大气压与天气.docx

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大气压与天气

第三讲

（1）天气与气候

一、大气层

【夯实基础】

1、大气主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。

2、大气层是地球上存在生命的条件之一。

①大气层使各种复杂的天气得以发生；②使得地球表面的昼夜温度差较小；③阻挡了大部分对地球生物造成危害的紫外线辐射；④阻挡了小天体的撞击

3、大气温度的垂直分布规律与大气分层

分层

高度（千米）

温度分布特点

对流层

0-17（赤道上空厚度为17~18千米；两极地区厚度为8千米）

温度随高度的增加而降低

平流层

17-55

温度随高度的增加而升高

中间层

55-85

温度随高度的增加而降低

暖层

85-500

温度随高度的增加而升高

外层

500以上

温度随高度的增加而升高

分层依据

大气的温度、密度和物质组成等特点

主要是依据大气温度在垂直方向上的变化

4、对流层：

集中了地球约四分之三的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。

最显著特点：

有强烈的对流运动。

对流层气温下面高，上面低，容易发生空气对流。

显著的对流运动和充足的水汽，使对流层的天气现象复杂多变。

5、对流

液体的对流气体的对流

6、平流层：

臭氧层吸收紫外线使温度升高，且天气现象少，适合高空飞行

【例题精讲】

例1关于大气组成成分及其作用的叙述，正确的是（）

（1）二氧化碳对地面有保温作用

（2）干洁空气的主要成分是氧和氢

（3）水汽和固体尘埃集中在高层大气中（4）臭氧能大量吸收太阳紫外线

A．

（1）

（2）B．

（1）（3）C．

（1）（4）D．

（2）（4）

例2大气垂直分层中，天气现象复杂多变的是（）

A．高层大气B．电离层C．平流层D．对流层

【随堂练习】

1．如果地球上没有大气，下列发生的现象中，仍然存在的是（）

A．狂风暴雨B．雷电交加C．火山喷发D．天空出现彩虹

2．大气中能够成云致雨的成分是（）

A．二氧化碳和水汽B．臭氧和二氧化碳C．水汽和尘埃D．氧和氮

3．被誉为“地球生命的保护伞”的大气成分是（）

A．二氧化碳B．氧气C．氮气D．臭氧

4．下列关于对流层大气的叙述，错误的是（）

A．上部冷，下部热，对流运动显著B．云、雨等天气现象只发生在对流层

C．其热量直接来源于太阳辐射D．其厚度是随纬度变化而变化的

5．下列物质是成云致雨的必要条件的是（）

A．氮和氧B．水汽和二氧化碳C．水汽和固体尘埃D．二氧化碳和固体尘埃

6．大气各层及其相关作用，正确的是（）

①对流层——气温随高度增加而降低②电离层——地球生命的保护伞

③臭氧层——反射无线电波④平流层——气温随高度增加而增加

A．①②B．①③C．①④D．③④

7．在风速大致相同，而气温垂直分布不同的A、B、C、D四种情况下，最有利于某工厂68米高烟囱灰尘扩散的是（）

20米

40米

60米

80米

100米

A

16.3℃

16.6℃

16.8℃

17.0℃

17.1℃

B

21.0℃

21.0℃

20.9℃

20.9℃

21.0℃

C

20.9℃

20.8℃

20.6℃

20.2℃

20.0℃

D

15.2℃

14.8℃

14.7℃

14.9℃

15.2℃

8．下列关于对流层大气的叙述，错误的是（）

A．上部冷，下部热，对流运动显著B．云、雨等天气现象只发生在对流层

C．其热量直接来源于太阳辐射D．其厚度是随纬度变化而变化的

9．大气的分层是根据，密度和物质组成等特点而分为层的。

其中大气的温度随高度的上升而逐渐下降的是以下。

10．读气温的垂直分布图（图2—1），完成：

（1）①②③三层中，①为层；②为层；③为层。

（2）用图中数字填空：

天气现象发生在层，臭氧主要集中在层，空气垂直运动强烈的是层，有利于高空飞行的是层。

（3）③层气温随高度增加而降低；说明了（）

A．空气越稀薄，保温作用越差B．该层顶部是臭氧层

C．地面是该层的主要直接热源D．该层热量直接来自于太阳辐射

二、大气压强

1、概念：

