内容正文:
8.3 大气压与人类生活
1.通过实验或事例感受到大气压强的存在,能用大气压强解释生产生活中的有关现象。
2.知道托里拆利实验和标准大气压的大小。
3.知道大气压强与人类生活的关系。
一、大气压的存在
1.大气压:由大气产生的压强叫做 ,简称大气压。
2.证明大气压存在的实验: 实验(或纸片托水实验、吸盘实验)。
二、怎样测量大气压
1.首先测出大气压值的实验: 实验。
2.标准大气压的值: 汞柱所产生的压强,约为 Pa。
3.测大气压工具: 。
大气压强
马德堡半球
托里拆利
760 mm
1.013×105
气压计
三、大气压与人类生活
1.大气压与高度的关系:高度越高,气压越 。(在海拔 2 km 以内,每升高10 m,大气压约减小111 Pa)
2.液体沸点与大气压的关系:气压越大,沸点越 ,气压越小,沸点越 。(高压锅原理:增大锅内气压,提高锅内水的沸点)
低
高
低
探究点一:大气压的存在
[典例1] 将少量热水倒入一空矿泉水瓶中(矿泉水瓶未变形),轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是( )
A.在所浇冷水的压力作用下,矿泉水瓶被压瘪
B.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
C.矿泉水瓶内热气将它吸进去了
D.在大气压的作用下,矿泉水瓶被压瘪
D
[变式1] 如图所示,将杯子里装满水,用硬纸片把杯口盖严,手按住纸 片,放手后( )
A.只有丙纸片掉下,水流出
B.乙、丙纸片掉下,水流出
C.甲、乙、丙纸片都掉下,水流出
D.甲、乙、丙纸片都不掉下,水不流出
D
探究点二:大气压的测定——托里拆利实验
1.将玻璃管中灌满汞液的目的是 ,这样可以使玻璃管倒立放入汞槽后,其上方形成 。
2.本实验中能不能用水做实验?为什么?
排出其中的空气
真空
[典例2] 如图为托里拆利实验的装置,下列表述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变低
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将变大
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
D
[变式2] 如图所示,老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气 压),试管的顶端混入了部分空气,实验时测得管内水银柱的高度 . (选填“大于”“等于”或“小于”)760 mm;如果将试管顶端开一个 孔,管内水银柱最终会 。
小于
下降至管内外液面相平(意思相近即可)
探究点三:大气压与人类的生活
[典例3] 某学习小组在研究大气压随海拔高度变化的情况时,查阅到如下资料:
海拔高度/km 0 1 2 3 4 5
大气压/kPa 101 90 80 70 62 54
(1)从表格中的数据可以得出:大气压强随海拔高度的增加而 。
(2)海拔3 km处的大气压值与 m高的水柱产生的压强相等。(g取10 N/kg)
(3)在海拔1 km处,10 m2水面受到的大气压力是 N。
减小
7
9×105
正确理解大气压强
(1)大气压强的特点:随高度的增加而减小。在海拔 2 000 m以内,每升高10 m大气压约减小 111 Pa,高度越高,减小得越缓慢。
(2)利用大气压知识解释日常生活中的现象:一切液体的沸点都随气压减小而降低,随气压的增大而升高。一定质量的气体的压强随气体体积的增大而减小,随气体体积的减小而增大。
[变式3-1] (2022十堰)如图所示是负压救护车,车内空间为负压舱,它能有效防止病毒再传播,负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气 (选填“从车内抽出”或“抽入至车内”),使车内气压 (选填“高于”“低于”或“等于”)车外大气压,在 作用下,清洁的空气只能由车外流向车内。
从车内抽出
低于
大气压
[变式3-2] (2022西藏)将如图所示烧瓶中的水加热至沸腾,迅速用橡 皮塞塞住瓶口,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,我们会看到烧瓶中的水 又 了。这是因为浇冷水使烧瓶内水蒸气液化,减小了瓶内气压,使水的 降低。
沸腾
沸点
1.下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.吸饮料 B.瓶吞鸡蛋 C.高压锅煮饭 D.注射器抽取药液
C
2.有关大气压的说法正确的是( )
A.马德堡半球实验证明了大气压强的存在
B.牛顿最早精确测出了大气压强的值
C.离地面越高,大气压强越大
D.气压越低,水的沸点越高
3.寒冷的冬天,太阳能热水器水箱的通气孔(与大气相通)由于冰冻堵塞而不通,放水使用后发现不锈钢水箱变瘪了,水箱变瘪说明( )
A.存在大气压强 B.水箱存在热胀冷缩
C.水箱的不锈钢老化 D.水变成冰时体积变大
