被壓出。
變式3：如圖所示，甲、乙容器中分別盛有水和酒精，當在A處沿水平方向快速吹氣時，會發現B、C管中的液體高度上升，設B管內水柱產生的壓強為p水，C管內酒精產生的壓強為p酒精，則p水________p酒精(選填“＞”“＝”或“＜”)，B、C管中的液體上升的原因是________。
【答案】=；A處空氣流速加快，壓強減小
【解析】（1）當液柱保持靜止狀態時，外面的大氣壓強等于管內氣壓和液柱產生的壓強之和，據此分析判斷；
（2）根據流體壓強和流速的關系分析。
【解答】（1）當液柱保持靜止狀態時，外面的大氣壓強等于管內氣壓和液柱產生的壓強之和，
即p大氣=p內+p水，p大氣=p內+p酒精。因為二者大氣壓強、管內氣壓都相等，所以液體的壓強相等，即p水=p酒精。
（2）B、C管中的液體上升的原因是：A處空氣流速加快，壓強減小。
1.雙腳站立在水平地面上的一位初中學生,對地面的壓強大約為（ ）
A.1250帕 B.2500帕 C.5000帕 D.12500帕
【答案】D
【解析】一個中學生的體重大約50kg，一只腳掌的底面積大約200cm2，根據計算對地面的壓強。
【解答】這個中學生對地面的壓力：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N；
雙腳與地面的接觸面積為：S=200cm2×2=400cm2=0.04m2；
它對地面的壓強大約為：。
2．（2021·嘉興）如圖所示，潛水員正潛沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來實現浮沉。下列對潛水員分析正確的是（　　）
A．向海底下潛過程中，受到海水的壓強變大 B．海水中水平游動時，受到海水的壓強變小
C．對背心進行放氣后，受到海水的浮力變大 D．對背心進行充氣后，受到海水的浮力變小
【答案】A
【解析】A. 向海底下潛過程中，深度變大，根據公式p=ρ液gh可知，潛水員受到海水的壓強變大，故A正確；
B.海水中水平游動時，潛水員的深度不變，根據公式p=ρ液gh可知，受到海水的壓強不變，故B錯誤；
C.對背心進行放氣后，背心排開水的體積變小，根據F浮=ρ液gV排可知，潛水員受到海水的浮力變小，故C錯誤；
D. 對背心進行充氣后，背心排開水的體積變大，根據F浮=ρ液gV排可知，潛水員受到海水的浮力變大，故D錯誤。
3.小柯設計了一個“不用繩子扎口的氣球”，如圖所示，先將氣球放入玻璃瓶中，再將氣球口緊套在玻璃瓶口，從抽氣口抽氣，觀察到氣球變大，停止抽氣后，馬上用橡皮套封住抽氣口，此時氣球不用繩子扎，也能保持膨脹狀態。假設抽氣前后氣球內的氣壓分別是p1、p2，瓶內的氣壓分別是p3、p4。下列關系正確的是(　　)
A．p1＜p2 B．p1＝p2 C．p3＜p4 D．p3＝p4
【答案】B
【解析】抽氣前后氣球內氣體一直與外界大氣相通，氣球內氣壓等于大氣壓，故p1＝p2；抽氣前瓶內氣體與外界大氣相通，瓶內壓強與大氣壓相等；向外抽氣，瓶內的氣球在膨脹，說明此時氣球內氣體壓強大于玻璃瓶內氣體壓強，即p3＞p4。
4．（2021九上·西湖月考）如圖，臺秤的托盤上一個裝有水的燒杯，一個不吸水的木塊下面用細線懸掛一個實心鐵球，木塊仍浮在水面上。下列各種說法中正確的是（　　）
A．木塊的重力等于木塊所受的浮力 B．鐵球的重力一定大于木塊的重力
C．剪斷細線前后，臺秤示數不變 D．剪斷細線前后，容器底部所受水的壓強不變
【答案】C
【解析】A.因木塊和鐵球整體漂浮，受到的浮力等于自身的重力。鐵塊受到的浮力小于自身的重力，所以木塊受到的浮力大于自身的重力，故A錯誤；
B.不知鐵球和木塊體積的大小關系，無法比較重力的大小，故B錯誤；
C.把燒杯、水、木塊和鐵球作為一個整體，剪斷細線前托盤受到的壓力等于燒杯、水、木塊和鐵塊的重力之和；剪斷細線后，托盤受到壓力仍然等于燒杯、水、木塊和鐵塊的重力之和，所以，剪斷細線后，托盤受到的壓力不變，故C正確；
D.剪斷細線后，木塊將上浮一些，所以液面下降，容器底所受壓強將變小，故D錯誤。
5.如圖，質量分布均勻的長方體重物 A、B，密度分別為ρA和ρB，底面積分別為SA和SB，且 SA＞SB，將它們放在水平面上，它們對地面的壓強相等。現水平割去上半部分（如圖中虛線所示），剩余部分對地面的壓強分別為 PA和PB，對地面的壓力分別為FA和FB，下列物理量大小比較的關系正確是（ ）
A.FA＜FB B.PA＞PB C.ρA＞ρB D.切割前后 A，B 對地面的壓強均不變
【答案】C
【解析】物體所受的壓力與受力面積之比叫做壓強，壓強用來比較壓力產生的效果，壓強越大，壓力的作用效果越明顯。壓強的計算公式是：p=F/S，壓強的單位是帕斯卡，符號是Pa。
【解答】
A、 而壓強相等，所以底面積大的，壓力大；FA>FB；故A錯誤；
B、沿圖中虛線割去一半，質量會減小一半，則壓力減小一半，而接觸面積不變，所以壓強都減小一半；所以PA＞PB；故B錯誤；
C、 故C正確；
D、割去后質量減少，則壓力減小，而接觸面積不變；所以壓強也會減小；故D錯誤；
