資源簡介

第 4 講 大氣壓強（二）
一、 大氣壓的測量
標準大氣壓的大小：在海平面附近，大氣壓的數值接近于 1.01×105 帕（即 760 毫米汞柱）
測量大氣壓的工具：
空盒氣壓計
空盒氣壓計上有兩行刻度，一行以百帕（hPa）為單位，一行以毫米汞柱（mmHg）為單位，
1mmHg 約為 133Pa。該氣壓計攜帶和使用比較方便。
水銀氣壓計
水銀氣壓計內有一根細玻璃管，管內水銀柱的高度會隨著大氣壓的變化而變化。讀出水銀柱高度為多少毫米，大氣壓即為多少毫米汞柱。該 氣壓計的測量比較精準。

估測大氣壓值得方法
空氣氣壓計 水銀氣壓計
吸盤法：將蘸水的塑料掛鉤的吸盤按在平滑的物體表面上,擠出里面的空氣,用彈簧測力計鉤 著掛鉤測出剛剛拉脫時的拉力。再設法測量出吸盤與桌面的的接觸面積，然后用壓強公式
P ( F 算出大氣壓，如圖所示。
S
針筒法：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞剛好拉動時,記下彈簧測力計的示數，再設法測量出活塞的橫截面
積，然后用壓強公式 P ( 算出大氣壓。如圖所示。
S
吸盤法 針筒法
二、 流體壓強與流速的關系
流體：能夠流動的物體叫做流體，例如液體和氣體。
流體壓強與流速關系
流體在流速大的地方壓強較小，流速曉得地方壓強較大。
氣體：如圖所示，把一 紙條放在嘴邊,用力從紙條上方向前吹氣，紙條就會向上飄起來。這是因為在紙條上方吹氣,紙條上方的氣流流速大,紙條下方的氣流流速小。紙條向上飄動，說明上方流體的壓強小，下方流體的壓強大，于是就推著紙條向上運動。
液體：打開水龍頭,使自來水流過如圖所示的玻璃管，由于一定時間里流過 a、b、c 處的水量是相等的，而 b 處的水管較細，所以 b 處的流速一定比 a、c 兩處的流速大。從圖可以看出 b 處豎直水柱的高度較小，表示 b 處的壓強較小。
飛機的升力
飛機在高速運動時，飛機的周圍就會形成一個相對于飛機的高速氣流，由于機翼上凸下平，上方氣流的速度大于下方氣流的速度,機翼下側受到的向上的壓強大于上側受到的向下的壓強(如圖所 示)，在壓強差的作用下，使飛機得到一個向上的升力。
三、 氣壓對液體沸點的影響
實驗探究氣壓對沸點的而影響
實驗操作
實驗現象
實驗結論
用酒精燈將燒瓶中的水加熱到沸
騰，再用大號注射器緩緩地向燒
燒瓶內沸騰的水不再沸騰
液體的沸點與氣壓大小有關。
瓶內充氣，使瓶內氣壓增大。
當氣壓增大時，液體的沸點會
移開酒精燈，待水溫稍降一些，
升高，當氣壓減小時，液體的
再用注射器緩緩地從燒瓶里抽
燒瓶內的水又重新沸騰
沸點會降低。
氣，使瓶內氣壓降低。
應用：壓力鍋
壓力鍋即高壓鍋，是利用液體的沸點隨氣壓的增大而升高的原理制成的。當外界大氣壓為 1 x105 Pa 時，一般的家用壓力鍋的壓強接近于 2x105 Pa,鍋內水的沸點在 120 ℃左右。用壓力鍋燒煮食物， 既可以保證在低壓地區將食物煮熟，還可以提高燒煮食物的速度，節約燃料。
高壓鍋計算原理：高壓鍋工作時，內部產生大量水蒸氣導致內部氣壓增高大于外部的大氣壓。當 高壓鍋內部溫度達到設計最高氣溫時，外大氣壓力和限壓閥自身重力的合力與內部大氣壓力是平 衡。由二力平衡條件可得：
P 外·S 空+m 閥g=P 內·S 空
題型一：大氣壓的測量
【例 1】如圖所示，小琪想估測大氣壓的大小，她設計的實驗方案如下：
①記錄彈簧測力計的示數為 F，這就是大氣對吸盤的壓力。
②將蘸水的塑料掛衣鉤的吸盤放在光滑玻璃板上，用力擠壓吸盤。
③用彈簧測力計鉤著掛鉤緩慢向上拉，直到吸盤脫離玻璃板面。
④量出吸盤與玻璃板接觸面的直徑：計算出吸盤與玻璃板的接觸面積為 S。
⑤根據 p=F/S，計算出大氣壓的大小 p。
小琪由于疏忽，將前三項的順序寫顛倒了，正確的順序是 。
如果實驗中小琪所用的彈簧測力計的量程是 0—5N，吸盤與玻璃板的接觸面積是 10cm2 ，她
(選填“能”或“不能”)測出大氣壓的大小(設大氣壓約為 1.0×105Pa)。
小琪通過實驗測出的大氣壓值比用氣壓計測出的值小，請寫出一條可能的原因 。
【答案】（1）②③①
不能
吸盤漏氣、吸盤內的空氣沒排干凈、吸盤與接觸面之間有雜質（合理均可）
【解析】(1)利用該實驗方案估測大氣壓的大小時，應先盡量把吸盤內的空氣擠出，再用彈簧測力 計鉤著掛鉤緩慢向上拉，直到吸盤脫離玻璃板面，此時彈簧測力計的示數為 F，這就是大氣對吸盤的壓力。所以，正確的順序是 BCA；
如果實驗中小琪所用的彈簧測力計的量程是 0~5N，則彈簧測力計的最大拉力為5N，若吸盤與玻璃板的接觸面積是 10cm2 ， 那么彈簧測力計對吸盤的壓強最大為 p=F/S=5N/10×10-4m2=5000 Pa.，所以她不能測出大氣壓的大小；
利用該實驗方案估測大氣壓的大小時，吸盤的密封性不好、或吸盤內的空氣沒排干凈、或吸盤與接觸面之間有雜質，都會導致實驗測出的大氣壓值比用氣壓計測出的值小。
【變式訓練】
如圖關于吸盤掛鉤掛著維尼熊，下列說法錯誤的是（ ）
A．吸盤掛鉤利用了大氣壓 B．維尼熊的重力與大氣壓力平衡 C．維尼熊的重力越大，墻對吸盤的摩擦力越大 D．掛鉤越長，能掛的物體的重力越小
【答案】 B
【解析】A、吸盤掛鉤其工作過程是通過排除吸盤與墻壁之間的空氣，松手后，吸盤恢復原狀的過程中， 導致內部氣壓小于外界大氣壓，外界大氣壓將其壓在墻壁上，所以，它是利用大氣壓工作的．故A 正確；
B、維尼熊的重力與大氣壓力是作用在不同物體上的兩個力，方向也不相同，不是平衡力． C、維尼熊的重力與摩擦力是一對平衡力，所以其重力越大，墻對吸盤的摩擦力越大．
D、掛衣鉤相當于一個杠桿，物體對掛鉤的拉力，即重力為阻力，掛鉤的長度相當于阻力臂， 根據杠桿平衡條件可知，在動力、動力臂一定的情況下，阻力臂越長，能掛的物體的重力越小，故選 B．
