大气及大气的压强（一）讲练-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

大气及大气压强（一） 知识新授 · 知识点一：大气层 1. 大气层 地球表面存在大气层，大气主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。 2. 大气层的意义 ①大气层是地球上存在生命的条件之一。 ②大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温差比较小。 ③大气层阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的紫外线辐射和小天体的撞击。 3. 大气的温度 ①大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间 ②在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势 ③在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低 ④在12－55千米之间，气温随着高度的增加温度升高 4. 大气的分层 大气分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化。根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，具体见下表：原创作品 层名 高度 温度分布特点 对流层 0至8~17千米 气温随高度的上升而下降 平流层 8~17千米至55千米 气温随高度的上升而升高 中间层 55~85千米 气温随高度的上升而下降 暖层 85~500千米 气温随高度的上升而升高 外层 500千米以上 气温随高度的上升而升高 5. 对流层的分布及特点 ①对流层是大气的底层。两极地区地面受热较少，对流活动较弱，对流层的厚度小，约为8千米；赤道地区地面受热多，对流活动较强，对流层较厚，约17~18千米。对流层集中了地球约3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。版权所有 ②对流层最显著的特点是有强烈的对流运动。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，云、雨、雪、雷电等主要的天气现象都发生在这一层。 6. 空气对流 地面辐射是对流层大气的主要热源，下层空气温度高，密度小，向上运动；上层空气温度低，密度大，向下运动 ，形成了空气的对流。2 【例题精讲】 【例1】假如地球周围没有了大气层，下列的选项中不再发生的是（　　） ①人们通过声音辨别方位 ②马德堡半球实验 ③水往低处流 ④用天平称质量 ⑤抽水机抽水 ⑥坐滑翔伞飞行 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥ 【例2】图为气温的垂直分布图。2012年10月14日奥地利跳伞运动员从39千米的高度完成跳伞，成为第一位超音速自由落体的人，在短短三个小时内打破了多项世界纪录。请问该运动员下落过程中大气温度（　　） A．一直升高 B．先升高后降低 C．先降低后升高 D．一直降低 【例3】如图是大气温度垂直分布图，下列关于大气层的说法正确的是（　　） ①甲层：几乎集中了全部水汽 ②乙层：温度随高度的升高而降低 ③丙层：温度随高度的升高而降低 ④丁层：大气密度很大 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【例4】“大气河”是大气中狭长而强劲的水汽输送带，对极端降水有着重要影响。“大气河”现象发生在大气层的（　　） A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．暖层 【例5】2021年9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三位航天员安全顺利出舱，这标志着我国空间站阶段首次载人飞行任务取得圆满成功。返回舱返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的特点或作用说法正确的是（　　） A．保护作用——阻挡紫外线辐射和小天体撞击 B．垂直分层——从对流层到外层，大气密度逐渐变得浓厚 C．物质组成——随大气层高度的升高，大气物质组成基本不变 D．气温变化——从地表到12km高度处，气温随高度的上升先增加后减小 【例6】根据大气温度的垂直变化，科学家将大气分层进行研究。下列关于大气中对流层的相关叙述，其中正确的描述是（　　） ①对流层有强烈的对流运动 ②气温随高度的增加而升高 ③对流层是与人类关系最密切的一层 ④对流层中的天气现象复杂多变 ⑤由于大气分5层，所以对流层占了大气质量的五分之一 A．①③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①③④ 【例7】小明利用废旧饮料瓶制作了图示装置来模拟风的形成，将其放置在无风的环境中，先点燃大瓶内蜡烛，再点燃小瓶瓶口附近的线香。图中M点线香烟雾的飘动方向为（　　） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【例9】如图所示，是某同学用一次性纸杯自制的走马灯模型，用支架支在白炽灯上，点亮白炽灯，纸杯就旋转了起来，更换不同瓦数的白炽灯泡，以及利用透明塑料片卷成的不同长度的圆筒加在走马灯上方，都可以观察到纸杯的转速发生了改变，同学们就此发表了四条意见：①因为空气对流，纸杯发生了旋转；②塑料圆筒长度越长，纸杯旋转得越慢；③白炽灯的瓦数越大，纸杯旋转得越快；④纸杯的转动方向与杯底开口方向相反。其中与事实符合的是（　　） A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 【例8】热在水中是如何传播的呢？某同学认为可能是通过水的流动来传递的。他的探究过程如下： （1）寻找方法：如图所示，在水中加入一些紫红色高锰酸钾颗粒，通过被染红的水的运动来反映水的流动，以下三种方法中和他所用方法相同的是 。 A．研究液体蒸发快慢与哪些因素有关 B．用带箭头的线段来表示光传播的路径和方向 C．用烛焰的摆动来反映声波的存在 （2）进行实验：将水装入环形玻璃容器，将高锰酸钾颗粒放在A点（如图），给该处加热，发现被染红的水沿 （填“顺时针”或“逆时针”）的方向运动起来，并很快使水的温度升高。 （3）根据以上的探究可知：如果冬天家中准备安装暖气片，使家中的空气很快变暖，应该将暖气片安装在房间的 。（选填“上方”或“下方”） 【例9】大气层由内到外可以分为五层，其中，臭氧层位于________。我们生活在________层，请你在图中画出空气对流的方向________。 · 知识点二：气温 1. 天气：一个地区短时间内近地面的大气温度、湿度、气压、等要素的综合状况 2. 气候：是一个地区多年的平均天气状况和特征。 3. 气温：空气温度（反映当地空气的冷热程度） 4. 测量工具：百叶箱中的温度计。 5. 百叶箱的特点： ①漆成白色且箱门朝向北方。（白色吸热较少，对百叶箱中温度计的测量影响较小。在北半球，朝向北方，防止太阳光的直接辐射。百叶箱内阳光不能直接照射，能防止日晒雨淋。） ②放在离地1.5米高处。（这个高度气温变化比较稳定，这个高度也是人活动的范围。它可以真实地反映空气的温度。1.5米高处可以减少地面辐射） ③做成百叶装。（百叶箱内的气温波动比箱外小。能通风，温度计读数更符合实际气温） ④温度计横放。（防止重力的影响） 【例题精讲】 【例10】诗人常常在诗句中会加入“天气”或“气候”元素，以提升整首诗的意境。下列诗句中，提到“气候”的是（　　） A．人间四季总如春 B．月落乌啼霜满天 C．忽如一夜春风来 D．东边日出西边雨 【例11】在以下词语中：①阴转多云；②冬暖夏凉；③鹅毛大雪；④四季如春；⑤和风细雨；⑥长夏无冬；⑦冬雨夏干；⑧雷电交加，描述天气的有（　　） A．①③⑤⑧ B．②③④⑧ C．①③④⑤⑧ D．①③④⑤⑦⑧ 【例12】气温是描述天气的基本要素。下列相关说法中正确的是（　　） A．一天中气温的最高值一般出现在正午12时左右 B．人体最感舒适的气温约为22℃ C．在对流层，地面高度每上升100米，气温会下降约6℃ D．气象观测中将温度计放在百叶箱里，主要是为了防止温度计遭到意外损坏 【例13】在气象观测中，温度计通常放置在一个漆成白色的百叶箱内，下列关于百叶箱的说法，错误的是 （　　） A．百叶箱漆成白色时能更好地反射阳光 B．它的箱门朝北开可避免阳光直射对气温测量的影响 C．百叶箱内每天测出的最高气温都会出现在午后2时 D．百叶箱的高度设置为1.5米是因为这个高度气温较稳定，又是人类活动的高度 【例14】下面是某市气象台发布的一条气象消息：我市今天夜里到明天晴，东到东南风2～3级，明天白天最高气温为22℃，早上最低气温是13℃，空气质量为优，请回答： （1）气象消息中说“明天白天最高气温为22℃”，应出现在 左右。 （2）某市的气温日较差是 ℃。 · 知识点三：大气压强的存在及测量 1. 大气压存在现象 覆被实验 牛奶盒的变化 瓶中取袋 吸饮料 紧贴在墙面上的吸盘 马德堡半球实验 大量现象表明，大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。大气的压强简称大气压。 注意 （1）大气压对物体的作用是四面八方都有的。 （2）“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. 大气压大小测定 ①托里拆利实验 1643年6月20日，意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验，故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。 