6.（2020八上·鎮海期中）質地均勻的長方體重10N，如圖甲放在桌面上，它與桌面的接觸面積為0.01m2則它對桌面的壓強p1為________Pa；用水平力F1向右緩慢推動物體，使其一小部分露出桌面。在推動物體的過程中，物體對桌面的壓力________（選填“變小、不變”或“變大”。下同）。物體對桌面的壓強________：如圖乙，豎直切除該物體右邊的陰影部分，剩余部分對桌面的壓強p2________p1（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
【答案】1000；不變；變大；=
【解析】（1）長方體對桌面的壓力等于自身重力，根據公式計算壓強；
（2）根據壓力和重力的關系判斷壓力是否改變，再根據壓強公式判斷對桌面壓強的變化；
（3）上下粗細一致的柱體對地面的壓強：，據此比較即可。
【解答】（1）長方體對桌面的壓強：；
（2）在推動物體的過程中，物體對桌面的壓力始終等于自身重力，因此保持不變。但是長方體與桌面的接觸面積變小了，根據公式可知，物體對桌面的壓強變大了；
（3）根據公式p=ρgh可知，長方體對桌面的壓強只與密度和高度有關，與接觸面積無關，因此剩余部分對桌面的壓強與原來相等，即p2=p1。
7.（2020·杭州模擬）如圖所示，水平桌面上放有底面積和質量都相同的甲、乙、丙三個平底容器，分別裝有深度相同、質量相等的不同液體。則液體的密度ρ甲，ρ乙，ρ丙的大小關系為________；容器對桌面的壓強p甲，p乙，p丙大小關系為________。當從三個容器均倒入相同體積的液體后（未溢出），液體對容器底的壓力F甲，F乙，F丙大小關系為________。
【答案】ρ甲＞ρ乙＞ρ丙；p甲＝p乙＝p丙；F甲＞F乙＞F丙
【解析】（1）首先比較三者液體的體積大小，然后根據公式比較液體密度的大小；
（2）容器對桌面的壓力等于桌面上的物體的總重力，根據公式比較容器對桌面壓強的大小；
（3）首先根據V=Sh分析倒入相同體積液體后液面升高的高度大小，然后再判斷這時三個容器中液面深度的大小，最后根據F=pS比較液體對容器底部的壓力大小。
【解答】（1）根據公式可知，當液體的質量相同時，液體密度與體積成反比。根據圖片可知，液體的深度相同，三種液體的體積大小依次為V甲ρ乙>ρ丙。
（2）容器對桌面的壓力等于容器的重力和液體重力之和，即F=G容+G液體，因為容器和液體重力都相等，所以容器對桌面的壓力相等。根據公式可知，當壓力和受力面積相同時，三個容器對桌面的壓強相等，即p甲=p乙=p丙。
（3）當三個容器內均倒入相同體積的液體后，液面上升的高度大小依次為△h甲>△h乙>△h丙，而原來液面的深度相同，根據h現=h+△h可知，容器底部液體的深度大小依次為h現甲>h現乙>h現丙。根據公式F=pS=ρ液ghS可知，容器底部受到的壓力 F甲＞F乙＞F丙 。
8.（2020·杭州模擬）工人常用圓形低壓吸盤搬運玻璃。圖中E為一圓形吸盤，其直徑為0.2m，ABCD為一正方形平板玻璃，邊長1m，質量為15.7kg，則該玻璃板的重力為________N。若吸盤能將該平板玻璃水平吸住并懸空，則吸盤內的氣壓至少應比外界大氣壓小________Pa。（g=10N/kg，π=3.14）
【答案】157；5000
【解析】（1）根據公式G=mg計算玻璃板的重力；
（2）首先根據二力平衡的知識計算出吸盤內外的壓力差，然后根據公式計算內外的壓強差。
【解答】（1）該玻璃板的重力為：G=mg=15.7kg×10N/kg=157N；
（2）當玻璃板在空中懸停時，它受到的重力和吸盤內外的壓力差相互平衡，即F=G=157N；
那么吸盤內外的氣壓差為：。
9．（2022·麗水）為研究“影響壓力作用效果的因素”，小科在家中用質量可忽略的塑料瓶和海綿進行實驗：測得瓶底面積為35厘米2，瓶蓋面積為7厘米，并將瓶子裝滿600毫升水，依次正放和倒放于海綿上（如圖）。
（1）本實驗可初步得出：壓力的作用效果與　 　有關；
（2）正放時水對瓶底的壓強為p1，倒放時水對瓶蓋的壓強為p2。則p1　 　p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
（3）要使瓶子倒放時對海綿的壓強與正放時相同，需要從瓶子中倒出　 　毫升水。
【答案】（1）受力面積（2）等于（3）480
【解析】【分析】（1）根據圖片確定哪個因素不同即可；
（2）根據液體壓強公式p=ρ水gh比較水對瓶底和瓶蓋的壓強；
（3）根據壓強相等，結合壓強公式列出方程計算即可。
【解答】（1）根據圖片可知，瓶子的重力相等，即對海綿的壓力相等，瓶蓋和瓶底的面積不同，即受力面積不同，因此本實驗可得出：壓力的作用效果與受力面積有關。
（2）根據圖片可知，瓶子正放和倒放時水的深度h相等，根據液體壓強公式p=ρ水gh可知，水對瓶底的壓強和瓶蓋的壓強相等，即p1=p2。
（3）因為瓶子正放和倒放時的壓強相等，
因此p1=p2；；
； ； ； ； ； 解得：V倒=480mL。
10．（2022·婺城模擬）如圖是用注射器估測大氣壓值的實驗。
（1）實驗中，分析研究的對象是大氣對活塞的壓力。當活塞相對于針筒開始滑動時，可以近似看成研究對象在水平方向所受拉力F與所受的大氣壓力是一對　 　（選填“平衡力”或“相互作用力”）；