如圖所示是一種“吸盤式”掛鉤，將它緊壓在平整、光潔的豎直玻璃面上，可掛衣帽等物品．它的主要部件是一個“橡皮碗”，壓平后的表面積為 5cm2 ． 已知大氣壓強等于 105Pa．則下面有關的說法錯誤的是（ ）
掛上衣服后，皮碗與墻壁之間的摩擦力將增大
吸在玻璃上時無論是否掛上物品，皮碗受力都是平衡的C．被玻璃“吸”住后，皮碗內的氣壓小于外界大氣壓 D．吸在玻璃上時外表面所受的大氣壓力為 500N
【答案】 D
【解析】A、皮碗的重力與皮碗和墻壁之間的摩擦力是一對平衡力，掛上衣服后，皮碗與墻壁之間的摩 擦力要比不掛衣服時大．故 A 正確；
B、因此吸在玻璃上時無論是否掛上物品，都是靜止的，處于平衡狀態，所以皮碗受力都是平 衡的．故 B 正確；
C、被玻璃“吸”住后，皮碗內的氣壓小于外界大氣壓．故 C 正確；
D、根據 P ( F 可知，吸在玻璃上時外表面所受的大氣壓力 F=pS=l05Pa×5×10﹣4m2=50N．故
S
D 錯誤．故選 D．
曉宇設計了用吸盤測量大氣壓值得實驗，請幫助曉宇做好以下工作
請補充完整該實驗相關步驟：
①如圖所示，將蘸水的塑料吸盤壓在光滑的水平板上，擠出里面的空氣；
②用小桶通過細繩與吸盤掛鉤相連接，向小桶中緩慢注入細沙，直到恰好脫離板面；
③用天平測出細沙和小桶的質量 M；
④用刻度尺 ；
⑤大氣壓強表達式為： p= 。
本實驗存在誤差的原因是（寫出兩個）
① ；② 。
曉宇和同學決定對這個實驗進行改進，找來約 12m 長的透明細軟橡膠管、水盆、足夠長的卷尺、細繩、鐵夾及足量的水，用這些器材測出了當天的大氣壓值，請你簡述實驗過程及所需測量的物理量丙寫出大氣壓強的表達式．
【答案】（1） 測量塑料吸盤的半徑 r
吸盤內有空氣；測量塑料吸盤的半徑 r 有誤差
①將橡膠管注滿水，用兩個鐵夾夾緊橡膠管的兩端，一端浸沒于裝有水的水盆中，另一 端用細繩提至 10m 以上高處；
②松開橡皮管底部的鐵夾，待橡皮管內水面下降至靜止時，用卷尺測出水盆內水面至水柱上 表面的豎直高度，計為 h；
③表達式：p=ρ水gh．
【解析】（1）④用刻度尺測量塑料吸盤的半徑 r，利用 S=πr2 求得測量塑料吸盤的半徑 r；則
F G Mg
F=G=mg．p=S =
S = Gr2；
⑤吸盤脫離玻璃板時，小桶對吸盤的拉力（即桶和細砂的重力）等于大氣壓對吸盤的壓力，
（2）吸盤內有空氣；吸盤及掛鉤、細繩的重量；測量吸盤的直徑誤差較大；測量了吸盤的外 徑；吸盤受到大氣壓強的面積不同；桶和注入細沙的重量大于吸盤所受大氣壓力；吸盤脫離水平板后還有少許細沙注入等原因。
學習了大氣壓的知識以后，小明對大氣壓強通常有 1.0×105Pa 這么大存有疑問，想證實一下。
小明買來一個塑料掛鉤，把它的吸盤貼在玻璃餐桌的下表面，如圖所示，測出塑料吸盤與玻璃的 接觸面積為 10cm2；又找來一個輕塑料桶（質量可忽略不計），在桶中裝 8L 水；經過計算，他認
為把塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉。請你寫出計算過程和判斷依據。
實際操作中，當小明把水桶掛到掛鉤上時，吸盤卻被拉掉了，是大氣壓沒有那么大還是其他原因？請發表你的看法。
【答案】（1）F=PS=1.0×105Pa×10﹣3m2=100N
m=ρV=1×103kg/m3×8×10﹣3m3=8kg G=mg=8kg×10N/kg=80N
因為 G＜F，所以裝水塑料桶掛到掛鉤上不會把吸盤拉掉。
（2）不是大氣壓沒有那么大．可能是吸盤內沒有完全壓成真空或吸盤與玻璃接觸面粗糙， 有漏氣現象，導致吸盤受到了向下的壓力，而使吸盤掉下
【解析】（1）根據 F=pS 可以計算出大氣對塑料吸盤的壓力，根據二力平衡，可以判斷出吸盤會不會掉下來；
（2）不是大氣壓沒有那么大，可能是吸盤內沒有完全成真空或吸盤與玻璃接觸面積粗糙，有 漏氣現象，導致吸盤受到了向下的壓力，而使吸盤掉下。
【例 2】某科學實驗小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值，實驗步驟如下：
如圖 1，用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計的示數為 30N；
把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的 是 ；
如圖 2，用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為 cm，計算出活塞的橫截面積．
計算得到大氣壓強的數值為 Pa；
同學們發現實驗誤差較大，請分析，該實驗過程中導致誤差的原因（請寫出一條即可）
。
【答案】（1）排盡注射器內的空氣
（2）6.00
（3）9×104
（4）橡皮帽密封不好
【解析】(1)將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，這樣做的目的是為了排盡注射器內的空氣．(2) 從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為 20ml=20cm3 ， 這 20cm3 的刻度長度由刻度尺可看出為 6.00cm；
故活塞的橫截面積為 S ( V
h
( 20cm2
6cm
( 10
3

cm2
（3）可計算出大氣壓強的值為 P ( (
S
30N
10 (10(4 m2
3
( 9 (104 Pa ；

【變式訓練】
從實驗結果看，測量結果小于一標準大氣壓，造成誤差的主要原因是由于注射器內 空氣沒有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長度讀數不準確等；拉動活塞時活塞和筒壁有摩擦這會造成最終測量的結果偏大。