【实验器材】水银，1米以上的长玻璃管（或两根玻璃管中间用橡皮管连接），水槽（烧杯)。 【实验过程】在长约 1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为 760mm。 【原理分析】在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。 即向上的大气压=水银柱产生的液体压强。 【实验结论】大气压 （标准大气压值，其值随外界大气压变化而变化） 【误差分析】实验前玻璃管里水银灌满目的是使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小；将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。 ②空盒气压计 空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕（hPa）为单位，一行以毫米汞柱（mmHg）为单位，1mmHg约为133Pa。该气压计携带和使用比较方便。 ③水银气压计 水银气压计内有一根细玻璃管，管内水银柱的高度会随着大气压的变化而变化。读出水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。 该气压计的测量比较精准。 ④估测大气压值得方法 a．吸盘法：将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在平滑的物体表面上,挤出里面的空气,用弹簧测力计钩着挂钩测出刚刚拉脱时的拉力。再设法测量出吸盘与桌面的的接触面积，然后用压强公式算出大气压，如图所示。 b．针筒法：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，然后慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚好拉动时，记下弹簧测力计的示数，再设法测量出活塞的横截面积，然后用压强公式算出大气压。如图所示。 【例题精讲】 【例15】下列现象中，不能说明大气压存在的是（　　） A．吸盘式挂衣钩 B．用管子吸饮料 C．覆杯实验 D．用针筒将药液注入肌肉 【例16】下列现象中没有利用大气压强的是（　　） A．塑料挂衣钩紧贴的光滑的墙壁上 B．钢笔吸墨水 C．用抽气机将马德堡半球中的空气抽出 D．护士给病人打针前，将药液吸进针筒 【例17】如图是教材中“瓶中取袋”实验，其中“将塑料袋从瓶内拉出时，越拉越费力”，产生这种现象的原因是塑料袋与玻璃瓶之间的（　　） A．气体越来越多 B．气体越来越少 C．气压越来越大 D．气压越来越小 【例18】在验证大气压存在的覆杯实验中，小柯认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了，而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是（　　） A．如图甲，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落 B．如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落 C．如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落 D．如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落 【例19】如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 B．外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强 C．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出 【例20】为了估测当天大气压究竟有多大，科学兴趣小组同学在实验室合作进行了如图甲所示的实验。其实验步骤如下： ①将蘸水的塑料吸盘（吸盘有重力）按在光滑水平板面上，并多次挤压吸盘。 ②用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离板面。 ③记录刚脱离板面时弹簧测力计的读数F0=41N，可视为大气对吸盘的压力大小。 ④量出吸盘与水平板面的接触面积S=4cm2。 ⑤计算大气压。 （1）按以上数据可知，大气压值为 。 （2）步骤①中“多次挤压吸盘”的目的是 。 （3）根据甲实验设计，可能会引起测得的大气压值偏大的原因是 。 （4）若按图乙中的两种方式进行实验，实验器材和步骤均相同，则选择图乙中的 （填“左”或“右”）图这种方式更合理。 【例21】小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量。 （1）将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔。目的是 。 （2）下面是记录实验情况的表格，请将空白处内容补充完整。 大气压力F/N 注射器容积V/mL 注射长器全部刻度的长度l/cm 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa 7.5 2.5 4 0.625 （3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体。 ②活塞与注射器筒壁间有摩擦。 ③弹簧测力计的示数没有读准。 ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因可能会使测量值大于真实值的是 。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 课堂巩固 1. 地球外部的大气有起保护的作用，请设想：如果一旦地球外部的大气消失，下列哪种情况仍然存在？（　　） A．流星雨现象 B．蔚蓝色的天空 C．阳光普照大地 D．建造风力发电站 2. 如图为大气的温度、密度随高度变化的示意图，下列说法正确的是（　　） A．高度越高，大气的温度越高 B．高度越高，大气的密度越大 C．大气的密度越小温度越高 D．对流层的气温下面高、上面低 3. 北京时间2022年10月31日15时37分，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，梦天实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。火箭升空过程中，依次穿越的大气层是（　　） A．对流层、中间层、平流层、暖层 B．平流层、中间层、对流层、暖层 C．对流层、平流层、中间层、暖层 D．中间层、对流层、平流层、暖层 4. 下列关于大气和大气层的说法正确的是（　　） A．一架飞机由赤道一直向北飞行，并保持在万米高度，它会一直待在对流层 B．大气主要集中在地表以上1000km左右的高度内，大气的厚度比地球径大 C．对流层集中了地球约1/3的大气质量和几乎全部的水汽，最显著的特点是有强烈的空气对流运动 D．依据大气压强在垂直方向上的变化将大气层分为五层 5. 小科利用对流管研究水的对流现象。用酒精灯加热对流管右下端，看到水的流动方向为（　　） A． B． C． D． 6. 举世瞩目的第19届亚运会已于2023年9月23日在杭州举行，下列说法正确的是（　　） A．今天阴转多云，明天多云，它描述的是气候 B．季风更替明显，无霜期长，它描述的是气候 C．夏季温暖潮湿多雨，它描述的是天气 D．季风更替明显，无霜期长，描述的是天气 7. 在气象观测中，通常把温度计放在百叶箱里，百叶箱距地面高约1.5～2米，百叶箱的箱门要朝北开（北半球），百叶箱的颜色要漆成白色。对此，下列分析正确的是（　　） A．因为离地面1.5米高的空气污染少 B．防止受重力影响 C．可引起人的注意，防止被人碰倒 D．可减少阳光直接辐射的影响 8. 实验是初中科学学习的重要途径，是发展科学思维和掌握科学知识的有力工具。回答下面小题。下列实验不能证明大气压存在的是（　　） A．牛奶盒的变化 B．用注射器注射药液 C．瓶中取袋 D．覆杯实验 9. 如图所示，是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验，下面说法错误的是（　　） A．玻璃管倾斜不影响实验测量结果 B．是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落 C．大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 D．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气 10. 某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（　　） A． B． C． D． 11. 神舟的回家之路，情牵着神州大地。10月31日7时21分，神舟十六号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离，在中国空间站出差5个月的航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮，辞别浩瀚星河，踏上回家之路。约50分钟后，飞船返回舱成功降落在东风着陆场。中国空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务完美收官。 （1）神舟飞船返回地球是依次经过大气的外层、暖层、中间层、平流层和 ，最后返回到地球。 （2）如果地球上没有大气，下列现象仍然存在的是 （选填字母）。 A．狂风暴雨 B．明亮的流星 C．火山喷发 D．蓝天白云 12. 空气的对流运动是怎样形成的？ （1）用酒精灯加热对流管的一端，如图甲所示。观察到的现象是管内的水 流动，该实验能类比空气的对流。 （2）点燃一段线香，横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯或其他玻璃器皿倒扣在桌面上，线香置于中间，如图乙所示。可观察到线香的烟先 ，然后向四周扩散，最后下沉。 （3）根据图甲、图乙的实验结果，在图丙中用箭头表示出空气对流运动的规律。 13. 科学小组在学习了大气压的相关知识后，自主完成了对大气压大小的测量。 【实验器材】一次性注射器、弹簧测力计、水桶等 【实验步骤】 ①将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。 ②向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测出水桶和水的总重力。 ③用注射器将烧杯中的水缓慢向外抽，当活塞刚开始向右滑动时，测得水桶和水的总重力。 ④ 。 ⑤计算。 【分析交流】 （1）若完成步骤①时注射器筒底端留有空气，会使实验结果 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）为了测出大气压的值，请你补充完整实验步骤④： 。 【反思评价】 （3）完成步骤②后还进行了步骤③的操作再计算，会使测量结果更准确，原因是 。 14. 在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是： ①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10 厘米2；②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N； ③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排尽吸盘内空气； ④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为95N； ⑤记录整理数据； ⑥算出大气压的值，分析实验结论。实验装置如图甲。 请结合你所学的知识分析： （1）上述的实验步骤中，哪一步是多余的 （填序号）。 （2）根据该同学的实验数据，计算得到的大气压的值等于 Pa。 （3）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会 （“大于”“小于”“等于”）95N。 （4）通过该方法测出的大气压值会偏小，可能的原因是 （此题多选） A．气密性不好 B．吸盘自身有重力 C．吸盘内空气未排尽。 课后练习 1. 地球上的大气层像一件外衣一样保护着地球，如果没有大气层，地球将会（　　） A．出现晴天、下雨等非常复杂的天气现象 B．仍然听到讲话的声音 C．频繁地受“天外来客”的袭击 D．没有白天和黑夜 2. 如图是大气温度垂直分布图，下列关于大气层的说法正确的是（　　） ①甲层：几乎集中了全部水汽 ②乙层：温度随高度的升高而降低 ③丙层：温度随高度的升高而降低 ④丁层：大气密度很大 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 3. 2022年12月4日，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲乘坐神舟十四号返回舱成功返回地球。返回舱返回过程中，需高速穿过大气层。关于地球大气层的说法不正确的是（　　） A．大气层能保护地球，减少小天体的撞击 B．雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层 C．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化 D．返回舱返回地球时依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 4. 我国传统文化蕴含丰富的科学原理，如古代人民就能充分利用空气流动原理设计建筑、制作工艺品等。传统工艺品“走马灯”（如图）上方平放叶轮，当下方蜡烛点燃时，叶轮旋转，并带动纸筒转动，从而产生“走马”的效果。下列关于蜡烛点燃后，走马灯内的空气流动方向正确的是（　　） A．B． C． D． 5. 下列描述中，不属于天气现象的是（　　） A．昨天傍晚下了一场雷阵雨 B．北京冬季寒冷干燥，四季分明 C．风和日丽 D．今天气温10℃～20℃ 6. 下列关于将温度计放在百叶箱内的说法，不正确的是（　　） A．是为了防止雨雪等天气造成测量误差 B．是为了防止地面辐射而造成测量误差 C．是为了防止温度超过量程而使温度计破裂 D．是为了防止阳光直射导致温度计示数比实际空气温度高 7. 下列现象不能证明大气压存在的是（　　） A．瓶吞鸡蛋 B．拔火罐 C．吸尘器 D．往气球中打气 8. 如图所示是测量大气压强的实验装置，此时管内外水银液面高度差为760mm，下列对此实验的描述正确的是（　　） A．该实验利用将大气压强转化为水银压强，便于实验的测量 B．该实验计算得到大气压强为1.013×106Pa C．将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差将变小 D．如果将玻璃管倾斜，管内外水银面的高度差将变大 9. 为了验证天气观测中温度计要放在漆成白色的百叶箱里的必要性，小滨分别把两只温度计放在箱内和箱外观测。得到数据如表。求两只温度计6次观测的平均温度值，箱外的平均气温要比箱内高 ℃，这是由于 。 时间 10：00 10：10 10：20 10：30 10：40 10：50 箱内温度/℃ 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.3 箱外温度/℃ 21.3 21.7 21.6 22.0 22.4 22.8 10. 在对流层中，气温随着海拔高度的升高而降低，使得空气对流运动显著。 （1）请在“空气对流运动”模型（图1）中，用箭头表示空气的运动方向。 （2）根据对流原理，室内的取暖装置应安装在房间的 （填“上部”或“下部”）效果更好。 （3）小明想利用装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底，并在瓶身一侧开一小口，在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分（如图2）。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛，小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向，其中正确的是 （选填“1”、“2”或“3”）。 11. 小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和注射器的自重，摩擦可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好。 （1）当活塞相对于针筒开始滑动时，可以近似看成活塞在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 （填“平衡力”或“相互作用力”）。 （2）大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L。计算大气压值，其表达式为p= 。（用F，L，V表示） （3）小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 12. 小明在探究大气压强的过程中进行了如图所示的一系列操作： （1）如图甲所示，小明将一个杯子装满水，用薄塑料片紧贴杯口，倒扣以后塑料片未往下掉，这是由于纸片受到 的作用。 （2）为了测量大气压强的大小，小明将一面积2cm2的吸盘吸附在光滑表面上，吸盘一端系上细绳用测力计将其拉离附着面，如图乙所示，吸盘脱离瞬间测力计示数如图丙所示，此时F= N，据此估算出大气压强值约为 Pa； （3）最后小明想实验测出较为准确的大气压强数值，在如图丁所示长约为1米，一端封闭的玻璃管内灌满水银，堵住管口，然后倒插在水银槽中，松开管口，管内水银面下降到一定高度就不再下降。 ①玻璃管内水银必须注满的原因： 。小明测出的大气压强数值相当于 cm的水银柱产生的压强。 ②若玻璃管内不慎混入空气，水银面的高度差将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；所测的大气压强会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； ③若小明在玻璃管顶部敲了一个孔，你认为会出现的现象是管内液面 （选填“上升”“不变”或“下降”）。 8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大气及大气压强（一） 知识新授 · 知识点一：大气层 1. 大气层 地球表面存在大气层，大气主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。 2. 大气层的意义 ①大气层是地球上存在生命的条件之一。 ②大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温差比较小。 ③大气层阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的紫外线辐射和小天体的撞击。 