大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有P0表示。

说明：

“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。

高

压锅外称大气压。

2、产生原因：

因为空气受重力并且具有流动性。

3、大气压的存在——实验证明：

历史上著名的实验——马德堡半球实验。

小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

4、大气压的实验测定：

托里拆利实验。

结论：

大气压P0=760mmHg=76cmHg=1．01×105Pa（其值随着外界大气压的变化而变化）

说明：

本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10．3m

5、大气压与人类生活

（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；同一地点的不同时间，大气压也会不同。

③大气压对天气的影响：

高气压多晴朗天气，低气压区多阴雨天气。

（2）气压对液体沸点的影响：

当气压增大时，液体的沸点升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。

（3）气压与流速的关系：

气体流速越大，压强越小，液体压强也会随着流速的增大而减小

（四）生活用品与大气压

【例题精讲】

例1某同学用嘴对一小空瓶吸一口气，空瓶就能“挂”在嘴唇上，原因是（　　）

A．唾液把瓶粘住了B．瓶内气压减小了C．瓶外气压增大了D．瓶子质量减小了

例2小明在玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气），然后托住纸片，将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下（如图所示）．对整个探究活动的分析正确的是（　　）

A．探究的问题：

大气压强有多大B．探究的假设：

大气对各个方向都有压强

C．探究的目的：

研究水的重力与大气压力的关系D．探究的结论：

大气向各个方向的压强相等

【随堂练习】

1．下列都是《科学》课本中的实验，用来说明大气压强存在的是（　　）

A．橡皮塞跳起B．筷子提米C．覆杯实验D．向两球之间吹气

2．如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋，我们人类就生活在这“大气海洋”的底部，承受着大气对我们的压强﹣﹣大气压．下列有关叙述中不正确的是（　　）

A．马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在

B．1个标准大气压的数值为1．013×105帕，（760mm汞柱）

C．大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压也越大

D．人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关

3．如图所示，下列实验不能说明大气压存在的是（　　）

A．

B．

C．

D．

4．如图所示，将装满水的瓶子倒放在一个水槽内，因不慎，瓶底被碰破一个小孔，此时瓶内的水将（　　）

A．从小孔喷出

B．要下降，直到液面与水槽面齐平

C．不喷出也不下降

D．无法判定

5．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

6．青藏铁路在广大建设者的努力下，于2006年7月1日全线通车了，不少游客乘坐第一列列车去西藏旅游，但刚到达青藏高原时有的人头晕﹑头痛﹑耳鸣，有的恶心呕吐，主要原因是（　　）

A．高原上空气稀薄，气压偏低B．高原地区空气中的二氧化碳含量较多

C．高原上水分不足，温差变化大D．高原上道路崎岖，人体能量消耗过多

例3气体的流速越大，压强越小．下列现象的产生与此相关的是（　　）

A．

B．

C．

D．

例4弧圈球是一种攻击力强、威力大的乒乓球进攻技术．如图为某人某次拉出的弧圈球在空中高速旋转前进的示意图，此时球上方气体相对球上部流速小于下方气体相对球下部流速，以下说法正确的是（　　）