在測量大氣壓強的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學設計了如圖所示裝置。 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。向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得杯中水的質量為 880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質量為 460g。燒杯質
量為 100g，活塞面積為 7.7×10-5m2 ， g 取 10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計。則所測大氣壓的值應為（ ）
A．1.2×105Pa B．1.1×105Pa C．1.0×105Pa D． 0.9×105Pa
【答案】C
【解析】當注射器中的活塞開始向左滑動時，G1=（0.88+0.1）kg×10N/kg=9.8N，對活塞受力分析：
f+F=G1=9.8N；
當注射器中的活塞開始向右滑動時，G2=（0.46+0.1）kg×10N/kg=5.6N，對活塞受力分析：
F-f=G2=5.6N；
兩式聯立解得：F=7.7N；
所 以 p = F = 7薘7N
= 1薘0 × 105Pa
S 7薘7×10—5m2
用彈簧測力計、刻度尺和注射器可以粗略測量大氣壓強以如圖所示為例，求注射器 活塞橫截面積的方
法是：從針筒上讀出注射器的 ， 用刻度尺測量注射器 （選填“針筒”或“全部刻度”）
的長度；再算橫截面積，實驗時，可先在活塞周圍涂抹潤滑油，然后將其插入針筒中，這樣做有兩個 好處；一是 ；二是 。
【答案】容積；全部刻度；J 減小摩擦； 密封性好
【解析】求注射器活塞橫截面積的方法是：由圖可知：注射器的全部刻度的長度為 L；注射器的體
V
積（容積）為 V，則活塞的橫截面積為：
S ( ；
L
在活塞周圍涂抹潤滑油，這是在壓力一定時，通過減小筒壁與活塞的粗糙程度來減小摩擦的； 實驗時若注射器內空氣沒有排盡，大氣壓等于注射器內壓強加上拉力產生的壓強，這樣會使得測得的大氣壓值偏小．所以實驗時，可先在活塞周圍涂抹潤滑油，然后將其插入針筒中， 這樣做有兩個好處；一是減小摩擦；二是密封性好．
小明同學利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值。實驗步驟如下：
把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的
。
如圖所示，用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水 平向右慢慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞剛好開始動時，記下彈簧測力計的示數為 8.2N。如圖所示，用刻度尺測出注射器的全部刻度的長度為 mm，計算得到活塞的橫截面積
cm2。
計算得到大氣壓強的數值為 Pa。
【答案】（1）排盡空氣 （2）60；0.75 （3）109000
【解析】（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的 是排盡空氣。
（2）用刻度尺測注射器長度計算橫截面積時，只需測出注射器有刻度的部分長度，所以用刻 度尺測出注射器 的全部刻度的長度為 60mm，計算得到活塞的橫截面積 0.75cm2。
（3）根據公式 P=F/S，P=8.2N/(0.75×10-4m2)=109000Pa，所以 計算得到大氣壓強的數值為
109000Pa。
如圖所示是小華做“估測大氣壓的值”的實驗示意圖
請將下列實驗步驟補充完整：
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排盡筒內的空氣，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。② 用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢 拉動注射器筒，當即等于大氣對活塞的壓力 F。
③用刻度尺測出注射器的全部刻度線的長度，記為 L，讀出注射器的容積 V，則活塞的面積S= 。
④最后計算出此時大氣壓的數值 p= (寫出表達式)。
實驗過程中小華正確使用了測量儀器且讀數正確，但他發現測量的結果總是偏小，其主要原因是
.
【答案】（1）V/L；FL/V（2）注射器內的空氣未排盡
【解析】（1）觀察并記錄注射器筒上所標明的容積 V，用刻度尺測出注射器全部刻度長度，記為 L．則
活塞的面積 S ( V ，根據壓強公式可以解得 P ( F ( F ( FL ；（2）從表達式中可以看出，
  
L S V V

L
V、l 的測量結果不變，由于無法排盡筒內的空氣，所以拉力 F 的值偏小，則測量結果總是偏小。
題型二：流體壓強與流速的關系
【例 3】如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，壓強小于大氣壓強
【答案】 D
【解析】因為流速越快，流體的壓強越小，所以進口處煤氣流速大，壓強小于大氣壓，煤氣和 空氣在大氣壓的作用下流向燃燒頭，而煤氣不會向空氣中泄露。
故答案為：D
【變式訓練】
如下圖所示，從倒置的漏斗口用力吸氣或向下吹氣，乒乓球都不會掉下來。下列說法正確的是（ ）
A．吸氣或吹氣都減小了乒乓球上方氣體的壓強B．吸氣或吹氣都增大了乒乓球下方氣體的壓強
C．吸氣減小了乒乓球上方氣體的壓強，吹氣增大了乒乓球下方氣體的壓強D．吸氣增大了乒乓球下方氣體的壓強，吹氣減小了乒乓球上方氣體的壓強
【答案】 A