3. 大气的温度 ①大气温度的变化范围约在－84℃--2500℃之间 ②在85千米以上，大气的温度呈逐渐上升趋势 ③在0－12千米、55－85千米之间气温随高度的增加而降低 ④在12－55千米之间，气温随着高度的增加温度升高 4. 大气的分层 大气分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化。根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，具体见下表：原创作品 层名 高度 温度分布特点 对流层 0至8~17千米 气温随高度的上升而下降 平流层 8~17千米至55千米 气温随高度的上升而升高 中间层 55~85千米 气温随高度的上升而下降 暖层 85~500千米 气温随高度的上升而升高 外层 500千米以上 气温随高度的上升而升高 5. 对流层的分布及特点 ①对流层是大气的底层。两极地区地面受热较少，对流活动较弱，对流层的厚度小，约为8千米；赤道地区地面受热多，对流活动较强，对流层较厚，约17~18千米。对流层集中了地球约3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质。版权所有 ②对流层最显著的特点是有强烈的对流运动。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，云、雨、雪、雷电等主要的天气现象都发生在这一层。 6. 空气对流 地面辐射是对流层大气的主要热源，下层空气温度高，密度小，向上运动；上层空气温度低，密度大，向下运动 ，形成了空气的对流。2 【例题精讲】 【例1】假如地球周围没有了大气层，下列的选项中不再发生的是（　　） ①人们通过声音辨别方位 ②马德堡半球实验 ③水往低处流 ④用天平称质量 ⑤抽水机抽水 ⑥坐滑翔伞飞行 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥ 【答案】C 【解答】解：假如地球周围没有了大气层，就没有大气压， ①由于声音可以在空气中传播，真空不能传声，所以地球上没有空气，人们将无法用语言交谈； ②马德堡半球实验说明了大气压的存在，没有大气压，该实验将无法进行； ③水往低处流是由于重力的缘故，是重力的作用，与大气压无关； ④如果没有空气，仍然可以用天平称质量； ⑤抽水机抽水是利用大气压工作的； ⑥坐滑翔伞飞行是利用空气流速与压强的关系产生升力的，没有空气不能滑翔； 故如果地球周围没有大气层，将不再发生的是①②⑤⑥，故C正确 【例2】图为气温的垂直分布图。2012年10月14日奥地利跳伞运动员从39千米的高度完成跳伞，成为第一位超音速自由落体的人，在短短三个小时内打破了多项世界纪录。请问该运动员下落过程中大气温度（　　） A．一直升高 B．先升高后降低 C．先降低后升高 D．一直降低 【答案】C 【解答】解：根据题干可知，奥地利跳伞运动员从39千米的高度完成跳伞，39千米属于平流层，平流层从30千米以上气温随高度增加而迅速上升，平流层随着海拔增高气温降低，所以该运动员下落过程中大气温度先降低后升高，故C正确，ABD错误。 【例3】如图是大气温度垂直分布图，下列关于大气层的说法正确的是（　　） ①甲层：几乎集中了全部水汽 ②乙层：温度随高度的升高而降低 ③丙层：温度随高度的升高而降低 ④丁层：大气密度很大 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【答案】B 【解答】解：①甲层是贴近地面的对流层，对流层几乎集中了全部水汽和杂质，天气现象复杂多变，故确。 ②乙层是平流层，平流层温度随高度的升高先降低后升高，故错误。③丙层是暖层，温度随高度的升高而 降低，故正确。④丁层是散逸层，大气密度很小，接近于真空，故错误。 【例4】“大气河”是大气中狭长而强劲的水汽输送带，对极端降水有着重要影响。“大气河”现象发生在大气层的（　　） A．对流层 B．平流层 C．中间层 D．暖层 【答案】A 【解答】解：对流层集中力3/4的大气质量和几乎全部的水汽和固体杂质，所以“大气河”现象发生在大气层的对流层。 【例5】2021年9月17日，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，三位航天员安全顺利出舱，这标志着我国空间站阶段首次载人飞行任务取得圆满成功。返回舱返回时要穿越地球大气层，以下关于地球大气层的特点或作用说法正确的是（　　） A．保护作用——阻挡紫外线辐射和小天体撞击 B．垂直分层——从对流层到外层，大气密度逐渐变得浓厚 C．物质组成——随大气层高度的升高，大气物质组成基本不变 D．气温变化——从地表到12km高度处，气温随高度的上升先增加后减小 【答案】A 【解答】解：大气层的臭氧层可以吸收紫外线，并且大气可以阻挡小天体对地球的撞击，对地球起到保护作用，故A对。从对流层到外层，大气密度逐渐变得小，故B错。大气在不同高度，大气物质组成不一样，故C错。从地表到12km高度处，气温随高度的上升而减小，故D错。 【例6】根据大气温度的垂直变化，科学家将大气分层进行研究。下列关于大气中对流层的相关叙述，其中正确的描述是（　　） ①对流层有强烈的对流运动 ②气温随高度的增加而升高 ③对流层是与人类关系最密切的一层 ④对流层中的天气现象复杂多变 ⑤由于大气分5层，所以对流层占了大气质量的五分之一 A．①③④⑤ B．①②③⑤ C．①②③④ D．①③④ 【答案】D 【解答】解：根据所学知识可知，对流层空气对流运动显著，故①正确。大气对流层气温随高度增加而递减，故②错误。大气垂直分层中与人类活动密切相关的是对流层，故③正确。空气中的水汽和固体杂质等主要集中在对流层，因此对流层天气现象复杂多变，故④正确。对流层集中了大气质量的四分之三和几乎全部的水汽、杂质，对流层厚度随纬度变化而变化，故⑤错误。 【例7】小明利用废旧饮料瓶制作了图示装置来模拟风的形成，将其放置在无风的环境中，先点燃大瓶内蜡烛，再点燃小瓶瓶口附近的线香。图中M点线香烟雾的飘动方向为（　　） A．向上 B．向下 C．向左 D．向右 【答案】C 【解答】解：大瓶内空气受热膨胀，密度减小，瓶内空气上升，大瓶内气压减小，小于外界大气压，故空气从小瓶流往大瓶，即线香烟雾的飘动方向为向左。故ABD错误，C正确。 【例8】如图所示，是某同学用一次性纸杯自制的走马灯模型，用支架支在白炽灯上，点亮白炽灯，纸杯就旋转了起来，更换不同瓦数的白炽灯泡，以及利用透明塑料片卷成的不同长度的圆筒加在走马灯上方，都可以观察到纸杯的转速发生了改变，同学们就此发表了四条意见：①因为空气对流，纸杯发生了旋转；②塑料圆筒长度越长，纸杯旋转得越慢；③白炽灯的瓦数越大，纸杯旋转得越快；④纸杯的转动方向与杯底开口方向相反。其中与事实符合的是（　　） A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 【答案】D 【解答】解：当走马灯放在白炽灯泡上面时，扇叶由于空气被白炽灯加热而形成对流，会推动走马灯转动，故①与事实相符。如风车图，走马灯上端扇叶受到空气推力，所以纸杯的转动方向与杯底开口方向相反，故④与事实相符。当白炽灯泡的功率越大时，空气受热膨胀的越大，上升速度越快，纸杯转动越快；当纸杯越大，受得到热气流的推力越大，纸杯转动越快，故③与事实相符；塑料圆筒长度越长，空气上下对流效果明显，塑料圆筒长度越长，走马灯转速越快，故②不与事实相符。 【例9】热在水中是如何传播的呢？某同学认为可能是通过水的流动来传递的。他的探究过程如下： （1）寻找方法：如图所示，在水中加入一些紫红色高锰酸钾颗粒，通过被染红的水的运动来反映水的流动，以下三种方法中和他所用方法相同的是 。 A．研究液体蒸发快慢与哪些因素有关 B．用带箭头的线段来表示光传播的路径和方向 C．用烛焰的摆动来反映声波的存在 （2）进行实验：将水装入环形玻璃容器，将高锰酸钾颗粒放在A点（如图），给该处加热，发现被染红的水沿 （填“顺时针”或“逆时针”）的方向运动起来，并很快使水的温度升高。 （3）根据以上的探究可知：如果冬天家中准备安装暖气片，使家中的空气很快变暖，应该将暖气片安装在房间的 。（选填“上方”或“下方”） 【答案】（1）C；（2）顺时针；（3）下方。 【解答】解：（1）通过被染红的水的运动来反映水的流动，采用的是转换法， A.研究液体蒸发快慢与哪些因素有关，应用的是控制变量法； B.研究光现象时用一根带箭头的直线来表示光传播的路径和方向，采用的是模型法； C.声波看不见、摸不着，用烛焰的摆动来反映声波的存在采用的是转换法； 故选：C； （2）进行实验：将水装入环形玻璃容器，将高锰酸钾颗粒放在A点，给该处加热，发现被染红的水沿A→B→C→D→A的方向运动起来，即被染红的水沿顺时针的方向运动起来； （3）从底部加热，水会循环流动起来，很快使水的温度升高，这种现象叫做对流，它能发生在各种气体和液体中。根据以上的探究可知：如果冬天家中准备安装暖气片，应该安装在房间的下方，取暖效果最好。 【例10】大气层由内到外可以分为五层，其中，臭氧层位于________。我们生活在________层，请你在图中画出空气对流的方向________。 【答案】 平流；对流； · 知识点二：气温 1. 天气：一个地区短时间内近地面的大气温度、湿度、气压、等要素的综合状况 2. 气候：是一个地区多年的平均天气状况和特征。 3. 气温：空气温度（反映当地空气的冷热程度） 4. 测量工具：百叶箱中的温度计。 5. 百叶箱的特点： ①漆成白色且箱门朝向北方。（白色吸热较少，对百叶箱中温度计的测量影响较小。在北半球，朝向北方，防止太阳光的直接辐射。百叶箱内阳光不能直接照射，能防止日晒雨淋。） ②放在离地1.5米高处。（这个高度气温变化比较稳定，这个高度也是人活动的范围。它可以真实地反映空气的温度。1.5米高处可以减少地面辐射） ③做成百叶装。