（2）在測量大氣壓的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了圖示裝置，將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連，向質量為100g的燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得燒杯中水的質量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得燒杯中水的質量為460g，活塞面積為7×10﹣5m2，g＝10N/kg輪軸間的摩擦和細線重不計，則所測大氣壓的值為　 　。
【答案】（1）平衡力（2）1.1×105Pa
【解析】【分析】（1）當物體處于靜止狀態或勻速直線運動狀態時，處于平衡狀態，受到平衡力。
（2）根據二力平衡的知識分別列出兩個平衡式，聯立計算出活塞和針筒之間的摩擦力和大氣壓力，最后根據壓強公式計算出大氣壓強即可。
【解答】（1）當活塞相對于針筒開始滑動時，可以近似看作活塞做勻速直線運動，處于平衡狀態，則研究對象在水平方向所受拉力F與所受的大氣壓力是一對平衡力；
（2）當活塞水平向做勻速運動時，活塞受到向右的大氣壓力和摩擦力，向左的拉力，
根據二力平衡的知識得到：（0.1kg+0.88kg）×10N/kg=F +f ①；
當活塞水平向右勻速運動時，活塞受到向右的大氣壓力，向左的拉力和摩擦力，
根據二力平衡的知識得到：（0.1kg+0.46kg）×10N/kg+f =F ②；
①②聯立解得：F=7.7N，f=2.2N。
則大氣壓強為：。
11.（2020八上·鎮海期中）如圖，高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可將食物加熱到100℃以上，它省時高效，深受消費者歡迎。
（1）小明測得家中高壓鍋出氣孔的橫截面積S為12mm2，壓在出氣孔上的安全閥的質量為72g，計算安全閥自重對出氣孔處氣體所產生的壓強。
（2）當高壓鍋內氣壓增大到某一值時，鍋內氣體就能自動頂開安全閥放氣。在外界為標準大氣壓的環境下，該高壓鍋內的氣體能達到的最大壓強是多少？
（3）對照右圖所示水的沸點與氣壓的關系圖線，利用這種高壓鍋燒煮食物時可以到達的最高溫度大約是多少？（大氣壓值取1.0×105Pa）
【答案】（1）安全閥自重對出氣孔處氣體所產生的壓強：
；
（2）當限壓閥剛好被頂開時，大氣壓強和自重產生的壓強之和等于鍋內氣體的壓強，即p內=p自重+p大氣=1×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa；
（3）根據右圖可知，當鍋內氣壓為1.6×105Pa時，鍋內的最高溫度為115℃。
【解析】（1）根據公式計算限壓閥的自重對氣孔處的壓強；
（2）根據二力平衡的知識計算高壓鍋內的最大壓強；
（3）根據計算出的最大壓強，利用右圖確定鍋內的最高溫度。
12．（2021·樂清模擬）某校STEM小組設計制作了如圖甲所示的裝置，將一個量程為0~0.6A的電流表改裝成“氣壓表”連接在電路中，閉合開關前，將注射器活塞推至底端排盡空氣，并用橡皮帽將注射孔密封住；閉合開關，在不拉動活塞的情況下，調節裝置，使電流表的示數為0.6安；向左拉彈簧，當活塞移動瞬間，可直接在“氣壓表”上讀出大氣壓的值。
（1）圖甲中，用力向左拉動注射器的活塞，“氣壓表”(電流表)的讀數將　 　。(選填“變大”、“不變”或“變小”)（2）已知電源電壓恒定為9伏，電阻R0的阻值為5歐，電阻絲R是長為11厘米，阻值為55歐的均勻電阻絲，所用彈簀的伸長量(△L)跟所受拉力(F) 的關系如圖乙所示，注射器活塞的橫截面積為1厘米2。理論上外界氣壓為1標準大氣壓(1×105帕)時應標在電流表的什么示數上？
（3）請對STEM小組的設計裝置進行評價。(優缺點各寫一點)
【答案】（1）變小
（2）理論上外界氣壓為 1 標準大氣壓（1×105 帕）時應標在電流表的 0.3 安位置上
（3）優點：可直接在電流表上標出測得的大氣壓的值，讀數更方便；
缺點：沒有考慮活塞與筒壁間的摩擦。
【解析】（1）首先根據滑片的移動方向確定變阻器的阻值變化，再根據R總=R0+R確定總電阻的變化，最后根據歐姆定律分析電流表的示數變化即可；
（2）在不拉動活塞的情況下，電流表的示數為0.6A，根據計算出此時電路的總電阻。當拉動活塞時，首先根據F=pS計算出彈簧受到的拉力，再根據乙圖確定彈簧伸長的長度，接下來根據“彈簧的伸長與受到的拉力成正比”計算出變阻器增大的電阻△R變，再用原來的總電阻與它相加計算出此時的總電阻R總'，最后根據計算出此時的電路電流即可。
（3）根據該裝置的使用過程分析它的優點和缺點。
【解答】（1）圖甲中，用力向左拉動注射器的活塞時，變阻器的阻值增大，根據R總=R0+R可知，總電阻變大，那么通過“氣壓表”的讀數將變小。
（2）在不拉動活塞的情況下，電流表的示數為0.6A，
此時的總電阻.
