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第4節 大氣壓與人類生活
聯想情景導入
你注意收聽過天氣預報嗎？你注意過大風天氣來臨的時候當地氣壓的變化嗎？你注意過自己在晴天和陰天的不同感受嗎？你知道生活在平原地區的人進入青藏高原為什么會產生頭暈、頭痛、耳鳴甚至會感到惡心嗎？你聽說過在高山上用普通的鍋難以將飯燒熟嗎？人們又是用什么辦法解決這一問題的呢？你知道吸塵器的工作原理嗎？這些都與大氣壓有著密切的關系。
重點知識詳解
一、大氣壓對天氣的影響
1． 大氣壓的變化：在同一高度，不同區域的大氣壓不一定相同。在同一地點，大氣壓也不是固定不變的。
2． 高壓區和低壓區：在相同高度上，氣壓高的區域叫做高壓區。氣壓低的區域叫做低壓區。
3． 大氣壓對天氣的影響：高壓區中心的空氣從上往下流動。天氣晴朗。空氣干燥。低壓區中心的空氣從下往上流動。天空多云，常形成陰雨天氣。
二、大氣壓對人體的影響
1． 大氣壓的變化對人體會有一定的影響。如：人在晴朗的天氣一般心情較舒暢，而在陰雨天往往感到疲倦和心情不寧，這跟晴天和陰雨天大氣壓高低有關。
2． 正常情況下，人體內外受到的壓強是相等的。當外部大氣壓變化時，人體有一個逐步適應的過程。
3． 生產、生活、科學領域中大氣壓的應用。
(1) 中醫的拔罐療法。
(2) 飛機在高空飛行時，機艙內要增壓。
(3) 宇航員在太空行走時必須穿上宇航服。
三、氣壓對液體沸點的影響
實驗操作及現象：用酒精燈將燒瓶中的水加熱至沸騰，再用注射器緩緩地向燒瓶內充氣，使瓶內的氣壓增大，燒瓶中的水停止沸騰，移動酒精燈，待水溫稍降一些，用注射器抽出燒瓶里的空氣，使瓶內的氣壓降低，這時燒瓶中的水又重新沸騰。
實驗結論：液體的沸點與氣壓的大小有關，當氣壓增大時，液體的沸點會升高；當氣壓減小時，液體的沸點會降低。
四、生活用品與大氣壓
真空壓縮保存袋、吸塵器都是利用大氣壓工作的生活用品。
精典例題解析
[例1] 高壓鍋煮牛肉時，牛肉容易爛，其原因是 ( )
A．高壓鍋內壓力較大，牛肉被壓爛
B．高壓鍋內水溫較高，牛肉在高溫下易煮爛
C．高壓鍋內壓強較大，牛肉易膨脹變爛
D．以上說法都是錯誤的
[解析] 高壓鍋的鍋蓋密閉，鍋內氣壓增大。鍋內水的沸點高于l00℃，因而水溫將高于通常燒煮時的溫度，牛肉的分解煮爛的程度直接與溫度高低有關，溫度越高，越容易爛。
[答案] B
[例2] 如圖所示，燒瓶中的水停止沸騰后，若從燒瓶中往外抽氣，會看到水又沸騰起來。這是由于 ( )
A. 氣壓升高，水溫升高 B. 氣壓降低，水溫升高
C. 氣壓降低，水的沸點降低 D.氣壓升高，水的沸點降低
[解析] 從密閉燒瓶中往外抽氣時可使瓶內氣壓降低，而沸點的高低與大氣壓有關，如果氣壓降低，沸點就降低，所以停止沸騰的水又重新沸騰。
[答案] C
[例3] 在海拔幾千米的高原上煮雞蛋，水沸騰了很長時間，雞蛋總是不熟，其原因是( )
A. 大氣壓強小，水的沸點低 B. 高原上氣壓太低了
C. 爐火的溫度低 D. 水沸騰的時間太長了
[解析] 離地面越高，大氣壓強越小。一切液體的沸點，隨氣壓減小而降低，氣壓增大而升高。大氣壓隨著高度增加而減小，所以水的沸點隨高度增加而降低。海拔1千米處約為97℃，3千米處約為91℃，6千米處約為80℃，9千米處約為70℃。在海拔8848米的珠穆朗瑪峰頂大約在72℃水就沸騰了。
[答案] A
[例4] 找一個水杯或玻璃罐頭瓶，一塊舊棉布，把棉布濕水后，迭成幾層，放在桌面上，然后給瓶里放上一團棉花，用火燃著，不等火熄滅，就趕快把瓶子扣在濕布上，瓶子就把布吸住了。請你用大氣壓強的有關原理解釋。
[解析] 這是因為瓶里的空氣，有一部分受熱膨脹后跑掉了，瓶子扣在濕布上以后·里邊空氣很快涼下來，瓶里空氣的壓強小于外面空氣的壓強，在里外壓力差的作用下，濕布就好像被一只無形的手按住一樣，掉不下來了。拔火罐就利用了這個道理。拔過火罐的人都會感覺到，在罐口處有一股向上拔的勁，就是這股勁促進機體的新胨代謝，達到一定的治療目的。