【解析】從漏斗口向下用力吹氣時，乒乓球上部空氣流速大、壓強小，而乒乓球下部空氣流速小壓強大；吸氣時，乒乓球上方空氣壓強小，這樣在乒乓球的上、下部就會產生一個向上的壓力差， 從而托起乒乓球。故答案為：A
小輝在晚會上表演了一個節目，如圖所示，他一只手握住膠管的中部，保持下半部分另一只手抓住管 的上半部，使其在空中快速轉動，這時下管口附近的碎紙屑被吸進管中，并“天女散花”般地從上管 口飛了出來。產生這一現象的原因是由于（ ）
A．下管口空氣流速大，導致下管口的壓強大于上管口的壓強B．下管口空氣流速大，導致下管口的壓強小于上管口的壓強C．上管口空氣流速大，導致上管口的壓強大于下管口的壓強D．上管口空氣流速大，導致上管口的壓強小于下管口的壓強
【答案】D
【解析】由于在空中快速轉動上半部，上面的空氣流動速度快，壓強小；下面的空氣流動速度小，壓 強大，紙片在壓強差的作用下，被壓向空中出現天女散花。故答案為：D
成綿樂高鐵的開通，標志著樂山正式步入高鐵時代。高鐵列車進站速度要比普通列車大一些。為避免候車乘客被“吸”向列車的事故發生，站臺上的安全線與列車的距離也要更大些。這是因為列車進站時車 體附近（ ）
A．氣流速度更大、壓強更小 B．氣流速度更大、壓強更大
C．氣流速度更小、壓強更大 D．氣流速度更小、壓強更小
【答案】A
【解析】流體的壓強跟流速有關，流速越大，壓強越小．比較人和列車之間的壓強以及人外側的壓強 的大小
【例 4】2017 年 5 月 5 日，我國自主研發的 C919 商用大飛機在上海浦東機場成功首飛．客機中的部分鈦合金零件采用了激光 3D 打印技術．關于客機的下列說法不正確的是（ ）
A．客機采用密度小的材料，可以減輕它的重力B．客機在空中沿直線勻速飛行，是受平衡力作用
客機升空利用了“空氣流速大的地方壓強小”的原理
客機所在高空的大氣壓強，比海平面附近的大氣壓強更大
【答案】D
【解析】A、由公式 m=ρV 和 G=mg 知，在體積一定的情況下，要減輕重力，只能選擇密度較小的材料，故 A 正確
B、在空中勻速直線飛行的飛機處于平衡狀態，故受到的力是平衡力，故 B 正確。
C、客機升空利用了“空氣流速大的地方壓強小”的原理，故 C 正確；
D、客機所在高空的大氣壓強，比海平面附近的大氣壓強小，故 D 錯誤。故選 D。
【變式訓練】
用水平風吹如圖四個模型，其中空氣對模型下表面的壓強小于上表面的壓強的是（ ）
B．
C． D．
【答案】 B
【解析】A、相同時間內，風經過模型上方的路程大于模型下方的路程，模型上方的風速大于下方的風 速，模型上方的壓強小于模型下方的壓強，不符合題意；
B、相同時間內，風經過模型上方的路程小于模型下方的路程，模型上方的風速小于下方的風 速，模型上方的壓強大于模型下方的壓強，符合題意；
C 和 D、C 和 D 上方和下方的形狀相同，相同時間內，風經過模型上方的路程等于模型下方的路程，模型上方的風速等于下方的風速，模型上方的壓強等于模型下方的壓強，不符合題意。
英國《每日郵報》曾刊登了一組照片，如圖所示。灰鵝在飛行途中突遇強風，這只灰鵝以飛行方向為 軸線，橫向轉體 180°，但頭部依然保持著正常飛行時的姿態。灰鵝轉體的
作用是迅速降低飛行高度，躲避危險，其原理是（ ）
A．大氣壓強與高度的關系 B．氣體壓強與體積的關系
C．氣體壓強與流速的關系 D．氣體壓強與溫度的關系
【答案】 C
【解析】 灰鵝在向上飛時，鳥翼上凸下平，可獲得向上的升力；飛行途
中突遇強風，這只灰鵝以飛行方向為軸線，橫向轉體 180°，現在下凸上，鳥的上方空氣流動速度小于下方空氣流動速度，上方空氣壓強大于下方空氣壓強，此時可獲得向下的力，迅速降低飛行高度，以躲避危險。故選 C
為了緩解交通壓力，很多大中城市大力發展地鐵交通。學習了“流體壓強與流速的關系”后，為了解決“H” 形地下通道中過道的通風問題，同學們設計了如下幾種方案 a 如圖所示，黑色部分為墻面凸出部分，“M”為安裝在過道頂的換氣扇，其中既有效又節能的是（ ）
B． C． D．
【答案】C
【解析】要想讓風經過過道，過道左右兩端的氣壓應該不同，所以過道左右兩端的通風道中的空氣流 動速度不同。
A 圖，過道左右兩端的通風道相同，過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不合理。圖 B，過道左右兩端的通風道相同，過道左右兩端的通風道中的空氣流動速度相同，不合理。圖 C，過道右端的通風道有凸起，所以相同時間風經過過道右端的通風道時的路程長，則風速較快，所以過道右端的氣壓小于左端的氣壓，所以空氣會從過道的左端流向右端，過道中有風通過．此方案不需要消耗其他能量，既有效又節能．此方案合理。
如圖 D，過道中有電動機，電動機工作時過道中空氣流動速度加快，氣壓減小，空氣會從過道口流進來而通風，但需要消耗電能，故此方案雖有效但不節能，不合理。
故答案為：C。
如圖所示是小明在上學的路上，傘被風吹得向上翻起的情景，關于傘向上翻，下列說法正確的是（ ）
A．傘的上表面風速比下表面大，上表面空氣壓強比下表面大B．傘的上表面風速比下表面大，上表面空氣壓強比下表面小C．傘的上表面風速比下表面小，上表面空氣壓強比下表面大D．傘的上表面風速比下表面小，上表面空氣壓強比下表面小
【答案】B
【解析】風吹向傘，由于傘的下表面風速比傘的上表面的風速小，從而使傘的 下表面受到空氣壓強比上表面大，對傘產生一個向上的升力，故傘向上翻起，B 正確，ACD 錯誤。故選：B。
【例 5】閱讀下面短文，并回答問題：
我們已經知道靜止液體內部壓強的規律，那么，流動著的液體的壓強大小又有什么規律呢？我們可 以通過下面的實驗來研究這個問題。
打開水龍頭，使自來水流過如圖所示的玻璃管，可以看到 A、B 處豎直玻璃管中的液面高度不同， 這說明 A、B 處的壓強不相同．是什么原因引起 A、B 處的壓強不相同呢？