當拉動活塞時，彈簧受到的拉力F=pS=105Pa×10-4m2=10N；
根據圖乙可知，此時彈簧伸長3cm，
那么變阻器的阻值增大：；
此時的總電阻：R總'=15Ω+15Ω=30Ω。
此時電流表的示數為：。
（3）對STEM小組的設計裝置進行評價：優點：可直接在電流表上標出測得的大氣壓的值，讀數更方便；缺點：沒有考慮活塞與筒壁間的摩擦。
13．（2021·溫嶺模擬）圖甲為一款常用的掛架，兩端用兩個相同的真空吸盤（內部被壓扁后的結構如圖丙）。已知吸盤被壓扁后的橫截面積是40cm2，弧面面積50cm2，用力擠壓吸盤，掛架便可以固定在瓷磚上。
（1）掛鉤上掛上一定質量的物體，而掛架不會下滑的原因是　 　 。
（2）AC長1米，掛鉤B距A點0.2米，當大氣壓為1.0×105帕時，任意一個吸盤能承受的最大物重和受到壓力的關系如圖丁所示，在掛鉤B上最多能掛多重的物體？（掛架厚度、自重不計）
（3）下列做法中可以增大掛架承重能力的是 。
A．墻壁越粗糙越好 B．減小吸盤內外的壓強差
C．將物體盡量掛在中間 D．選擇橫截面積更大的吸盤
【答案】（1）受到摩擦力的作用
（2）解：F=pS=1.0×105Pa×0.004m2=400N
由圖乙可知，當F=400N時，f=240N
FA最大時FA=f=240N
FA×LAC=FB×LBC
240N×1m=FB×0.8m
FB=300N
G=FB=300N
（3）C；D
【解析】（1）掛架在豎直墻壁上保持靜止狀態，它受到豎直向下的重力和豎直向上的摩擦力相互平衡。
（2）首先根據F=pS計算出吸盤受到的大氣壓力，再根據圖丁確定此時A吸盤受到的摩擦力。將C點看作支點，A處的摩擦力看作阻力，B處物體的拉力看作動力，根據杠桿的平衡條件F1L1=F2l2計算出此時B處產生拉力，最后根據二力平衡G=FB計算物體的重力；
（3）根據杠桿的平衡條件和壓強公式分析增大掛架承重能力的措施。
【解答】（1）掛鉤上掛上一定質量的物體，而掛架不會下滑的原因是受到摩擦力的作用 。
（2）吸盤A受到的大氣壓力：F=pS=1.0×105Pa×0.004m2=400N；
由圖乙可知，當F=400N時，吸盤摩擦力f=240N；
此時A處產生的拉力FA最大時，FA=f=240N；
根據杠桿的平衡條件得到：FA×LAC=FB×LBC ；
240N×1m=FB×（1m-0.2m）；解得：FB=300N；
則B處所掛物體的最大重力：G=FB=300N。
（3）A.吸盤與墻壁之間的摩擦為靜摩擦力，它的大小與接觸面的粗糙程度無關，故A錯誤；
B.減小吸盤內外的壓強差，那么吸盤受到的壓強減小，受到摩擦力減小，會使承重能力減小，故B錯誤；
C.將物體掛在中間時，物體重力產生拉力的力臂變小，根據杠桿的平衡條件可知，此時所掛物體的重力可以增大，故C正確；
D.根據F=pS可知，吸盤的橫截面積越大，它受到的大氣壓力越大，吸盤受到的摩擦力越大，掛架的承重能力越大，故D正確。
思維導圖
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專題07 壓力和壓強
考點精講一、壓力
1．垂直作用在兩個物體接觸表面的作用力叫壓力。壓力的方向垂直于受力面且指向受力面；壓力的作用點在受力面上。
2．壓力的大小：壓力并不是重力，壓力并不都是由重力引起的，通常把物體放在桌面上時，如果物體不受其他力作用，則壓力F＝物體的重力G。
3．固體可以大小不變、方向不變地傳遞壓力。
典例1：科學中常用數學方法來表示某些量的關系。下列圖像中能用陰影面積表示相應的量是（ ）
A.壓強 B.壓力
C.功率 D.時間
變式1：如圖所示,幾個完全相同的條形磁體疊放在水平桌面上,關于比較甲、乙兩圖中桌面受到的大小,下列說法（ ）
A.甲圖中桌面受到的壓力比乙圖大 B.乙圖中桌面受到的壓力比甲圖大
C.兩圖中桌面受到的壓力相等 D.無法確定
變式2：如圖所示三個容器，若都裝入相同質量的酒精，則酒精對容器底部的壓力（ ）
A.一樣大 B.A最大 C.B最大 D.C最大
變式3：某科學興趣小組在探究“壓力和物體重力之間大小關系”時，小科同學提出的猜想是：“壓力的大小等于重力．”科學興趣小組做了相關的實驗．
步驟1：選用材料相同、表面粗糙程度相同、重力不同的3個物體，用彈簧測力計測出三個物體的重力；
步驟2：把3個物體依次放在水平受力面上，用專用的儀器測出3次壓力大小，實驗數據見表1．
表2在18°角斜面上所測數據
序號 重力/N 壓力/N
4 5 4.75
5 10 9.5
6 15 14.25
表3在25°角斜面上所測數據
序號 重力/N 壓力/N
7 5 4.5
8 10 9.0
9 15 13.5
步驟3：改變受力面魚水平面的傾角，用步驟2的方法，依次測出與水平面成18°角和25°角的壓力大小，實驗數據見表2和表3．
表1在水平面上所測數據
序號 重力/N 壓力/N
1 5 5
2 10 10
3 15 15
請回答：
（1）比較序號________的數據可得：當同一物體靜止在同一受力面上時，受力面與水平方向夾角越大，物體產生的壓力越小；小科同學的猜想是________的．（選填“合理”或“不合理”）