[答案] 見解析
[例5] 高壓鍋鍋蓋的面積約為450厘米 ，若高壓鍋的排氣孔的內徑為3毫米，測得限壓閥質量為70克，求此時鍋蓋能承受的最大壓力。(設外界的大氣壓為1.Ol×l05帕。g取10N／kg)
[解析] 如圖為高壓鍋的實物圖和結構圖；由于高壓鍋內氣體被封閉，鍋內外氣體之間存在著壓強差，因而鍋蓋上承受著很大的壓力，高壓鍋上的限壓閥是當鍋內壓強達到限定值時為保證安全而設置的一個裝置。當鍋內壓強超過一定數值時，限壓閥被抬起，放出部分氣體，降低鍋內氣體壓強。求解這道題的關鍵就是要考慮到最大壓強差指的是鍋內氣體通過限壓排氣孔對限壓閥的壓力P內S與限壓閥所受重力mg及大氣壓對限壓閥的壓力P0S平衡時，鍋內氣壓P內與外界大氣壓P0的差，而鍋蓋能承受的最大壓力就是指這個壓強差對鍋蓋產生的壓力。如右上圖設鍋內氣壓為P內，大氣壓強為P0，當限壓閥剛被抬起向外噴氣時，有：
P內S = P0S + mg ，
所以鍋內外最大壓強差為△P = P內一P0 = mg/S = 0.99×105Pa
鍋蓋與鍋的接口處承受的最大壓力為
F = △P ·S蓋 = 0.99×105Pa×0.045m = 4.455×10 N
[答案] 鍋蓋能承受的最大壓力為4.455×10 N
[例6] 在制糖工業中，要用沸騰的辦法除去糖汁中的水分；為了使糖汁在沸騰時不致變質，沸騰的溫度要低于100℃；因此必須采取的技術措施是 ( )
A．減小火力 B．加大火力
C．減小糖汁液面上的氣壓 D．增大糖汁液面上的氣壓
[解析] 一般來說，不同的液體其沸點是不同的；對某種液體來說，其沸點不是固定不變的，液體的沸點是隨液面上氣壓的大小而改變的，即隨液面上氣壓的減小而降低。水在一個標準大氣壓下的沸點是lOO℃，只要減小糖汁液面上的氣壓，就可使糖汁的沸點l00℃。A、B、D項都不可取；C項是正確的。
[答案] C
[例7] 把灌滿水的酒瓶倒立于水中，如圖所示，問此時水會不會從瓶口流出？如果在瓶底開一個小孔，又會出現什么現象？請解釋。(設外界大氣壓為76cmHg)
[解析] 壓強為76cmHg相于于10.34cmHg高水柱產生的壓強。普通酒瓶高度有限，所以裝滿水的酒瓶倒立于水中時，水不會流出來。如果在瓶底上開一個小孔，那么瓶中的水會下降，直到瓶內外水面相平為止。
[答案] 見解析
實踐創新應用
1．下圖是家用煤氣灶灶頭的示意圖，使用時打開煤氣閥門，擰動點火裝置，煤氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃，而煤氣不會從進口處向空氣中泄漏，其原因是 ( )
A．進口處煤氣流速小，壓強大于大氣壓強
B．進口處煤氣流速小，壓強小于大氣壓強
C．進口處煤氣流速大，壓強大于大氣壓強
D．進口處煤氣流速大，壓強大于大氣壓強
2．將一裝有水的燒瓶加熱至水沸騰后，把燒瓶移離火焰，水停止沸騰，迅速塞上瓶塞后倒置，再向瓶底澆冷水(如圖所示)，燒瓶中會立刻產生大量氣泡，原因是 ( )
A．瓶中的水發生了化學反應，產生了氣體
B．瓶中氣壓不變，水的沸點降低，水沸騰了
C．瓶中氣壓增大，水的沸點降低，水沸騰了
D．瓶中氣壓減小，水的沸點降低，水沸騰了
3．下列過程中沒有利用大氣壓的是 ( )
4．內地青年應征人伍赴藏后，剛到達青藏高原時常會頭暈、頭痛、耳鳴，有的甚至惡心嘔吐，其主要原因是 ( )
A．高原上氣溫偏低，經常下雪 B．高原上空氣稀薄，氣壓偏低
C．高原上大氣中二氧化碳含量較多 D．高原上道路崎嶇，人體能量消耗過多
5．如圖所示為四個描述離心泵工作原理的示意圖，其中正確的是 ( )
6．下列實驗不能說明大氣壓存在的是 ( )
7．肺與外界的氣體交換是通過呼吸運動實現的。當胸廓容積擴大時其內壓強與大氣壓的關系是 ( )