我們知道，在相同的時間內，流過 A、B 處的水量是相同的．但是由于 B 處水管的橫截面積比 A 處小，所以，水在 B 處的流速一定比在 A 處的流速大由此可見，A、B 處壓強不同是由水的流速不同引起的．。
根據上面的實驗現象，可知 A、B 兩處的壓強關系是：PA PB ， 其物理依據是
請你總結出流動液體壓強大小規律： ．
根據你得到的規律解釋下面的現象：
如圖所示，是兩艘并排的船，它們在航行時常常會不自主地碰在一起，這是因為：
。
【答案】（1）＞；P=ρgh
流體流速大壓強小
由于兩船之間水的面積小，所以兩船之間的水流速大，壓強小，而外側水的面積大， 兩船外側的水流速度小，壓強大，形成向里的壓力差，使兩船相互靠攏。
【解析】（1）根據 P=ρgh 得，液體的密度相同，液體越深，液體壓強越大，所以 PA＞PB；（2）造成液體深度不同，是因為 A 處液體的流速小壓強大，B 處液體的流速大壓強小；（3）由

【變式訓練】
于
兩船之間水的面積小，所以兩船之間的水流速大，壓強小，而外側水的面積大，兩船外側 的水流速度小，壓強大，形成向里的壓力差，使兩船相互靠攏。
讓自來水流過如圖所示的裝置，當水流穩定后最后噴出的是 （選填“冷水”、“熱水”或“溫水”）， 管內 P 處的壓強與 Q 處的壓強比較哪一個大？答： 大。
【答案】溫水；Q 處
【解析】當冷水未流出時，熱水瓶中管的上端和下端受到壓強相等，當冷水流出時，P 點處的導管較細，水的流速增大，壓強減小，熱水管上端的壓強減小，熱水在大氣壓的作用下升入出水管 中和冷水混合成溫水．則管內 P 處的壓強小于 Q 處的壓強．故答案為：溫水；Q 處
如圖所示是噴霧器工作時的示意圖．當推動活塞時，管口的空氣速度增大，管口處的壓強 （選填“增大”“減小”或“不變）；瓶中的液體就在 的作用下被壓上去，隨流動的空氣而噴成霧狀。
【答案】減小 ；大氣壓
【解析】當推動活塞時，管口的空氣速度增大，管口處的壓強減小，此處壓強小于容器內液面上方氣體壓強．水就在容器內液面上方氣體的這個較大壓強的作用下，沿著細管上升到上端開口處， 受氣流的沖擊，被噴成霧狀。
題型三：氣壓對液體沸點的影響
【例 6】燒瓶內的水加熱至沸騰后移去火焰，水會停止沸騰。迅速塞上瓶塞，把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水(如圖所示)，你會觀察到燒瓶內的水又沸騰起來，產生這一現象的原因是（ ）
A．瓶內氣體溫度升高，壓強增大，水的沸點降低B．瓶內氣體溫度降低，壓強減小，水的沸點降低C．瓶內氣體溫度降低，壓強減小，水的沸點升高D．瓶內氣體溫度升高，壓強增大，水的沸點升高
【答案】B
【解析】向瓶底澆冷水后，瓶內氣體受冷發生液化，使得瓶內壓強減小，使液體沸點降低，所以 液體重新沸騰，產生氣泡．故選 B．
【變式訓練】
如圖為“研究水的沸點跟水面氣壓關系”的實驗裝置，當用注射器給正在沸騰的 水打氣加壓時，可以看到水 沸騰（選填“繼續”或“不再”），這個現象表明：水面 增大，水的沸點將
【答案】不再；壓強；升高
【解析】當用注射器給正在沸騰的水打氣加壓時，可以看到水不再沸騰，這是因為用注射器給正在沸騰的水打氣，增加了水面上的氣壓，沸點升高。這個現象表明：水面氣壓增大，沸點升高。
故答案為：不再；壓強；升高
甲 乙
如圖，在研究水的沸點與氣壓關系的實驗中：
在一標準大氣壓下用酒精燈對燒杯內的水加熱到 ℃，水就開始沸騰了。
熄滅酒精燈，水 沸騰。
再將裝有注射器針管的瓶塞賽緊燒瓶口，向外拉出注射器活塞，如圖乙所示，燒杯內的氣壓 會 ，這時 。
若在（3）的基礎上再將注射器活塞往里壓，現象是水不再沸騰，能得到的結論是：
【答案】（1）100；（2）停止；（3）減小；水重新沸騰；（4）氣壓升高時液體沸點升高
【解析】（1）用酒精燈對燒瓶內的水加熱，當大氣壓為 1 標準大氣壓時，加熱到 100℃，水就開始沸騰了。
水沸騰后，若撤去酒精燈，水不再吸收熱量，不能維持沸騰狀態，所以此時水的沸騰停止。
用注射器向外抽氣，則燒瓶內的氣壓減小，水的沸點隨之降低，因此水又重新開始沸騰。
將注射器活塞往里壓，注射器內氣體進入燒瓶，氣體壓強變大，水停止沸騰，因為氣壓升高，水的沸點升高。
【例 7】圖甲為高壓鍋的構造，圖乙為水的沸點與氣壓的關系圖象。（取 g=10N/kg，大氣壓為一個標準大氣壓 105Pa）。
說出高壓鍋為什么能將食物加熱到 100℃以上？
若高壓鍋出氣孔的截面積約 12mm2 ， 壓在出氣孔上的安全閥的質量為 84g。通過計算并對照圖象說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？
【答案】（1）高壓鍋是密封的，鍋內水汽化形成的水蒸氣不能跑出去，使鍋內水面上的氣壓增 大，水的沸點升高
（2）安全閥對出氣孔產生的壓力：F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N．
s=12mm2=12×10-6m2 ，
安全閥對出氣孔產生的壓強： p = F = 0薘8?N
= 1薘7 × 105Pa
S 12×10—6m2

【變式訓練】
鍋內氣壓：p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa． 從沸點-氣壓圖象上得出高壓鍋內溫度：t=116℃． 答：最高溫度大約是 116℃。
家庭常用的高壓鍋（圖甲）與普通鍋主要不同之處在于它的密封性好，圖乙是高壓鍋的結構示意圖 它的蓋子上有三個氣孔，帶有活塞的氣孔 1 使鍋內與外界連通，此時鍋內氣壓與外界大氣壓相等（外界大氣壓為 1.0×10 5Pa）。當鍋內溫度升高至 100℃時，鍋內氣體會把氣孔 1 的活塞頂起，這時鍋被密封。鍋內溫度繼續升高，氣體壓強增大，當壓強增至最大值時，氣體就會沖開氣孔 2 上的限壓閥。氣孔 3 正常情況下無作用，圖乙未畫出。設鍋內氣壓每增加 5×10 3Pa，水的沸點相應增加 1℃。