（2）進一步分析壓力和物體重力之間的大小關系：先分析同表中的關系，再比較不同表之間的關系，綜合可得出結論：________．
考點精講二、壓強
1．研究影響壓力作用效果因素的實驗得出的結論：壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關。當受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；當壓力相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。本實驗研究問題的對照實驗中，采用了控制變量法。
2．物體單位面積受到的壓力叫壓強。壓強是表示壓力作用效果的物理量。
3．公式：p＝F/S。壓強單位：帕斯卡(Pa)，1Pa＝1N/m2。一張對折的報紙平鋪在桌面上時，對桌面的壓強約1Pa。1Pa的科學意義：表示物體每平方米的受力面積受到的壓力是1N。
4．放在桌子上的直柱體(如：圓柱體、正方體、長方體等)對桌面的壓強p＝ρgh。
5．增大/減小壓強的方法：
①減小壓強
②增大壓強
【注意】
1．使用壓強公式計算壓強時，關鍵是找出壓力F(一般F＝G＝mg)和受力面積S。受力面積要注意是指兩物體間的實際接觸部分。此公式適用于固、液、氣體的壓強的計算。務必注意面積單位換算：1cm2＝10－4m2。
2．一盛有液體的容器放在水平桌面上對桌面的壓力和壓強問題屬于固體的壓力和壓強問題。解題時，把盛放液體的容器看成一個整體，先確定壓力(水平面受的壓力F＝G容＋G液)，后確定壓強(一般常用公式p＝F/S)。
典例1：一根均勻的長方體細長直棒重1.5牛，下底面積為20厘米2，將它放在水平桌面上，并有1/4的長度露出桌面外，如圖所示。
（1）直棒對桌面的壓強為________帕。
（2）在棒的右端至少應施加________牛的豎直向下的力，才能讓它的左端離開桌面。
變式1：如圖所示，放在水平地面上的立方體、長方體和圓柱體都是由鐵制成的實心物體，其高度從左到右逐步增大，對地面的壓強分別為p1、p2 和 p3，則下列關系正確的是(　　)
A．p1＝p2＝p3 B．p1＜p2＜p3
C．p1＞p2＞p3 D．缺少條件，無法判斷
變式2：兩塊規格都是“5cm×10cm×20cm”的同樣長方體鋼材a和b，若a對b的壓強和壓力分別用pa和Fa表示，互相垂直地疊放在水平桌面上(如圖所示)。b對桌面的壓強和壓力分別用pb和Fb表示。則( )
pa=pb；Fa=Fb B.pa=pb；Fa=Fb/2 C.pa=pb/2；Fa=Fb/2 D.pa=2pb；Fa=Fb/2
變式3：（2020·杭州）如圖甲、乙所示，水平桌面上有兩個高為30cm的柱形容器，現將兩個完全相同的圓柱形金屬塊(重120N、高20cm底面積100cm2)分別置于柱形容器底部。其中，乙圖的金屬塊與容器底部之間用少量蠟密封(不計蠟的質量)。取g=10N/kg
（1）計算甲圖中金屬塊對容器底部的壓強
（2）乙圖中，向容器內加水至液面高度為10cm，求金屬塊對容器底部的壓力。(取大氣壓強p=1.0×105Pa)
（3）若向甲圖中容器內加水，畫出從開始加水至容器裝滿水的過程中金屬塊對容器底部壓力F隨容器中液面高度h變化的圖像(需標注相應的數據)。
考點精講三、液體壓強
1．液體由于受到重力作用，對支持它的容器底部有壓強；液體具有流動性，對容器側壁有壓強。
2．液體壓強的特點：液體對容器的底部和側壁會產生壓強，液體內部朝各個方向都有壓強；液體壓強隨著深度增加而增大；在同一深度，液體向各個方向的壓強相等；液體的壓強還與液體的密度有關，液體密度越大，壓強越大。
3．液體壓強的公式：p＝ρgh。從公式中可以看出：液體的壓強只與液體的密度和深度有關，而與液體的質量、體積、重力、容器的底面積、容器形狀均無關。著名的帕斯卡裂桶實驗充分說明這一點。
典例1：現有一根兩端開口的直玻璃管,將其橡皮膜外表面在以下不同情境中的形狀變化
（1）向管內緩緩注水,觀察到橡皮膜向外凸。隨著加入的水量增多橡皮膜向外凸的程度會________(選填“變大”“變小”或“不變”)
（2）將注人水后的玻璃管放入裝有水的水槽中,慢慢向下移動到如圖所示的位置,橡皮膜向外凸的程度會________(選填“變大”“變小”或“不變”)
（3）當玻璃管移動到管內液面和水槽液面恰好相平時,橡皮膜的形狀是________(選填“凸面”“凹面”或“平面”),試說明理由。________
變式1：將紙餐盤、紙杯和吸管按照如圖方式粘合在一起即成“紙杯船”。
（1）往紙杯里倒些水，水從吸管噴出時，紙杯船就會前進，說明________。
（2）杯內裝水越多，吸管噴水越遠，因為________。
變式2：在探究“影響液體內部壓強大小的因素”的實驗中：
(1)實驗中液體壓強的大小變化是通過比較U形管兩側液面_______的變化，將探頭放進盛水的容器中，探頭的橡皮膜受到水的壓強后會_______(選填“內凹”或“外凸”)。
(2)通過比較C、D兩個圖，可得到結論：同一種液體的壓強隨_______的增加而增大。
