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第九章 压强 第3节 大气压强 返回首页 课程标准(2022年版) 本节要点 2.2.8 知道大气压强及其与人类生活的关系. 1.知道大气压强的存在及生产生活中的相关应用. 2.理解托里拆利实验的过程和原理.(重点) 3.知道大气压强的变化,能说出液体沸点跟气压的关系. 返回首页 大气压强的存在 演示实验:观看覆杯实验后,完成下列填空. (1)如图甲所示,一张硬纸片就可以托住整杯水,这证明空气有 ;若杯口朝向改为如图乙、丙、丁所示,则硬纸片 (选填“会”或“不会”)掉下,说明大气和液体一样,向各个方向都有 . 压 强 不会 压强 返回首页 (2)大气压强,简称 或 . (3)大气压产生的原因:由于 的作用,并且空气具有 性,因此大气内部向各个方向都有压强. 大气压 气压 重力 流动 返回首页 (回归教材)在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶被压扁(如图所示).该现象证明了 .说明力可以改变物体的 . 大气 压强的存在 形状 返回首页 变式1 [物理学与日常生活](2024 肇庆期末改编)在如图所示的物理现象中,不是由于大气压强的作用引起的是( B ) B A. 用吸管吸饮料 B. 用注射器注射药液 C. 吸盘能吸附墙壁 D. 用滴管吸取药液 返回首页 1.马德堡半球实验是最早证明大气压强存在的实验. 2. 与大气压有关的实例:①塑料吸盘挂衣钩贴在光滑的墙面上能挂上东西;②自来水笔吸墨水,注射器吸药水;③用吸管喝牛奶、饮料;④活塞式、离心式抽水机;⑤拔火罐.(注意:用针管注射药水、给自行车打气不是大气压的应用.) 返回首页 大气压的测量 演示实验:大气压的测量——托里拆利实验. 如图是实验过程示意图,完成以下填空. 返回首页 (1)如图甲所示,取一根长约1 m、一端封口的直玻璃管,沿内壁将水银缓慢地倒入管中,直至灌满,避免混入 . 空气 返回首页 (2)如图乙所示,将玻璃管开口端浸在水银中,移开堵住管口的手指,发现管中水银柱会缓慢下降,但降到一定程度就不再下降了,由此证明了 的存在,管内水银面上方是 . (3)如图丙所示,用刻度尺量出玻璃管内、外水银面的高度差为 760 mm,这说明此时外界的大气压与760 mm高水银柱产生的压强 . 大气压强 真空 相等 返回首页 (4)意大利科学家 首先用实验测定了大气压的值,标准大气压可以支撑住 cm高的水银柱.标准大气压值为 Pa. 托里拆利 76 1.013 105 返回首页 (5)如图丁所示,将玻璃管倾斜,水银柱高度 ,改变玻璃管的粗细、形状或改变水银槽中的水银量,发现管中水银柱的高度 (前两空选填“升高”“降低”或“不变”).当实验环境中的气压发生变化后,发现管中水银柱高度也发生变化,此现象说明管中水银柱的高度只与外界 有关. 不变 不变 大气压 返回首页 【实验拓展】 (6)如果玻璃管中混入少量空气,管中水银柱的高度 (选填“升高”“降低”或“不变”). (7)如果做这个实验的玻璃管只有200 mm,现在在管顶开一个小孔,水银将 (选填“喷出”“回落”或“不变”). 降低 回落 返回首页 [科学思维]如图所示的托里拆利实验,玻璃管内上部分为真空,当地大气压的数值等于 mm水银柱产生的压强;若将玻璃管倾斜放置,管中水银柱的高度将 (选填“增大”“减小”或“不变”);若玻璃管内上部分有空气,则大气压的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值;若用水来代替水银做实验,水 (选填“会”或“不会”)充满玻璃管. 758 不变 小于 会 返回首页 变式2 如图为托里拆利实验,当地的大气压相当于 mm高水银柱产生的压强;若槽内水银面上方的玻璃管高度只有500 mm,管的上方 (选填“会”或“不会”)出现真空,管的顶部受到等于 mm高水银柱产生的压强,此时若在管的顶部开一个小孔,管内的水银 (选填“会”或“不会”)喷出;若换用更粗的玻璃管做此实验,管内水银柱的高度将 (选填 “增大”“减小”或“不变”);若在当地做水的沸腾实 验,水的沸点 (选填“大于”“小于”或“等 于”)100 . 755 不会 255 不会 不变 小于 返回首页 大气压的测量 1. 最早测出大气压值的实验是托里拆利实验.在托里拆利实验中,只要外界大气压不变,玻璃管内、外水银面的高度差就不会改变,和管的粗细、长度、倾斜角度以及将玻璃管上提或下压(玻璃管口未离开水银面)等因素无关.若有空气进入玻璃管内,则由于这部分空气对水银柱产生一个向下的压强,故会使水银柱的高度降低. 2. 标准大气压的大小:p0=p水银= gh=13.6 103 kg/m3 9.8 N/kg 0.76 m≈1.013 105 Pa. 返回首页 3. 测出大气压力F和受力面积S,再利用公式也可以计算出大气压强. 4. 大气压的测量仪器:水银气压计和无液气压计(金属盒气压计). 返回首页 大气压的影响因素和应用 [物理学与工程实践](回归教材)如图是同学们自制的气压计和温度计,请回答下列问题. 