A．大于大氣壓 B．等于大氣壓
C．小于大氣壓 D．先大于大氣壓，后小于大氣壓
8．想像一下，如果在氣體和液體中流速越大的位置壓強越大，則不會出現的情況是( )
A．飛機翅膀的截面形狀應該反過來 B．兩艘并列同向行駛的船只不會相撞
C．地鐵、火車站的站臺安全線不必設置 D．噴霧器再怎么用力吹也噴不出霧來
9．如圖所示，下列四種情況中能使試管中的水沸騰的是 ( )
A．充分給燒杯加熱
B．給試管加密封蓋子
C．給燒杯加密封蓋子
D．將試管倒插入水中
10．使用高壓鍋來煮食物時，它能夠 ( )
A．減小鍋內壓強，降低沸點
B．減小鍋內壓強，升高沸點
C．增大鍋內壓強，降低沸點
D．增大鍋內壓強，升高沸點
11．醫生為病人打針前，先把針管里的活塞推到底端，然后把針頭插入藥液中，提起活塞，藥液在__________力的作用下進入針管里。
12．請你觀察如圖所示的現象,從中可知北京當時的大氣壓值_________一個標準大氣壓(填“大于”“等于”或“小于”)，速個現象可以間接說明大氣壓隨高度增加而________(填“增大”“不變”或“減小”)。
13．如圖是某學習小組同學在探究性學習中讎的小實驗，請回答
用雙手分別章著兩張紙條的一端，使它們垂掛在胸前。沿兩張紙的中間向下吹氣時，看到兩張紙條向中間靠攏。對這一現象合理的解釋是：__________ (選填“A”或“B”)
A．氣體流速越大，氣壓越大
B．兩紙條中間的氣壓小于紙外側的氣壓
14．如圖所示，是噴霧器的原理示意圖。當空氣從小孔迅速流出時，小孔附近空氣的流速較大，壓強_________，容器里液面上方的空氣壓強__________，液體就沿著細管上升，從管口流出后，受氣流的沖擊，被噴成募狀。
15．根據“研究液體沸點與氣壓關系”的實驗，回答下列問題：
(1)用酒精燈將燒瓶中的水加熱至沸騰，如圖甲所示，在水沸騰過程中，溫度計的示數________ (填“變大”“變小”或“不變”)，此溫度即為水的__________。水沸騰時看到瓶口周圍有大量的“白氣”，在“白氣”形成過程中，發生的物態變化是______和______。
(2)待水沸騰后，移去酒精燈，水停止沸騰。過一會兒，將注射器接到燒瓶口上，如圖乙所示，然后向外拉注射器活塞，會看到的現象是________________________。此實驗說明___________________。
(3)如下左圖是一種醋壺，它的蓋上有兩個小孔，使用時如果用手指按住其中一個小孔，醋就不易從另一孔中倒出來；放開手指，就很容易把醋倒出來。這一設計應用了________的原理。
(4)用如上右圖所示的裝置給燒瓶中的水加熱，燒瓶中的水沸騰后就移去酒精燈，水停止沸騰，請你寫出一個不用加熱而又能使水重新沸騰的方法___________________，該方法的依據是__________________________。
參考答案
1．D 2．D 3．B 4．B 5．D 6．D 7．C 8．C 9．C l0．D
ll．大氣壓
l2．等于 減小
13．B
l4．較小 較大
15．(1)不變 沸點 汽化 液化 (2)水繼續沸騰 液體上方氣體壓強降低，沸點降低 (3)大氣壓 (4)將燒瓶倒置，澆冷水減小燒瓶內氣壓，降低沸點
課后練習答案
1．低 高
2．這是因為飛機的位置升高后，機艙內的氣壓會降低，這使耳膜兩邊受到的壓強不能平衡，從而使人產生一種不舒適的感覺
3．當往外拉針筒時，針筒內的壓強會變小，從而使針筒內水的沸點變低，于是原來沒有沸騰的水會沸騰起來。
4．將盛放糖的容器放在熱水浴中，通過熱水對容器進行加熱，并且降低糖鍋內的氣壓。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 7 頁）
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