（百叶箱内的气温波动比箱外小。能通风，温度计读数更符合实际气温） ④温度计横放。（防止重力的影响） 【例题精讲】 【例11】诗人常常在诗句中会加入“天气”或“气候”元素，以提升整首诗的意境。下列诗句中，提到“气候”的是（　　） A．人间四季总如春 B．月落乌啼霜满天 C．忽如一夜春风来 D．东边日出西边雨 【答案】A 【解答】解：根据所学知识可知，四个选项中，“月落乌啼霜满天”、“忽如一夜春风来”和“东边日出西边雨”表示短时间内的天气特征，只有“人间四季总如春”表示长时间内的大气运动状况，是气候特征。 【例12】在以下词语中：①阴转多云；②冬暖夏凉；③鹅毛大雪；④四季如春；⑤和风细雨；⑥长夏无冬；⑦冬雨夏干；⑧雷电交加，描述天气的有（　　） A．①③⑤⑧ B．②③④⑧ C．①③④⑤⑧ D．①③④⑤⑦⑧ 【答案】A 【解答】解：①阴转多云、③鹅毛大雪、⑤和风细雨和⑧雷电交加，都是描述短时段内的具体状态，具有多变性，描述的是天气；②冬暖夏凉、④四季如春、⑥长夏无冬和⑦冬雨夏干，都是描述一个地方多年的天气平均状况，具有相对的稳定性，描述的是气候。 【例13】气温是描述天气的基本要素。下列相关说法中正确的是（　　） A．一天中气温的最高值一般出现在正午12时左右 B．人体最感舒适的气温约为22℃ C．在对流层，地面高度每上升100米，气温会下降约6℃ D．气象观测中将温度计放在百叶箱里，主要是为了防止温度计遭到意外损坏 【答案】B 【解答】解：A、一天中气温的最高值一般出现在14时左右，故错误。B、根据课本内容可知，人体最感舒适的气温约为22℃，故正确。C、在对流层，地面高度每上升1000米，气温会下降约6℃，故错误。D、气象观测中将温度计放在百叶箱里，主要是为了防止温度计被太阳直接照射，故错误。 【例14】在气象观测中，温度计通常放置在一个漆成白色的百叶箱内，下列关于百叶箱的说法，错误的是 （　　） A．百叶箱漆成白色时能更好地反射阳光 B．它的箱门朝北开可避免阳光直射对气温测量的影响 C．百叶箱内每天测出的最高气温都会出现在午后2时 D．百叶箱的高度设置为1.5米是因为这个高度气温较稳定，又是人类活动的高度 【答案】C 【解答】解：白色的百叶箱里可以避免阳光直接照射，故A对，不符合题意。朝北开是为了防止太阳光直射带来的热量影响箱内温度计的测量结果，故B正确，不符合题意。一日内最高气温通常出现在午后2时左右，所以百叶箱内每天测出的最高气温都会出现在午后2时左右，故C错误，符合题意。1.5米左右是人类躯干活动的高度范围，而且这个高度的大气较为稳定和敏感，能较好的表现出各种天气变化，故D对，不符合题意 【例15】下面是某市气象台发布的一条气象消息：我市今天夜里到明天晴，东到东南风2～3级，明天白天最高气温为22℃，早上最低气温是13℃，空气质量为优，请回答： （1）气象消息中说“明天白天最高气温为22℃”，应出现在 左右。 （2）某市的气温日较差是 ℃。 【答案】（1）14时；（2）9。 【解答】解：（1）一天中气温最高值出现在14时左右，所以说气象消息中说“明天白天最高气温为22℃”，应出现在14时左右。（2）气温日较差是指一天最高气温与最对气温的差。据题干中的描述可得，某市的气温日较差是22-13=9℃。 · 知识点三：大气压强的存在及测量 1. 大气压存在现象 覆被实验 牛奶盒的变化 瓶中取袋 吸饮料 紧贴在墙面上的吸盘 马德堡半球实验 大量现象表明，大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。大气的压强简称大气压。 注意 （1）大气压对物体的作用是四面八方都有的。 （2）“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. 大气压大小测定 ①托里拆利实验 1643年6月20日，意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验，故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。 【实验器材】水银，1米以上的长玻璃管（或两根玻璃管中间用橡皮管连接），水槽（烧杯)。 【实验过程】在长约 1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为 760mm。 【原理分析】在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。 即向上的大气压=水银柱产生的液体压强。 【实验结论】大气压 （标准大气压值，其值随外界大气压变化而变化） 【误差分析】实验前玻璃管里水银灌满目的是使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小；将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。 ②空盒气压计 空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕（hPa）为单位，一行以毫米汞柱（mmHg）为单位，1mmHg约为133Pa。该气压计携带和使用比较方便。 ③水银气压计 水银气压计内有一根细玻璃管，管内水银柱的高度会随着大气压的变化而变化。读出水银柱高度为多少毫米，大气压即为多少毫米汞柱。 该气压计的测量比较精准。 ④估测大气压值得方法 a．吸盘法：将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在平滑的物体表面上,挤出里面的空气,用弹簧测力计钩着挂钩测出刚刚拉脱时的拉力。再设法测量出吸盘与桌面的的接触面积，然后用压强公式算出大气压，如图所示。 b．针筒法：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，然后慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚好拉动时，记下弹簧测力计的示数，再设法测量出活塞的横截面积，然后用压强公式算出大气压。如图所示。 【例题精讲】 【例16】下列现象中，不能说明大气压存在的是（　　） A．吸盘式挂衣钩 B．用管子吸饮料 C．覆杯实验 D．用针筒将药液注入肌肉 【答案】D 【解答】解：A、吸盘式挂衣钩，是里面的压强小于外界大气压，是大气压把吸盘压在墙上，故A正确； B、用管子吸饮料时，嘴里的压强小于外界大气压，是大气压把饮料压入嘴中，故B正确； C、覆杯实验，是外界大气压大于杯子里面水的压强，因此水流不出来，故C正确； D、将药液注入肌肉，利用手的推力，故D错误 【例17】下列现象中没有利用大气压强的是（　　） A．塑料挂衣钩紧贴的光滑的墙壁上 B．钢笔吸墨水 C．用抽气机将马德堡半球中的空气抽出 D．护士给病人打针前，将药液吸进针筒 【答案】C 【解答】解：A、塑料挂衣钩紧贴的光滑的墙壁上，需要先用力挤压塑料吸盘，把盘内的空气挤出，然后吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上，故A不符合题意；B、自来水钢笔在吸墨水时，是先把钢笔内的空气排出，然后在外界大气压的作用下，墨水进入钢笔内，故B不符合题意；C、用抽气机可以将马德堡半球中的空气抽出，但不是利用大气压强。故C符合题意；D、护士给病人打针前，将注射器的活塞推下时，将针筒内的空气排出，再向上提起活塞时，针筒内的体积增大，压强减小，药液在外界大气压的作用下被压入针筒内，故D不符合题意。 【例18】如图是教材中“瓶中取袋”实验，其中“将塑料袋从瓶内拉出时，越拉越费力”，产生这种现象的原因是塑料袋与玻璃瓶之间的（　　） A．气体越来越多 B．气体越来越少 C．气压越来越大 D．气压越来越小 【答案】D 【解答】解：如图由于塑料袋外侧紧贴瓶内壁一侧，而塑料袋内侧受到大气压的作用，将塑料袋从瓶内拉出来时，瓶内残余空气体积变大，压强变小，塑料袋内外压力差变大，所以会越拉越吃力，故ABC错误，D正确。 【例19】在验证大气压存在的覆杯实验中，小柯认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了，而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是（　　） A．如图甲，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落 B．如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落 C．如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落 D．如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落 【答案】D 【解答】解：A、图甲中，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落，都可以证明大气压的存在，不能反驳小柯的想法，不合题意；B、图乙中，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落，可证明大气向各个方向都有压强，不能反驳小柯的想法，不合题意；C、图丙中，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落，杯子内外都有空气，无法说明大气是否存在向上的压强，不能反驳小柯的想法，不合题意；D、图丁中，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落，说明没有空气时，没有了气压，也就无法托住水和纸片，这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用，而不是纸片被杯口的水粘住了，可反驳小柯的想法，符合题意 【例20】如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 B．