A．球在空中继续前进是受到惯性力的作用

B．球在空中前进时受平衡力作用

C．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得慢

D．球因高速旋转前进比不旋转前进时会下落得快

【随堂练习】

1．公共汽车上涉及到许多物理知识，其中分析正确的是（　　）

A．轮胎上有花纹﹣﹣用来减小摩擦

B．使用的IC收费卡﹣﹣利用了超声波原理

C．后门上方安装的摄像头﹣﹣利用凸透镜成倒立放大的实像

D．车窗打开时，遮阳的窗帘总是往外飘﹣﹣窗外空气流速大，压强小

2．如图所示，能够说明流体压强与流速关系的是（　　）

A．B．

马德堡半球实验两纸片靠拢

C．D．

拦河坝设计成下宽上窄玻璃厂用吸盘搬运玻璃

3．把一张半卷着的硬纸片摆放在桌子上，如果使劲吹一下它的下面，如图所示．则下列说法正确的是（　　）

A．纸片会翻转过来，因为下面的气流速度大压强大

B．纸片会翻转过来，因为下面的气流速度大压强小

C．纸片不会翻转过来，因为下面的气流速度大压强大

D．纸片不会翻转过来，因为下面的气流速度大压强小

4．如图所示，灰鹅在飞行途中突遇强风，会将身体翻转180°，以脚朝上但头保持不变的怪异姿势飞行．灰鹅转体后（　　）

A．翅膀下方空气流速大于上方的流速，有助于迅速降低高度

B．翅膀下方空气流速大于上方的流速，有助于迅速提升高度

C．翅膀下方空气流速小于上方的流速，有助于迅速降低高度

D．翅膀下方空气流速小于上方的流速，有助于迅速提升高度

5．龙卷风威力巨大，常会造成人员伤亡、房屋损毁。

其实质是高带旋转的气流，它能把地面上的物体或人畜“吸”起卷入空中（如图所示），龙卷风能“吸”起物体的主要原因是（　　）

A．龙卷风使物体受到重力变小

B．龙卷风增大了空气对物体的浮力

C．龙卷风内部的气体流速大，压强小

D．龙卷风产生了强大的静电，将物体吸上天空

6．如图所示，小汽车受到的重力为G，它在平直的高速公路上以90km/h的速度行驶时，受到地面的支持力为F．若考虑周围空气对它的影响，则下列关于G和F的大小关系正确的是（　　）

A．G＞F

B．G=F

C．G＜F

D．无法比较

例5如图所示，在一敞口玻璃瓶甲里盛适量的水，使之能浮在一水槽中，将另一只同样的敞口空玻璃瓶乙瓶口朝下，按入槽内水中，并固定位置，在标准大气压下，对槽内水加热到沸腾时（　　）

A．槽内甲、乙瓶内水温都不能达到100℃

B．甲瓶内水沸腾，乙瓶内水不沸腾

C．甲瓶内水不沸腾，乙瓶内水沸腾

D．甲、乙瓶中水都不沸腾

例6张强同学家的高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样，他测得高压锅限压阀的质量为70g，排气孔的横截面积约为10mm2。

问这个高压锅工作时，其内部水蒸气的最大压强为多大?

若锅盖面积为260cm2，则它所能承受的压力至少多大才能保证安全?

（设大气压P0=105Pa）

【随堂练习】

1．将甲、乙两个试管装水后分别放入两个盛有水的容器内．乙试管所置的容器有密封的盖子．若对容器加热使容器内的水沸腾，正确的是（）

A．甲、乙两试管内的水都沸腾B．甲、乙两试管的水都不沸腾

C．甲管内的水沸腾，乙管内的水不沸腾D．甲管内的水不沸腾，乙管内的水沸腾收起

2．如图所示，甲杯中盛有水，水中漂浮着盛水试管；乙杯口被封闭，试管中盛有水．用酒精灯给两杯加热，则（）

A．甲、乙试管中的水均沸腾B．甲、乙试管中的水均不沸腾

C．甲试管中的水会沸腾，乙中的不会D．乙试管中的水会沸腾，甲中的不会

3．根据"研究液体沸点与气压关系"的实验，回答下列问题：

（1）用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，如图a所示，在水沸腾过程中，温度计的示数_________（填"变大"、"变小"或"不变"），此温度即为水的___________．水沸腾时看到瓶口周围有大量的"白气"，在"白气"形成过程中，发生的物态变化是_______和______．

（2）待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾．过一会儿，将注射器接到烧瓶口上，如图b所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是_______________．此实验说明_______________。

4．某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：

（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，这样做的目的是．

（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29．9N．

（3）如右图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为cm，计算出活塞的横截面积．

（4）计算得到大气压强的数值为Pa

（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）：

①；②．

5．小明家的高压锅锅体直径为24cm，排气孔内径为4mm。

小明不慎丢失了锅的限压阀，当他到商店购买时售货员告诉他，生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种，孔径相同，质量分别为100g和60g。