(3)通過比較D、E兩個圖，可得到結論：在深度相同時，液體的_______越大，壓強越大。
(4)通過比較A、B、C三個圖，可得到結論：____________________________。
變式3：（2020·金華·麗水）在游泳時，小金發現越往深水區走，越感到胸悶，由此猜想液體內部壓強可能與液體的深度有關。于是用液體壓強計對此進行了探究。
步驟一：將金屬盒放入水中深度5厘米處，觀察現象；
步驟二：將金屬盒放入水中深度15厘米處時，發現金屬盒的位置不動，但Ｕ形管兩側的液面高度差逐漸減小；
步驟三：調整好器材后，重新實驗。在深度5厘米處觀察到現象如圖(甲)A所示，在深度15厘米處觀察到現象如圖(甲)B所示。
得出結論：同種液體內部壓強隨著深度的增加而增大。
請完成下列問題：
（1）該實驗過程用到的科學方法有 (填字母)；
A.轉換法 B.控制變量法 C.類比法
（2）步驟二中金屬盒在水里的位置不動，但U形管兩側的液面高度差逐漸減小的原因是________；
（3）小金反思：只進行兩次實驗就得出結論，結論是不可靠的，還需改變深度、更換液體進行多次實驗，其目的是________ ；
（4）對液體內部壓強大小與深度關系的進一步思考。圖(乙)為一圓柱形容器，容器內裝有密度為ρ的液體，a點在深度為h處的水平橫截面上，橫截面上方的液柱對橫截面產生的壓力大小等于該液柱的重力。根據壓強公式p= ，推導出a點所在橫截面受到的液體壓強pa與深度h之間的關系式是pa=________。
考點精講四、大氣壓強
1．大氣對處于其中的物體產生的壓強叫大氣壓強，簡稱大氣壓。產生原因：氣體受到重力作用，且有流動性，故會向各個方向對處于其中的物體產生壓強。
2．著名的證明大氣壓存在的實驗是馬德堡半球實驗。其他證明大氣壓存在的現象：吸盤掛衣鉤能緊貼在墻上、利用吸管吸飲料等。
3．大氣壓的測量
伽利略首先用長玻璃管內的水柱測出了大氣壓的數值約為10m的水柱高，托里拆利改進后利用水銀柱準確測出大氣壓值為760mm水銀柱高。常用氣壓計種類：水銀氣壓計、空盒氣壓計。
海平面附近的大氣壓，其數值接近于1.01×105Pa，人們通常把這個大氣壓稱為標準大氣壓，與水銀柱高的換算如下：p＝ρgh＝13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m＝1.01×105Pa。
4．大氣壓的應用與拓展
(1)大氣壓的應用實例：活塞式抽水機抽水、離心式水泵抽水、吸管吸飲料、注射器吸藥液、滴管吸取液體藥品等。
(2)液體的沸點隨氣壓減小而降低，隨氣壓增大而升高。高原上氣壓低，水的沸點低，燒飯時用高壓鍋可以提高水的沸點。
(3)大氣壓隨高度的增加而減小；大氣壓受天氣和氣候的影響，一般晴天氣壓比陰雨天高，冬天氣壓比夏天高。
典例1：在測定大氣壓的實驗中，因缺少大量程的彈簧測力計，小明設計并進行了如下的實驗。
①將蘸水的塑料掛鉤吸盤按壓在光
滑水平的玻璃板上，擠出塑料吸盤內的空氣，測出吸盤的直徑 d；
②將裝有適量細砂的小桶輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上；
③用小勺輕輕地向小桶內加沙，直到塑料吸盤剛好脫離玻璃板， 用天平測出這時小桶和沙質量為 m。
請完成下列問題：
吸盤脫離玻璃板時，若不計塑料掛鉤的質量，空氣對塑料吸盤的壓力大小是________，測得數值的表達式是：p=________（用上述物理量的符號表示，寫出最終的化簡結果）。實驗中所測的大氣壓數值偏小，可能的原因是（寫出一條即可）________
變式1：（2021·紹興）用真空采血管抽血時,將采血針一端刺人體靜脈后,另采血針一端插人真空采血管的膠塞,血液便會自動流入采血管。血液能夠流進真空采血管的動力來自（　　）
A．大氣壓 B．人體內血壓 C．護士的拉力 D．血液自身重力
變式2：（2021·越城模擬）氣體產生的壓強(氣壓)大小與哪些因素有關？某科學興趣小組同學了解到如下信息：
①籃球充氣越多，越不易被壓扁；
②自行車輪胎在烈日下暴曬易爆胎；
③密封在針筒內的空氣只能被壓縮在一定體積范圍內。
由此，他們猜想氣壓大小可能與氣體的質量、溫度及體積有關。
（1）信息　 　(填序號)可作為“氣壓大小可能與氣體質量有關”的猜想依據。
（2）小組同學對“氣壓大小與溫度的關系”進行了探究，步驟如下：
步驟一：取1m長的一端封閉的細玻璃管，在室溫(20℃)下用水銀密封一段空氣柱，將其豎直固定，并標出水銀柱下表面的位置(如圖a)；
步驟二：將空氣柱浸人50℃的水中，水銀柱上升至圖b位置后靜止；
步驟三：往玻璃管內注人水銀，直到水銀柱下表面回到標記處為止，如圖c；
步驟四：將空氣柱浸人80℃的水中，重復實驗。
①本實驗用　 　 反映空氣柱氣壓的大小；
②步驟三的目的是　 　 ；
③比較a、c，同學們得出了氣壓大小與溫度的關系。但細心的小明發現，上述實驗還能得出氣壓大小與氣體體積的關系，請寫出小明的判斷依據及相應結論：　 　。
變式3：為了探究大氣壓隨高度的變化規律，小明在一次登山過程中利用如圖甲所示的實驗裝置測出不同高度下的大氣壓，并在坐標紙上描出大氣壓強p與對應海拔高度h的六個點，如圖乙所示.