外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强 C．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出 【答案】D 【解答】解：由图知，玻璃管竖直时，水银柱高为76cm,倾斜后水银高为74cm。 A、大气压不变，仍能支持76cm的水银柱，而倾斜后水银充满全管，水银高为74cm,水银柱产生压强减小，所以水银对玻璃管上端有压强，故A正确；B、由图知，玻璃管竖直时，水银柱高为76cm,所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强，故B正确；C、玻璃管倾斜后能够充满全管，说明上端无水银的部分肯定是真空，若不是真空，管内水银不会充满全管，故C正确；D、玻璃管倾斜后，上端碰出一小孔，试管上端也存在大气压强，管内水银在重力作用下会下降，而不会向上喷，故D错误。 【例21】为了估测当天大气压究竟有多大，科学兴趣小组同学在实验室合作进行了如图甲所示的实验。其实验步骤如下： ①将蘸水的塑料吸盘（吸盘有重力）按在光滑水平板面上，并多次挤压吸盘。 ②用弹簧测力计钩着吸盘挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离板面。 ③记录刚脱离板面时弹簧测力计的读数F0=41N，可视为大气对吸盘的压力大小。 ④量出吸盘与水平板面的接触面积S=4cm2。 ⑤计算大气压。 （1）按以上数据可知，大气压值为 。 （2）步骤①中“多次挤压吸盘”的目的是 。 （3）根据甲实验设计，可能会引起测得的大气压值偏大的原因是 。 （4）若按图乙中的两种方式进行实验，实验器材和步骤均相同，则选择图乙中的 （填“左”或“右”）图这种方式更合理。 【答案】（1）（2）将里面空气排出；（3）吸盘自身重力影响；（4）左。 【解答】解：（1）p=F/s；可得，（2）将吸盘蘸水后按在光滑水平板面上，多次挤压吸盘是为了排尽空气，防止漏气，以减小吸盘内气体对实验结果的影响；（3）甲实验设计，向上拉动时，拉力大小等于向下的大气压力和吸盘重力之和，可能会引起测得的大气压值偏大的原因是吸盘自身重力影响；（4）竖直向下拉动时，拉力与吸盘自身重力的之和等于大气压力，因而所测拉力偏小，只有水平方向拉动时，重力没有影响，故左侧合理。 【例22】小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、刻度尺等器材，对大气压的值进行测量。 （1）将活塞推至注射器底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔。目的是 。 （2）下面是记录实验情况的表格，请将空白处内容补充完整。 大气压力F/N 注射器容积V/mL 注射长器全部刻度的长度l/cm 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa 7.5 2.5 4 0.625 （3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体。 ②活塞与注射器筒壁间有摩擦。 ③弹簧测力计的示数没有读准。 ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因可能会使测量值大于真实值的是 。 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】（1）排尽注射器内的空气；（2）②1.2×105； （3）C。 【解答】解：（1）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。 （2）根据实验原理可知需要测量的物理量：大气压力F；注射器容积V；注射器全部刻度的长度为L；活塞的横截面积为S；最后计算出大气压强的值； （3）根据压强公式P=F/S，受力面积一定，活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气会使拉力变小，算出的大气压会偏小；活塞与注射器筒壁间有摩擦，或没有读准弹簧测力计的示数都会使力的测量值偏大，算出的大气压会偏大，故选C。 课堂巩固 1. 地球外部的大气有起保护的作用，请设想：如果一旦地球外部的大气消失，下列哪种情况仍然存在？（　　） A．流星雨现象 B．蔚蓝色的天空 C．阳光普照大地 D．建造风力发电站 【答案】C 【解答】解：流星雨的形成，一般是由彗星分裂出的碎片形成的流星群体。这些流星群体受到地球引力的作用，进入地球的大气层中，与大气相互摩擦燃烧后，便形成了如同下雨般流星雨的景观；风力发电站来自于风能，风能的形成离不开大气的运动；蓝光的波长比红光长，在进入大气时由于折射蓝光就被折射到高空的地方，而红光等被折射下来了，所以空中就是蔚蓝色，故ABD中现象的形成都离不开大气；没有了大气的保护作用，“阳光会依然普照地”。 2. 如图为大气的温度、密度随高度变化的示意图，下列说法正确的是（　　） A．高度越高，大气的温度越高 B．高度越高，大气的密度越大 C．大气的密度越小温度越高 D．对流层的气温下面高、上面低 【答案】D 【解答】解：A、对流层高度越高，气温越低，故错误。B、高度越高，大气的密度越小，故错误。C、大气的密度越小温度不一定越高，如中间层大气的密度越小温度越低，故错误。D、对流层的温度直接来自于地面辐射，所以海拔越高，气温越低，即对流层的气温下面高、上面低，故正确 3. 北京时间2022年10月31日15时37分，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，梦天实验舱与火箭成功分离并进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。火箭升空过程中，依次穿越的大气层是（　　） A．对流层、中间层、平流层、暖层 B．平流层、中间层、对流层、暖层 C．对流层、平流层、中间层、暖层 D．中间层、对流层、平流层、暖层 【答案】C 【解答】解：根据大气的温度、密度、运动等特征，大气自下而上分为对流层、平流层、中间层、暖层，故火箭升空过程中，依次穿越的大气层是对流层、平流层、中间层、暖层，故C正确，ABD错误。 4. 下列关于大气和大气层的说法正确的是（　　） A．一架飞机由赤道一直向北飞行，并保持在万米高度，它会一直待在对流层 B．大气主要集中在地表以上1000km左右的高度内，大气的厚度比地球径大 C．对流层集中了地球约1/3的大气质量和几乎全部的水汽，最显著的特点是有强烈的空气对流运动 D．依据大气压强在垂直方向上的变化将大气层分为五层 【答案】C 【解答】解：一架飞机由赤道一直向北飞行，并保持在万米高度，随着对流层高度的降低，在高纬度地区会进入平流层，A错。大气上界约为2000-3000千米的高度，地球的平均半径为6371千米，大气的厚度比地球半径小，B错。据课本知识可知，对流层集中了地球约1/3的大气质量和几乎全部的水汽，最显著的特点是有强烈的空气对流运动高空气温低、空气稀薄、缺氧严重，不利人类生存，C正确。依据大气压强以及温度在垂直方向上的变化将大气层分为三层，D错。 5. 小科利用对流管研究水的对流现象。用酒精灯加热对流管右下端，看到水的流动方向为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：用酒精灯加热对流管右下端，右边的水温度升高，密度变小，水流上升，左边水流没有加热，密度没有变，左端水下沉，即水呈逆时针流动； 6. 举世瞩目的第19届亚运会已于2023年9月23日在杭州举行，下列说法正确的是（　　） A．今天阴转多云，明天多云，它描述的是气候 B．季风更替明显，无霜期长，它描述的是气候 C．夏季温暖潮湿多雨，它描述的是天气 D．季风更替明显，无霜期长，描述的是天气 【答案】B 【解答】解：今天阴转多云，明天多云，它描述的是天气；季风更替明显，无霜期长，它描述的是气候；夏季温暖潮湿多雨，它描述的是气候。 7. 在气象观测中，通常把温度计放在百叶箱里，百叶箱距地面高约1.5～2米，百叶箱的箱门要朝北开（北半球），百叶箱的颜色要漆成白色。对此，下列分析正确的是（　　） A．因为离地面1.5米高的空气污染少 B．防止受重力影响 C．可引起人的注意，防止被人碰倒 D．可减少阳光直接辐射的影响 【答案】D 【解答】解：在太阳光直接曝晒下，温度计的示数要高于它周围空气的温度。为了使温度计既能防止太阳照射，又能防止风吹雨淋，从而能准确测量出气温，就要把温度计放在遮荫处。百叶箱内外漆成白色，这样，投射到百叶箱上的阳光大多数会被反射，箱内空气不至于因为箱壁的升温而升高，测出的气温就比较准确。 8. 实验是初中科学学习的重要途径，是发展科学思维和掌握科学知识的有力工具。回答下面小题。下列实验不能证明大气压存在的是（　　） A．牛奶盒的变化 B．用注射器注射药液 C．瓶中取袋 D．覆杯实验 【答案】B 【解答】解：A、用吸管吸牛奶时，由于里面的气压减小，在外面大气压强的作用下，纸盒被压瘪，故A不符合题意；B、向病人体内注射药液，利用的是人的推力，没有利用大气压，故B符合题意；C、橡皮筋将塑料袋密封，袋子与瓶子之间有空气，用手拿住里面的袋子向外拽时，里面空气的气压减小，在外界大气压强的作用下，袋子不能被取出，甚至会将瓶子一起被拿起来，故C不符合题意；D、在覆杯实验中，是大气压强托住了杯子中的水，利用了大气压，故D不符合题意。 9. 如图所示，是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验，下面说法错误的是（　　） A．