（1）请你根据说明书给出的数据，通过计算说明，小明应该买哪一种限压阀。

（说明书标有：

当大气压

为105Pa时，该锅最高温度为120℃。

已知：

水的沸点与压强的关系如图1所示，取g=10N/kg）

（2）请你说明如果买另一种限压阀，使用时会出现什么问题。

三、天气与气候

1、天气：

短时间内近地面的气温、湿度、气压等要素的综合状况。

2、气温：

描述天气的基本要素，指当地空气的冷热程度

测量气温的工具：

温度计，我国常用的单位：

摄氏度（℃）。

气象观测中使用：

普通温度计，最高温度计（测一天中最高温）、最低温度计（测一天中最低温）

一天中的气温是不断变化的，气温最高值：

下午2点（14:

00）；气温最低值：

日出前后

3、人体最感舒适的气温约为22℃

4、降水的条件：

空气中相对湿度达到100%、降温以及凝结核（空气中的微小灰尘颗粒）。

降水包括：

雨、雪、冰雹，最常见的为降雨

降雨量：

雨量筒收集后倒入雨量杯测量，雪、冰雹等溶化后测量。

单位：

毫米（mm）

5、气候：

某一地区长时间内的天气特征，包括天气的平均状况和极端状况

气候差异是由于不同地区影响气候的因素不同造成的

6、

7、温室效应：

现代工业不断发展及生活方式的改变，导致大气中二氧化碳不断增加，大气对地面的保温作用增强，加速了全球气候的变暖趋势

8、热岛现象：

城市是人口高度密集，经济高度发展、能量消耗较多、空气污染最严重的特殊地区，使城市形成了一种气温较高、湿度较低、雾霾增多的特殊气候、使城市上空经常维持一个气温高于四周郊区的暖空气团。

【例题精讲】

例12005年5月我国对珠穆朗玛峰高度重新进行了测量。

（1）为了利于攀登，测量队员穿上了特制的底部有凹凸不平花纹的防滑靴，目的是为了摩擦。

（2）测量队员从6500m营地向7600m营地前进时，感觉周围气温越来越低，造成这一变化的因素是。

A．纬度位置B．海陆分布C．地貌D．气压

（3）10月9日国家测绘局宣布：

地球最高峰——珠穆朗玛峰“身高”为8844.43m。

珠穆朗玛峰变“矮”了！

珠穆朗玛峰变“矮”可能与气体增加而引起全球气候变暖有关。

例2小明说：

“今天夜里到明天，深圳市内有中到大雨。

”小亮说：

“深圳冬季温暖少雨，夏季高温多雨。

”这两句话分别描述深圳的（）

A．气候天气B．天气气候C．天气天气D．气候气候

【随堂练习】

1．下列描写能正确反映某地气候特征的是（）

A．晴间多云B．风力三、四级C．风和日丽D．冬冷夏热

2．下列句子指天气的是（）

A．雷雨交加，电闪雷鸣B．终年炎热干燥C．终年温和湿润D．终年干旱多风沙

3．“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”所描述的气候类型是（）

A．温带大陆性气候B．高山气候C．温带季风气候D．亚热带季风气候

4．日常生活中，天气预报描述的两个基本要素是（）

A．气压和风B．气温和降水C．气压和湿度D．空气质量和风

5．我国季风区的降雨和热量在时间上的配合特点是（）

A．全年高温多雨B．夏季高温少雨

C．冬季温和多雨D．雨热同期

6．造成西北地区气候干旱的主要原因是（）

A．深居内陆，距海遥远B．纬度位置高C．北回归线通过D．海拔高

7．下列气温曲线、降水柱状图能反映北京气候特点的是（）

ABCD

8．下列说法中讲的是气候的是（）

A．夜来风雨声B．明天有特大暴雨

C．四川盆地春天多夜雨D．未来48小时内将会剧烈降温