返回首页 (1)甲为自制 计,其原理为 ,乙为自制 计. (2)把自制气压计从1楼带到5楼的过程中,记录了下表数据,发现玻璃管中的水柱 ,说明大气压随高度的增加而 . 楼层 1 2 3 4 5 管内与瓶内水面的高度差/cm 5 5.3 5.7 6 6.3 温度 液体的热胀冷缩 气压 升高 减小 返回首页 (3)把自制气压计从1楼带到5楼的过程中,采用 (选填“用手竖直持握”或“用水平托盘端着”)的方式更为合理,理由是 . 用水平托盘端着 用手握住瓶子时,会传递热量给瓶子,热胀冷缩会带来干扰 返回首页 变式3 (2024 珠海香洲区月考)生活中,“吸”字表述的现象,其原因各不相同.如图甲所示,用吸管“吸”饮料时,饮料是在 作用下被“吸”入口中的;图乙是一个学生自制的气压计,当把它从山脚下拿到山顶上时,观察到玻璃管内水柱的高度 (选填“逐渐升高”“逐渐降低”或“保持不变”),这说明随着高度的增加,瓶外的大气压 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”). 大气压 逐渐升高 逐渐减小 返回首页 [物理学与日常生活](2023 广东中考)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.若在吸盘上戳一个小孔,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 返回首页 大气压的变化规律 项目 变化规律 解析说明 与高度 的关系 ①大气压随高度的增加而减小; ②在海拔3 000 m以内大约每升高10 m,大气压减小100 Pa. 由于大气压与大气受重力作用有关,因此离地面越高,空气越稀薄,大气压越低. 返回首页 项目 变化规律 解析说明 与天气季 节的关系 一般晴天气压比阴天高,冬天气压比夏天高. 空气中水蒸气含量越大,气压越低. 沸点与气 压的关系 一切液体的沸点都随气压的减小而降低,随气压的增大而升高. 用高压锅煮饭,饭熟得快就应用了这一关系. 返回首页 1. 如图为一个盆景的自动供水装置.用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没.当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度.水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( D ) A. 瓶口太小,水不易流出 B. 外界大气压强等于瓶内水的压强 C. 外界大气压强等于瓶内空气的压强 D. 外界大气压强等于瓶内空气的压强与水的压强之和 D 返回首页 2. [传统文化](2024 深圳期末)图1 为我国战国时期的青铜汲酒器,取 “应龙吸水”之意,反映了我国古 人高超的智慧与非凡匠心.图2①和 ②是使用该汲酒器取酒要经历的过 程,要完成这两个过程,手指正确 的操作分别是( B ) A. ①在酒灌入汲酒器后摁住方孔,②将汲酒器放到碗上方后摁住方孔 B. ①在酒灌入汲酒器后摁住方孔,②将汲酒器放到碗上方后松开方孔 C. ①在酒灌入汲酒器后松开方孔,②将汲酒器放到碗上方后摁住方孔 D. ①在酒灌入汲酒器后松开方孔,②将汲酒器放到碗上方后松开方孔 B 返回首页 3. [物理观念]下列现象与大气压有关的是 (填 序号). ①“玉兔”号在月球上留下“足迹”; ②自来水笔吸入墨水; ③茶壶盖上做一个小孔; ④船闸通航; ⑤高原上食物不易煮熟; ⑥民间的拔火罐; ⑦深海潜水要穿抗压潜水服; ⑧玻璃厂用吸盘搬运玻璃; ⑨用吸管吸饮料; ⑩用活塞式抽水机抽水. ②③⑤⑥⑧⑨⑩ 返回首页 4. [科学思维]成年人的血压正常值:收缩压在90~140 mmHg,舒张压在60~90 mmHg,那么90 mmHg大约是 Pa(水银密度取13.6 103 kg/m3,g=10 N/kg).马德堡半球实验证明了 .在制药时为了在不超过80 的温度下从溶液中除去水分而提取抗菌素,采用的方法是 (选填“升高”或“降低”)容器内的气压,使水的沸点低于80 . 1.224 104 大气 压的存在 降低 返回首页 5. (回归教材)1654年,在德国马德堡市曾经做过一个著名的马德堡半球实验(图甲),把两个半径为20 cm的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,总共用了16匹马才把两个半球拉开.( 取3.14) 返回首页 (1)如果当时大气压的值为1 105 Pa,把半球看成一个圆盘,其面积为 m2,那么拉开半球的拉力为 N. (2)图乙是某实验室供教学用的半球,只需4个人便可拉开,其原因:①半球半径小,作用在其上的大气压力 ;②球内无法抽成 . 0.125 6 1.256 104 小 真空 返回首页 (3)图丙是同学们用高压锅模拟马德堡半球实验.如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢?请写出你的办法:在高压锅里放少量的水, ,产生大量 ,把空气“赶走”,然后盖严锅盖,让其冷却,水蒸气液化后,里面就接近真空了. 加热至水沸腾 水蒸气 返回首页 $$