玻璃管倾斜不影响实验测量结果 B．是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落 C．大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 D．实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气 【答案】D 【解答】解：A、实验时，玻璃管如果倾斜会使长度增加，但高度不变，不影响实验测量结果，故A正确； B、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，故B正确； C、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，故C正确； D、实验中玻璃管内水银面的上方是真空，故D错误。 10. 某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：皮碗的表面积根据题意可知，最多能挂的物重G等于对皮碗的拉力， 而大气对皮碗的压力与物体对皮碗的拉力是一对平衡力，则F=G， 所以，大气压： 11. 神舟的回家之路，情牵着神州大地。10月31日7时21分，神舟十六号载人飞船轨道舱与返回舱成功分离，在中国空间站出差5个月的航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮，辞别浩瀚星河，踏上回家之路。约50分钟后，飞船返回舱成功降落在东风着陆场。中国空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务完美收官。 （1）神舟飞船返回地球是依次经过大气的外层、暖层、中间层、平流层和 ，最后返回到地球。 （2）如果地球上没有大气，下列现象仍然存在的是 （选填字母）。 A．狂风暴雨 B．明亮的流星 C．火山喷发 D．蓝天白云 【答案】（1）对流层（2）C 【解答】解：（1）地球大气层自地面高高空，依次分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，所以神舟飞船返回地球是依次经过大气的外层、暖层、中间层、平流层和对流层，最后返回到地球。（2）A、狂风暴雨的由于对流层大气的对流运动形成的，所以没有大气层，不可能形成狂风暴雨，故错误。B.明亮的流星是流星体与大气大气的剧烈摩擦形成的光斑，所以没有大气层，不可能形成流星现象，故错误。C.火山喷发是地球内部能量的强烈释放，和地球大气无关，所以没有大气层，火山喷发仍然发生，故正确。D.蓝天是大气对太阳辐射的折射作用形成的，白云是水蒸气凝结形成的，所以没有大气层，不可能形成蓝天白云，故错误。 12. 空气的对流运动是怎样形成的？ （1）用酒精灯加热对流管的一端，如图甲所示。观察到的现象是管内的水 流动，该实验能类比空气的对流。 （2）点燃一段线香，横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯或其他玻璃器皿倒扣在桌面上，线香置于中间，如图乙所示。可观察到线香的烟先 ，然后向四周扩散，最后下沉。 （3）根据图甲、图乙的实验结果，在图丙中用箭头表示出空气对流运动的规律。 【答案】（1）水沿一定方向流动；（2）往上弥漫；（3）。 【解答】解：（1）用酒精灯加热对流管的一端，对流管内的水受热膨胀上升，可以看到水沿一定方向流动； （2）点燃一段线香，香处的空气受热膨胀上升，如果把香横插在橡皮泥上，把一只大号烧杯或其他玻璃器皿倒扣在桌面上，线香置于中间，可以看到烟往上运动，达到一定高度向四周弥漫； （3）根据上面两个活动，能得出水和空气的对流运动规律，即加热时，空气受热，密度减小，热空气上升，冷空气下降，如图所示：。 13. 科学小组在学习了大气压的相关知识后，自主完成了对大气压大小的测量。 【实验器材】一次性注射器、弹簧测力计、水桶等 【实验步骤】 ①将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。 ②向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测出水桶和水的总重力。 ③用注射器将烧杯中的水缓慢向外抽，当活塞刚开始向右滑动时，测得水桶和水的总重力。 ④ 。 ⑤计算。 【分析交流】 （1）若完成步骤①时注射器筒底端留有空气，会使实验结果 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）为了测出大气压的值，请你补充完整实验步骤④： 。 【反思评价】 （3）完成步骤②后还进行了步骤③的操作再计算，会使测量结果更准确，原因是 。 【答案】（1）偏小；（2）读出注射器的容积和测量出注射器的全部刻度的长度；（3）当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反，通过两次实验可以减小摩擦力对实验结果的影响。 【解答】解：（1）注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；（2）为了测出大气压的值，还需要知道活塞的面积，因此读出注射器的容积和测量出注射器的全部刻度的长度，再计算出活塞的面积；（3）当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反，通过两次实验可以减小摩擦力对实验结果的影响。 14. 在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是： ①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10厘米2； ②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N； ③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排尽吸盘内空气； ④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为95N； ⑤记录整理数据； ⑥算出大气压的值，分析实验结论。实验装置如图甲。 请结合你所学的知识分析： （1）上述的实验步骤中，哪一步是多余的 （填序号）。 （2）根据该同学的实验数据，计算得到的大气压的值等于 Pa。 （3）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会 （“大于”“小于”“等于”）95N。 （4）通过该方法测出的大气压值会偏小，可能的原因是 （此题多选） A．气密性不好 B．吸盘自身有重力 C．吸盘内空气未排尽。 【答案】（1）②；（2）9.5×104；（3）小于；（4）AC。 【解答】解：（1）根据压强公式p=F/S可知，测量大气压强的大小，需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积，没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力，因此步骤②是多余的； （2）根据题意可知，大气对吸盘的压力F=F示=95N，若不考虑实验过程中的其他影响因素，实验时的大气压值： （3）由图可知，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，根据流体压强和流速的关系可知，吸盘外侧空气流速增大，压强变小，大气对吸盘的压力减小，所以，弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N。（4）气密性不好或吸盘内有空气未排尽都会使测出的大气压力F的数值偏小，根据p=F/S知大气压值会偏小。 课后练习 1. 地球上的大气层像一件外衣一样保护着地球，如果没有大气层，地球将会（　　） A．出现晴天、下雨等非常复杂的天气现象 B．仍然听到讲话的声音 C．频繁地受“天外来客”的袭击 D．没有白天和黑夜 【答案】C 【解答】解：A、下雨等复杂天气状况发生在对流层，因此没有大气层将不会出现晴天、下雨等非常复杂的天气现象，A不符合题意； B、声音需要在空气中传播，不能在真空中传播，因此没有大气层将不会听到讲话的声音，B不符合题意； C、正因为有了大气层的保护，地球表面才没有像月球一样有陨石坑，因此没有大气层地球将频繁地受“天外来客”的袭击，C符合题意； D、白天和黑夜是地球自转引起的，若没有大气层地球表面会比较昏暗，D不符合题意。 2. 如图是大气温度垂直分布图，下列关于大气层的说法正确的是（　　） ①甲层：几乎集中了全部水汽 ②乙层：温度随高度的升高而降低 ③丙层：温度随高度的升高而降低 ④丁层：大气密度很大 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【答案】B 【解答】解：①甲层是贴近地面的对流层，对流层几乎集中了全部水汽和杂质，天气现象复杂多变，故正确。②乙层是平流层，平流层温度随高度的升高先降低后升高，故错误。③丙层是暖层，温度随高度的升高而降低，故正确。④丁层是散逸层，大气密度很小，接近于真空，故错误。 3. 2022年12月4日，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲乘坐神舟十四号返回舱成功返回地球。返回舱返回过程中，需高速穿过大气层。关于地球大气层的说法不正确的是（　　） A．大气层能保护地球，减少小天体的撞击 B．雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层 C．大气层分层的主要依据是大气温度在垂直方向上的变化 D．