（1）測量前，小明把注射器的活塞推至針筒底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，其目的是________.
（2）分析圖象時，小明發現1km高度處的測量數據可能有誤，重新正確實驗后，測得彈簧測力計示數為4.5N，2mL注射器的全部刻度的總長度為4cm，則實際大氣壓約為________Pa.
小明第一次實驗出錯的原因不可能是________.（選填“活塞和針筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”）
（3）修正數據后，可看出大氣壓隨高度變化的數量關系大致為：在2km高度內，高度每升高100m，大氣壓降低________PA.
（4）根據這一規律，小明認為可將圖甲中的彈簧測力計改裝成一個高度測量儀.那么彈簧測力計4.2N刻度線處應標刻的海拔高度為________km.
考點精講五、流體壓強與流速的關系
物理學中把具有流動性的液體和氣體統稱為流體。在氣體和液體中，流速越大的位置，壓強越小。
流體壓強與流速關系的應用：乘客候車要站在安全線外；飛機機翼做成流線型，上表面空氣流動的速度比下表面快，因而上表面壓強小，下表面壓強大，在機翼上下表面就存在著壓強差，從而獲得向上的升力等。
典例1：（2021·江北模擬）如圖是小科同學設計的測風速的裝置，圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片 P 相連，可上下移動。現要求：當風吹過探頭時，滑動變阻器的滑片 P 向上移動，且風速增大時電壓表的示數增大。以下四個圖中符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
變式1：下列現象不能用流體壓強與流速的關系來解釋的是(　　)
A．圖甲所示向兩張紙中間吹氣，紙張向中間靠攏
B．圖乙所示裝有液體的玻璃管，底部和側壁的橡皮膜往外凸起
C．圖丙所示地鐵站臺邊，人必須站在黃線以外的區域候車
D．圖丁所示飛機升力的產生原因
變式2：圖甲是清代的救火工具“水龍”。使用時，啟動橫木帶動活塞向下壓，水箱中的水從輸水管中噴出，水柱可高達10米。用汽水瓶和吸管模擬“水龍”的工作原理，往瓶中吹氣，瓶中的水就從吸管中噴出，如圖乙。
（1）水能滅火的原理是________。
（2）往瓶中吹氣，水能從吸管噴出的原因是________。
變式3：如圖所示，甲、乙容器中分別盛有水和酒精，當在A處沿水平方向快速吹氣時，會發現B、C管中的液體高度上升，設B管內水柱產生的壓強為p水，C管內酒精產生的壓強為p酒精，則p水________p酒精(選填“＞”“＝”或“＜”)，B、C管中的液體上升的原因是________。
1.雙腳站立在水平地面上的一位初中學生,對地面的壓強大約為（ ）
A.1250帕 B.2500帕 C.5000帕 D.12500帕
2．（2021·嘉興）如圖所示，潛水員正潛沒在海水中，他攜帶的氣瓶可以對身上的背心進行充氣或放氣，以改變背心的體積大小來實現浮沉。下列對潛水員分析正確的是（　　）
A．向海底下潛過程中，受到海水的壓強變大 B．海水中水平游動時，受到海水的壓強變小
C．對背心進行放氣后，受到海水的浮力變大 D．對背心進行充氣后，受到海水的浮力變小
3.小柯設計了一個“不用繩子扎口的氣球”，如圖所示，先將氣球放入玻璃瓶中，再將氣球口緊套在玻璃瓶口，從抽氣口抽氣，觀察到氣球變大，停止抽氣后，馬上用橡皮套封住抽氣口，此時氣球不用繩子扎，也能保持膨脹狀態。假設抽氣前后氣球內的氣壓分別是p1、p2，瓶內的氣壓分別是p3、p4。下列關系正確的是(　　)
A．p1＜p2 B．p1＝p2 C．p3＜p4 D．p3＝p4
4．（2021九上·西湖月考）如圖，臺秤的托盤上一個裝有水的燒杯，一個不吸水的木塊下面用細線懸掛一個實心鐵球，木塊仍浮在水面上。下列各種說法中正確的是（　　）
A．木塊的重力等于木塊所受的浮力 B．鐵球的重力一定大于木塊的重力
C．剪斷細線前后，臺秤示數不變 D．剪斷細線前后，容器底部所受水的壓強不變
5.如圖，質量分布均勻的長方體重物 A、B，密度分別為ρA和ρB，底面積分別為SA和SB，且 SA＞SB，將它們放在水平面上，它們對地面的壓強相等。現水平割去上半部分（如圖中虛線所示），剩余部分對地面的壓強分別為 PA和PB，對地面的壓力分別為FA和FB，下列物理量大小比較的關系正確是（ ）
A.FA＜FB B.PA＞PB C.ρA＞ρB D.切割前后 A，B 對地面的壓強均不變
6.（2020八上·鎮海期中）質地均勻的長方體重10N，如圖甲放在桌面上，它與桌面的接觸面積為0.01m2則它對桌面的壓強p1為________Pa；用水平力F1向右緩慢推動物體，使其一小部分露出桌面。在推動物體的過程中，物體對桌面的壓力________（選填“變小、不變”或“變大”。下同）。物體對桌面的壓強________：如圖乙，豎直切除該物體右邊的陰影部分，剩余部分對桌面的壓強p2________p1（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