（g=10N/kg）
此高壓鍋限壓閥的質量為 100g，氣孔 2 的面積為 10mm2 ， 則鍋內的最高溫度可達到多少？
經商品質量檢驗部門檢測，此高壓鍋內氣體的最大壓強不能超過 1.8×10 5Pa，要使此高壓鍋能繼續安全使用，應配一個質量為多大的限壓閥？
【答案】（1）大氣對它向下的壓強 po，自重產生向下的壓強 p1，鍋內的氣體對它向上的壓強 p2，當三個壓強平衡時，鍋內壓強達最大。p2=po+p1=po+mg/S=1.0×10 5Pa+0.1kg×10N/kg/10×10 － 6m2=2×10 5Pa(2×10 5Pa－1×10 5Pa )/5×10 3Pa/℃=20℃，鍋內最高溫度可達 100℃+20℃=120℃
（2）p2>1.8×10 5 帕，原來的限壓閥不能用。
P2′=po+p1=po+m′g/S1.8×10 5Pa=1.0×105Pa+m′×10N/kg/10×10 －6m2m′=0.08kg=80g，應配一個
80g 的限壓閥。
【解析】（1）限壓閥的重力對氣孔產生的壓強，相當于在一個標準大氣壓的基礎上增大壓強，從而提 高水的沸點；所以增大的壓強是由限壓閥來提供的；增大的壓強為： P=mg/S=0.1kg×10N/kg/10×10 －6m2=1×10 5Pa；則沸點升高的溫度為：1×10 5Pa÷5×10 3Pa/℃=20℃；故液體的沸點在高壓鍋中為 100℃+20℃=120℃；故答案為：大氣對它向下的壓強 po，自重產生向下的壓強 p1，鍋內的氣體對它向上的壓強 p2，當三個壓強平衡時，鍋內壓強達最大；p2=po+p1=po+mg/S=1.0×10 5Pa+0.1kg×10N/kg/10×10 －6m2=2×10 5Pa；(2×10 5Pa
－1×10 5Pa )/5×10 3Pa/℃=20℃，鍋內最高溫度可達 100℃+20℃=120℃；
（2）此高壓鍋內氣體的最大壓強不能超過 1.8×10 5Pa，則原來的限壓閥不能再使用，所以用
極限壓強 1.8×10 5Pa 計算即可，則增大的壓強為 1.8×10 5Pa-1×10 5Pa=0.8×10 5Pa； P=F/S=mg/S=m×10N/kg÷10×10 －6m2=0.8×10 5Pa;m=80g;故答案為：p2>1.8×10 5 帕，原來的限 壓 閥 不 能 用 。 p2′=po+p1=po+m′g/S1.8×10 5Pa=1.0×10 5Pa+m′×10N/kg/10×10 － 6m2m′=0.08kg=80g，應配一個 80g 的限壓閥。
高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器．鍋蓋中央有一出氣孔，孔上蓋有限壓閥，當鍋內氣壓達到限定值時，限壓閥被鍋內頂起放出部分氣體，實現了對鍋內氣體壓強的控制．如圖所示，某高壓鍋鍋體的內底面積為 S，側壁豎直，出氣孔橫截面積為 S0，限壓閥質量為 m0，限壓鍋頂部面積為 St（已知大氣壓強 p0）
寫出液體沸點與氣壓的關系；
求使用高壓鍋時鍋內氣體的最大壓強；
為保證使用安全，不可隨意增加限壓鍋質量。如果限壓閥的質量增加 m，請計算鍋體與鍋蓋咬合處鍋體對鍋蓋的最大作用力增大多少。
【答案】（1）液體表面氣壓越大，液體的沸點越高；
使用高壓鍋時鍋內氣體的最大壓強 p= P ( P ( m0 g
0 S
0
S
鍋內氣體對鍋蓋最大壓力的增加量△F′=
S0

mg．

【解析】（1）液體的沸點與大氣壓的關系：液體的沸點隨著表面氣壓的增大而升高，隨氣壓減小而降 低．
已知大氣壓強 p0，內底面積為 S，出氣孔橫截面積為 S0，限壓閥質量為 m0，限壓鍋頂部面積為St 則大氣壓力 F0=p0S0，限壓閥重力 G=m0g，當限壓閥剛要被頂起時，受力平衡，此時壓力 F=F0+G=p0S0+m0g，
出氣孔橫截面積為 S0，鍋內氣體最大壓強 P ( F
( p0 S0 ( m0 g , P ( P ( m0 g
S0 S0 0
鍋內氣體對鍋蓋最大壓力的增加量
mg S
△F=△p（S﹣S0）=
S0
（S﹣S0）=
S0
mg﹣mg 鍋體對鍋蓋的最大作用力增加量為

S
△F′=△F=
S0
S
mg﹣mg 因為 S 遠大于 S0，所以△F′= mg
S0


如圖所示的實例中，屬于利用大氣壓強的是（ ）
A
【答案】 C
下面四個圖中所涉及的科學知識描述不正確的是（ ）
A．圖甲，飲料上升到嘴里是因為吸力大于飲料的重力B．圖乙，寬背帶的目的是增大受力面積減小壓強 C．圖丙，水能噴出是因為氣體流速大，壓強小
D．圖丁，液體壓強隨深度的增加而增大，所以深海潛水需穿特制的潛水服
【答案】A
小明同學在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球。然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開，如圖所示，下列分析正確的是（ ）
A．乒乓球不會下落，因為其上方氣體流速增大，壓強變大B．乒乓球不會下落，因為其上方氣體流速增大，壓強變小C．乒乓球會下落，因為其上方氣體流速增大，壓強變大D．乒乓球會下落，因為其上方氣體流速增大，壓強變小
【答案】B
下圖是人在平靜呼吸時，肺內氣壓變化的示意圖。則處于 a 點時，肺內氣壓與大氣壓的關系是（ ）
A．肺內氣壓＜大氣壓 B．肺內氣壓 = 大氣壓 C．肺內氣壓＞大氣壓 D．不能確定
【答案】 A
卷風的實質是高速旋轉的氣流．它能把地面上的人、動物或物體等“吸”起卷入空中，如圖所示。龍卷風 能“吸”起物體是因為（ ）
A．龍卷風內部的壓強遠小于外部的壓強 B．龍卷風內部的壓強遠大于外部的壓強C．龍卷風使物體受到的重力變小 D．龍卷風使物體受到的浮力變大