返回舱返回地球时依次经过外层→暖层→平流层→中间层→对流层 【答案】D 【解答】解：据所学可知，小天体坠落地球需经过大气层，与大气摩擦、燃烧，最后消失或减小，从而减少小天体的撞击，所以大气层能保护地球，A正确，不符合题意。对流层含有几乎全部水汽和杂质，气温随高度增加而递减，对流显著，雷电风雨等主要的天气现象都发生在对流层，B正确，不符合题意。按大气温度在垂直方向上的变化降大气层分为对流层、平流层、高层大气，C正确，不符合题意。根据大气的温度、密度、运动等特征，大气自下而上分为对流层、平流层、中间层、暖层、外层，故飞船返回过程中，依次穿越的大气层是外层、暖层、中间层、平流层、对流层，D错误，但符合题意。 4. 我国传统文化蕴含丰富的科学原理，如古代人民就能充分利用空气流动原理设计建筑、制作工艺品等。传统工艺品“走马灯”（如图）上方平放叶轮，当下方蜡烛点燃时，叶轮旋转，并带动纸筒转动，从而产生“走马”的效果。下列关于蜡烛点燃后，走马灯内的空气流动方向正确的是（　　） A．B． C． D． 【答案】A 【解答】解：点燃走马灯内的蜡烛，加热烛焰上方的空气，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，周围的冷空气过来填充热空气原来的位置，使空气形成对流。故BCD错误，A正确。 5. 下列描述中，不属于天气现象的是（　　） A．昨天傍晚下了一场雷阵雨 B．北京冬季寒冷干燥，四季分明 C．风和日丽 D．今天气温10℃～20℃ 【答案】B 【解答】解：天气是指某个地方短时间内的阴晴、雨雪等状况，昨天傍晚下了一场雷阵雨、风和日丽、今天气温10℃～20℃都是短时间内的变化，属于天气；北京冬季寒冷干燥，四季分明是多年的天气平均状况，具有相对的稳定性，属于气候。 6. 下列关于将温度计放在百叶箱内的说法，不正确的是（　　） A．是为了防止雨雪等天气造成测量误差 B．是为了防止地面辐射而造成测量误差 C．是为了防止温度超过量程而使温度计破裂 D．是为了防止阳光直射导致温度计示数比实际空气温度高 【答案】C 【解答】解：百叶箱可防止阳光照射，雨雪等降水天气和地面热辐射等造成的测量误差，而气温变化一般不会超过温度计的量程。故C描述错误，符合题意；ABD描述正确，不符合题意。 7. 下列现象不能证明大气压存在的是（　　） A．瓶吞鸡蛋 B．拔火罐 C．吸尘器 D．往气球中打气 【答案】D 【解答】解：A.瓶内压强小，通过瓶外大气压将鸡蛋压入瓶内，证明了大气压的存在，故A选项不符合题意；B.拔火罐也是将玻璃罩内加热后罩内气压变低，在外面大气压的作用下将身体的肉压入玻璃罩内，故B选项不符合题意；C.吸尘器的原理类似我们用吸管吸饮料，鼓风机将吸尘器吸杆中的气体吸走，灰尘在大气压的作用下压入吸尘器，故C选项不符合题意；D.用气筒往气球中大气是靠人手的推力将气体充入气球内，不能证明大气压的存在，故D选项符合题意。 8. 如图所示是测量大气压强的实验装置，此时管内外水银液面高度差为760mm，下列对此实验的描述正确的是（　　） A．该实验利用将大气压强转化为水银压强，便于实验的测量 B．该实验计算得到大气压强为1.013×106Pa C．将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差将变小 D．如果将玻璃管倾斜，管内外水银面的高度差将变大 【答案】A 【解答】解：A．大气压大小不易直接测量，该实验利用将大气压强等于水银柱产生的压强，转化为水银压强，便于实验的测量，故A正确；B．该实验测得大气压760mm水银柱，等于1标准大气压，p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa,故B错误；C．将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差将不变，故C错误；D．如果将玻璃管倾斜，会使水银柱变长，但竖直高度依然会不变，管内外水银面的高度差不变，故D错误。 9. 为了验证天气观测中温度计要放在漆成白色的百叶箱里的必要性，小滨分别把两只温度计放在箱内和箱外观测。得到数据如表。求两只温度计6次观测的平均温度值，箱外的平均气温要比箱内高 ℃，这是由于 。 时间 10：00 10：10 10：20 10：30 10：40 10：50 箱内温度/℃ 21.2 21.4 21.6 21.8 22.0 22.3 箱外温度/℃ 21.3 21.7 21.6 22.0 22.4 22.8 【答案】（1）21.7℃；21.96℃；（2）0.26；百叶箱外有阳光照射。 【解答】解：（1）两支温度计6次观测的平均温度值：箱内温度为（21.2℃+21.4℃+21.6℃+21.8℃+22.0℃+22.3℃）÷6≈21.7℃，箱外温度为（21.3℃+21.7℃+21.6℃+22.0℃+22.4℃+22.8℃）÷6≈21.96℃。 （2）百叶箱外直接被太阳照射，百叶箱内没有太阳照射，百叶箱外的温度比百叶箱内的温度高21.96℃-21.7℃=0.26℃。 10. 在对流层中，气温随着海拔高度的升高而降低，使得空气对流运动显著。 （1）请在“空气对流运动”模型（图1）中，用箭头表示空气的运动方向。 （2）根据对流原理，室内的取暖装置应安装在房间的 （填“上部”或“下部”）效果更好。 （3）小明想利用装置模拟风的形成。他将大饮料瓶去掉瓶底，并在瓶身一侧开一小口，在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分（如图2）。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛，小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向，其中正确的是 （选填“1”、“2”或“3”）。 【答案】（1）（2）下部（3）1 【解答】（1）图1中近地面冷，说明空气收缩下沉，形成高压，高空形成低压；暖说明温度高，空气膨胀上升，近地面形成低压，高空形成高压，在水平方向上空气由高压区流向低压区。（2）由于空气冷却收缩下沉，受热膨胀上升，所以根据对流原理，室内的取暖装置应安装在房间的下部效果更好。（3）读图可知，如果在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛，小瓶瓶口附近放一支点燃的线香，蜡烛点燃后，空气膨胀上升，形成低压，则线香处的气流流过来补充，所以图中C点箭头表示线香烟雾的飘动方向是1。 11. 小明利用如图所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和注射器的自重，摩擦可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好。 （1）当活塞相对于针筒开始滑动时，可以近似看成活塞在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 （填“平衡力”或“相互作用力”）。 （2）大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L。计算大气压值，其表达式为p= 。（用F，L，V表示） （3）小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）平衡力；（2）；（3）偏小。 【解答】解：（1）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力大小相等，方向相反，作用在同一个物体上，因此这是一对平衡力； （2）注射器是一个圆柱体形状，活塞的面积，将测量结果代入压强公式得： （3）当注射器气体无法排尽时，拉力F的值会减小，所以所测大气压值会偏小。 12. 小明在探究大气压强的过程中进行了如图所示的一系列操作： （1）如图甲所示，小明将一个杯子装满水，用薄塑料片紧贴杯口，倒扣以后塑料片未往下掉，这是由于纸片受到 的作用。 （2）为了测量大气压强的大小，小明将一面积2cm2的吸盘吸附在光滑表面上，吸盘一端系上细绳用测力计将其拉离附着面，如图乙所示，吸盘脱离瞬间测力计示数如图丙所示，此时F= N，据此估算出大气压强值约为 Pa； （3）最后小明想实验测出较为准确的大气压强数值，在如图丁所示长约为1米，一端封闭的玻璃管内灌满水银，堵住管口，然后倒插在水银槽中，松开管口，管内水银面下降到一定高度就不再下降。 ①玻璃管内水银必须注满的原因： 。小明测出的大气压强数值相当于 cm的水银柱产生的压强。 ②若玻璃管内不慎混入空气，水银面的高度差将 （选填“变大”“不变”或“变小”）；所测的大气压强会 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）； ③若小明在玻璃管顶部敲了一个孔，你认为会出现的现象是管内液面 （选填“上升”“不变”或“下降”）。 【答案】（1）大气压；（2）15.4；7.7×104；（3）①排出管内的空气；76；②变小；偏小；③下降。 【解答】解：（1）塑料片受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强，而塑料片受到向上的大气压远大于水对塑料片向下的压强，所以塑料片不会掉下来，这个现象说明了大气压强的存在； （2）由图乙知弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为15.4N，大气压为： （3）①玻璃管内水银必须注满的原因是排出管内的空气；相当于760mm=76cm高的水银柱产生的压强； ②实验时管中不慎进入少量空气，则空气会产生一定的向下的压强，使管中水银柱高度将减小；所测出的大气压强会偏小； ③将玻璃管的顶部打破了一个小孔后，这个装置就相当于一个连通器，所以玻璃管中水银会下降到与管外水银相平为止。 8 学科网（北京）股份有限公司 $$