7.（2020·杭州模擬）如圖所示，水平桌面上放有底面積和質量都相同的甲、乙、丙三個平底容器，分別裝有深度相同、質量相等的不同液體。則液體的密度ρ甲，ρ乙，ρ丙的大小關系為________；容器對桌面的壓強p甲，p乙，p丙大小關系為________。當從三個容器均倒入相同體積的液體后（未溢出），液體對容器底的壓力F甲，F乙，F丙大小關系為________。
8.（2020·杭州模擬）工人常用圓形低壓吸盤搬運玻璃。圖中E為一圓形吸盤，其直徑為0.2m，ABCD為一正方形平板玻璃，邊長1m，質量為15.7kg，則該玻璃板的重力為________N。若吸盤能將該平板玻璃水平吸住并懸空，則吸盤內的氣壓至少應比外界大氣壓小________Pa。（g=10N/kg，π=3.14）
9．（2022·麗水）為研究“影響壓力作用效果的因素”，小科在家中用質量可忽略的塑料瓶和海綿進行實驗：測得瓶底面積為35厘米2，瓶蓋面積為7厘米，并將瓶子裝滿600毫升水，依次正放和倒放于海綿上（如圖）。
（1）本實驗可初步得出：壓力的作用效果與　 　有關；
（2）正放時水對瓶底的壓強為p1，倒放時水對瓶蓋的壓強為p2。則p1　 　p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
（3）要使瓶子倒放時對海綿的壓強與正放時相同，需要從瓶子中倒出　 　毫升水。
10．（2022·婺城模擬）如圖是用注射器估測大氣壓值的實驗。
（1）實驗中，分析研究的對象是大氣對活塞的壓力。當活塞相對于針筒開始滑動時，可以近似看成研究對象在水平方向所受拉力F與所受的大氣壓力是一對　 　（選填“平衡力”或“相互作用力”）；
（2）在測量大氣壓的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學采用了圖示裝置，將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連，向質量為100g的燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得燒杯中水的質量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得燒杯中水的質量為460g，活塞面積為7×10﹣5m2，g＝10N/kg輪軸間的摩擦和細線重不計，則所測大氣壓的值為　 　。
11.（2020八上·鎮海期中）如圖，高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可將食物加熱到100℃以上，它省時高效，深受消費者歡迎。
（1）小明測得家中高壓鍋出氣孔的橫截面積S為12mm2，壓在出氣孔上的安全閥的質量為72g，計算安全閥自重對出氣孔處氣體所產生的壓強。
（2）當高壓鍋內氣壓增大到某一值時，鍋內氣體就能自動頂開安全閥放氣。在外界為標準大氣壓的環境下，該高壓鍋內的氣體能達到的最大壓強是多少？
（3）對照右圖所示水的沸點與氣壓的關系圖線，利用這種高壓鍋燒煮食物時可以到達的最高溫度大約是多少？（大氣壓值取1.0×105Pa）
12．（2021·樂清模擬）某校STEM小組設計制作了如圖甲所示的裝置，將一個量程為0~0.6A的電流表改裝成“氣壓表”連接在電路中，閉合開關前，將注射器活塞推至底端排盡空氣，并用橡皮帽將注射孔密封住；閉合開關，在不拉動活塞的情況下，調節裝置，使電流表的示數為0.6安；向左拉彈簧，當活塞移動瞬間，可直接在“氣壓表”上讀出大氣壓的值。
（1）圖甲中，用力向左拉動注射器的活塞，“氣壓表”(電流表)的讀數將　 　。(選填“變大”、“不變”或“變小”)（2）已知電源電壓恒定為9伏，電阻R0的阻值為5歐，電阻絲R是長為11厘米，阻值為55歐的均勻電阻絲，所用彈簀的伸長量(△L)跟所受拉力(F) 的關系如圖乙所示，注射器活塞的橫截面積為1厘米2。理論上外界氣壓為1標準大氣壓(1×105帕)時應標在電流表的什么示數上？
（3）請對STEM小組的設計裝置進行評價。(優缺點各寫一點)
13．（2021·溫嶺模擬）圖甲為一款常用的掛架，兩端用兩個相同的真空吸盤（內部被壓扁后的結構如圖丙）。已知吸盤被壓扁后的橫截面積是40cm2，弧面面積50cm2，用力擠壓吸盤，掛架便可以固定在瓷磚上。
（1）掛鉤上掛上一定質量的物體，而掛架不會下滑的原因是　 　 。
（2）AC長1米，掛鉤B距A點0.2米，當大氣壓為1.0×105帕時，任意一個吸盤能承受的最大物重和受到壓力的關系如圖丁所示，在掛鉤B上最多能掛多重的物體？（掛架厚度、自重不計）
（3）下列做法中可以增大掛架承重能力的是 。
A．墻壁越粗糙越好 B．減小吸盤內外的壓強差
C．將物體盡量掛在中間 D．選擇橫截面積更大的吸盤
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