【答案】 A
如圖所示的實驗中，吸盤恰好能保持靜止，即所掛鉤碼為吸盤所能承受的最大重物。下列說法正確的是( )
A．甲圖中大氣對下面吸盤的壓力大小等于一個鉤碼的重力B．乙圖中大氣對吸盤的壓力大小等于兩個鉤碼的重力 C．甲中吸盤越光滑、乙中吸盤越粗糙，所掛鉤碼才能更多D．能粗略測出大氣壓值的是甲圖實驗
【答案】D
在英格蘭對希臘的足球世界杯小組賽最后一戰中，英格蘭隊長貝克漢姆射入一個價值被經濟學家估計為二億英鎊的香蕉球，香蕉球是指球在水平方向上是曲線飛行的，球是從防守隊員的左側繞彎射向球門的，則射門者腳法應是（ ）
A．左腳內側或右腳外側 B．左腳內側或右腳內側
C．左腳外側或右腳內側 D．左腳外側或右腳外側
【答案】C
如圖所示，水池中盛有半池水，調節水龍頭使流出的水成細流狀后，把乒乓球放在靠近水流處的水面上，松開手后會發現（ ）
A．乒乓球會移動到水流的下方B．乒乓球會遠離水流，移向池邊C．乒乓球不動
D．乒乓球繞水柱做圓周運動
【答案】A
研究氣壓對水沸點的影響實驗（如圖）．待燒瓶中的水停止沸騰后，再用大號注射器抽出燒瓶里的空氣，發現燒瓶內的水又重新沸騰。水能重新沸騰的原因分析正確的是（ ） A．抽氣后，水的溫度上升 B．抽氣后，瓶內氣壓降低，水的沸點降低
C．石棉網的余溫加熱燒瓶 D．抽氣后，水的溫度降低
【答案】B
如圖所示，一支裝有水的試管中插入一支直徑稍小些的試管，其小試管內是空的，將大試管迅速倒置 水會從兩試管壁的間隙往下流，這時會觀察到小試管（ ）
A．掉下來 B．靜止不動 C．往上升 D．因未做實驗而無法回答
【答案】C
如圖是實際離心式水泵的示意圖，箭頭表示正常工作時葉輪轉動的方向，示意圖中正確的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
物理老師在實驗室做“流體壓強與流速關系”的演示實驗：圖甲所示的是由粗細不同的三節塑料管 A、B、C 連接而成的裝置，三節管中分別接有三個相同傳感器的探頭，傳感器與電腦相連。老師將抽氣機與 C 管右端相連后開始抽氣，電腦繪制出的三節管中的氣體壓強隨時間變化的 p-t 圖象如圖乙所示。則下列描述正確的是（ ）
A．抽氣過程中，三節管中的氣體流速相同B．實驗室的大氣壓為 101.0kPa
0～4s，C 管中的氣體壓強變化最大
圖象③是 A 管中的氣體壓強隨時間變化的圖象
【答案】D
如圖所示，小汽車受到的重力為 G，它在平直的高速公路上以 90km/h 的速度行駛時，受到地面的支持力 F1；在平直的高速公路上以 30m/s 的速度行駛時，受到地面的支持力為 F2；若考慮周圍空氣對它的影響，則下列關于 G、F 的大小關系正確的是( )
A．F1＞F2 B．G=F2 C．G＜F1 D．F1＜F2
【答案】A
在進行估測大氣壓實驗時，首先讀出注射器的最大刻度為 V，用刻度尺量出其全部刻度的長度為 L；然后按照如圖所示的過程，沿水平方向慢慢的拉注射器（甲圖沒有蓋上橡皮帽、乙圖在排盡空氣后蓋上了橡皮帽），剛好拉動活塞時，彈簧測力計示數分別是 F1 和 F2．正確且最接近真實值的（ ）
A．F1L/V B．F2L/V C．（F2-F1 ）L/V D．（F2+F1 ）L/V
【答案】C
利用吸管可以做物理小實驗。
用吸管“取”水，如圖甲所示，要求用這根兩端開口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些，移到另 一只空杯中。現有以下四個動作：
用手指封住管口
將吸管移出水面到空杯上方c．將吸管插入水中
d．松開封住管口的手指
以上四個動作的合理順序是 （填字母）．這個實驗的成功說明了 的存在。
如圖乙所示，往吸管 B 中吹氣，可以看到吸管 A 中的水面上升，以下現象中涉及的物理原理與之不同的有 （填序號）
①在火車站的站臺上，人要與行駛的列車保持適當距離
②通過拍打窗簾清除它上面的浮塵
③平行于岸邊航行的船不能靠岸太近。
【答案】（1）cabd；大氣壓；（2）②。
草原犬鼠的空調系統
圖（甲）是非洲草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖，洞穴有兩個出口，一個是平的，而另一個則是隆起 土堆。生物學家不是很清楚其中的原因，他們猜想：草原犬鼠把其中的一個洞口堆成土包狀，是為了建一處視野開闊的嘹望臺，但是如果這一假設成立的話，它又為什么不在兩個洞口都堆上土包呢？那樣不就有了兩個嘹望臺了嗎？實際上，兩個洞口的形狀不同決定了洞穴中空氣流動的方向，吹過平坦表面的風運動速度小，壓強大，吹過隆起表面的風速度大，壓強小，因此，地面上風吹進了犬鼠的洞穴，給犬鼠帶去了習習涼風。請回答下列問題：
在圖（甲）上標出洞穴中空氣流動的方向。
試著運用上文提到的物理知識說明，乘客為什么必須站在安全線以外的位置候車（圖乙）。
上文提到的物理知識在生產和生活中也有著廣泛的應用，如： （舉一例）
【答案】（1）見上面的分析；（2）運動火車周圍的空氣速度大、壓強小，乘客靠近運動的火車發生 事故，所以必須站在安全線以外。（3）飛機的機翼。
好小明做“估測大氣壓值”的實驗。裝置如圖所示：
小明不能采用 （填“甲”、“乙”）圖的裝置來估測大氣壓強。
實驗步驟如下：
A．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； B．用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，繩的另一端與彈簧
測力計的掛鉤相連，沿正確的方向慢慢拉動注射器筒， 當注射器的活塞開始滑動時記下彈簧測數 F；
C．讀出注射器的容積 V；D．用刻度尺測出注射器的全部長度 L。
思考并回答：①實驗步驟 A 的目的是 。②指出以上實驗步驟中的錯誤： 。③用測得的物理量表示大氣壓強的表達式 P＝ 。