A
A
4.在如图所示的托里拆利实验中,会使测得的大气压数值变小的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜 B.将玻璃管稍微下压
C.用密度更小的液体替代水银 D.玻璃管内混入空气
5.如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )
A.图(甲)中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
C.利用图(甲)的实验可以粗测大气压的值
D.利用图(乙)的实验可以粗测大气压的值
D
D
6.(2022广州从化区期中)如图是在山脚下自制的简易气压计,从山脚带到山顶后,气压计的水柱高度和瓶外气压与山脚下比较,下列说法正确的是( )
A.水柱高度上升 瓶外气压降低
B.水柱高度下降 瓶外气压升高
C.水柱高度上升 瓶外气压升高
D.水柱高度下降 瓶外气压降低
A
7.(2023广东)如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验;将两个吸盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)大气压强;若在吸盘上截一个小孔,吸盘内部气体压强会变 ;若在海拔更高的地方做同样的实验,将其分开所需的力更小,说明海拔越高,大气压强越 。
小于
大
小
8.将两端开口的玻璃细管竖直置于水槽中,上端抽气,水面上升稳定后如图(甲)所示,此时的大气压相当于该处 m高的水柱所产生的压强;图(甲)中,M、H两点位置受到水的压强大小为pM (选填“>”“=”或“<”)pH;如图(乙)所示,将玻璃细管倾斜稳定后,管内水柱长度将 (选填“变长”“变短”或“不变”)(管下端在水中的深度不变)。
9.6
>
变长
9.世界上第一支温度计是由伽利略发明的,其原理如图所示,它是利 用 (选填“气体”或“液体”)的热胀冷缩原理,中空玻璃管与玻璃泡相连,玻璃管中水柱上方密封部分空气,用玻璃泡测量物体的温度,当大气压不变,被测物体温度降低时,水柱会 。当被测物体温度不变、大气压变小时,水柱会 。(后两空均选填“上升”“下降”或“不变”)
气体
上升
下降
10.某实验小组进行了如下探究:在长约1 m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住(如图甲),然后倒插在水银槽中(如图乙)。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水银面的高度差为760 mm(如图丙)。
(1)此时大气压强的数值 (选填“大于”“小于”或“等于”)760 mm水银柱产生的压强。
(2)将图丙中玻璃管竖直向上提起 1 cm,管口仍在水银槽的水银面以下,稳定后管内外水银面的高度差为 mm。
(3)将玻璃管倾斜(如图丁),管口仍在水银槽的水银面以下,水银柱没到达玻璃管底部,稳定后管内外水银面的高度差 (选填“大于”“小于”或“等于”)760 mm。
等于
760
等于
11.(物理学与工程实践)如图所示为西汉时期的四兽纽熊足铜鼎。考古学家打造了一个仿制品进行实验:鼎内装较多水、盖上向外凸起的鼎盖、闭合锁扣,鼎下堆放干柴燃烧,当鼎外为1标准大气压时,鼎内的水在120 ℃沸腾,因此该鼎被誉为“古代高压锅”。下列事实中,不能导致“鼎内的水在120 ℃沸腾”的是( )
A.鼎盖厚实自重较大
B.鼎盖与鼎体结合处平整,密封性好
C.锁扣给鼎盖施加向下的压力
D.鼎内所装水的质量较大
D
12.(2022河源紫金县期中)为了测量大气压强,小明选择的器材有:
2.5 mL的注射器、0~10 N的弹簧测力计、刻度尺和细线。
(1)实验步骤如下:
①如图(甲),用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度l= cm;
②如图(乙),把注射器活塞推至筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞开始滑动时,记录弹簧测力计的示数F= N;
③小明所测得的大气压强值为 Pa。
4.00
6.2
0.992×105
(2)实验时,小明用手托住弹簧测力计,使其保持在水平方向,目的是减少 对实验的影响。
(3)同组的小华发现注射器顶端装针头处的空气无法排尽,则测得的大气压值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
弹簧测力计的自重
偏小
谢谢观赏!
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答案:不能;本实验若把汞改为水,
由p=ρgh可知,
h==≈10.3 m。水柱的高度约为10.3 m,则所用玻璃管的长度应在 10.3 m 以上,非常不方便。
B.图(乙)中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的
$$