實驗時，可先在活塞周圍涂抹潤滑油，然后將其插入針筒中，這樣做有兩個好處；一是減小 ； 二是可以防止 。
有 5mL、10mL、20mL 三種注射器，你認為選擇 mL 的注射器好一些，為什么？
【答案】（1）乙；（3）①排掉注射器中的空氣；②D 步驟應量出注射器有刻度部分的長度 L′；③；
（4）摩擦； 漏氣；（5）5；容積大的注射器，橫截面積大，需要的拉力大，會超過彈簧測力計的量程。
乒乓球前進過程中由于不同的旋轉方向會沿不同的徑跡運動。運動員用三種不同的擊球方法把乒乓球擊出，請判斷，圖中 1、2、3 三條徑跡哪一種是上旋球（圖中沿逆時針方向旋轉）的、下旋球（圖中沿順時針方向旋轉）的。不轉球的。說明你為什么認為上旋球應該沿著你所選的徑跡運動。
【答案】1 是上旋球，2 是不旋球、3 是下旋球的軌跡圖。
龍卷風發生時，許多房屋被摧毀，屋外的氣壓急劇降到 0.9×105Pa，當時門窗緊閉，可以近似地認為室內的氣壓是標準大氣壓，取作 1×105Pa，若室內屋頂的面積為 100m2。
這時屋頂所受的室內氣體壓力是多大？
這時屋頂所受的內、外壓力差是多大？
【答案】（1）1×107N； （2）1×106N。
【解析】（1）由壓強公式：p＝ 可知：
屋頂所受的室內氣體壓力為：F＝P 內S＝1×105Pa×100m2＝1×107N；
（2）屋頂所受到的內外壓強差為：△p＝p 內﹣p 外＝1×105Pa﹣0.9×105Pa＝1×104Pa， 由壓強公式：p＝ 可知：屋頂受到的壓力差：F＝△p×S＝1×104Pa×100m2＝1×106N。
好在工廠里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，重 157.0N，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．（π取 3.14）
【答案】5000
【解析】吸盤能將該平板玻璃水平吸住并懸空，此時大氣壓力等于玻璃板的重力，
∴G＝F＝△PS，
∴△P＝ ＝ ＝ ＝5000Pa。
故答案為：5000。
如圖所示，壓力鍋直徑為 24cm，限壓閥出氣口直徑為 3.5mm，限壓閥質量為100g，使用時壓力鍋內外最大壓強差是多少？合多少標準大氣壓？鍋蓋與鍋的接口處至少能承受多大的力？
【答案】使用時壓力鍋內外最大壓強差是 1.0×105Pa；合 1 標準大氣壓；鍋蓋與鍋的接口處至少能承受
4.5216×103N 的力。
【解析】（1）排氣孔的橫截面積為：S＝πr2＝3.14×（ ×3.5mm）2 ＝9.61625mm2＝9.61625×10﹣6m2， 限壓閥質量為：m＝100g＝0.1kg，限壓閥對出氣口的壓力 F＝G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，
使用時壓力鍋內外最大壓強差△P＝ ＝ ≈1.0×105Pa＝1 標準大氣壓；
（2）鍋蓋半徑 r′＝＝12cm＝0.12m，
鍋蓋面積為：S′＝πr′2＝3.14×（0.12m）2＝4.5216×10﹣2m2， 鍋 蓋 所 承 受 的 最 小 壓 力 為 ： F＝△PS′＝1×105Pa×4.5216×10﹣2m2＝4.5216×103N。
好高壓鍋蓋直徑為 24cm，限壓閥出氣口橫截面積是 10mm2，限壓閥質量是 100g，在 1 標準大氣壓（近似為 105Pa）下使用時，
鍋內氣體能達到的最大壓強是多大？
鍋蓋內外兩表面的壓力差的最大值是多大？
若經檢驗鍋內氣體的最大壓強不能超過 1.8×105Pa，要使此高壓鍋能繼續使用，原來的限壓閥還能不能繼續使用？若不能，應該在配一個質量為多大的限壓閥？
【答案】（1）鍋內氣體能達到的最大壓強是 2×105Pa；
鍋蓋內外兩表面的壓力差的最大值是 4521.6N，
不能，應該在配一個質量為 80g 的限壓閥。
【解答】（1）F＝G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，s＝10mm2，＝0.00001m2，P0＝1×105Pa，
P1＝ ＝ ＝1×105Pa。
P 內＝P0+P1＝1×105Pa+1×105Pa＝2×105Pa；
（2）s 鍋蓋＝π＝0.045216m2，
鍋內外的最大壓強差：△p＝p 內﹣p0＝2×105Pa﹣1×105Pa＝1×105Pa，
△F＝△Ps 鍋蓋＝1×105Pa×0.045216m2＝4521.6N，
（3）P 限＝P 最大﹣P0＝1.8×105Pa﹣1×105Pa＝0.8×105Pa，
F 限＝P 限s＝0.8×105Pa×0.00001m2＝0.8N，
G＝F 限＝0.8N，
m＝ ＝ ＝0.08kg＝80g。
好劉杰家的壓力鍋鍋蓋上標有“XX 鋁制品廠 24cm 壓力鍋”的字樣，他測得限壓閥的質量是 m，排氣孔的直徑約為 d．這個壓力鍋正常工作時內部水蒸氣的最大壓強相當于大氣壓的多少倍？鍋蓋至少要能承受多大壓力才能保證安全？（鍋蓋重力不計，已知大氣壓強為 p0，壓力鍋蓋的面積為 S2）
【答案】這個壓力鍋正常工作時內部水蒸氣的最大壓強相當于大氣壓的 1+ 倍；鍋蓋至少要能
承受（ ）2mg 的壓力才能保證安全。
【解析】解：（1）排氣孔的橫截面積為：S＝πr2＝π（ ）2＝ ，
壓力鍋正常工作且內部水蒸氣的壓強最大時，限壓閥處于平衡狀態，受到豎直向上鍋內氣體
的壓力、豎直向下的重力和大氣壓力，則 p0S+mg＝pS，p＝＝p0+ ，
＝1+＝1+ ＝1+ ，
即鍋內的最大壓強約為大氣壓強的 1+ 倍。
（2）鍋蓋面積為：S′＝πr′2＝π× ， 鍋蓋所承受的最小壓力為：
F＝pS′﹣p0S′＝（p0+ ﹣p0）S′＝ S′＝mg× ＝（ ）2mg

展開更多......

收起↑