内容正文:
8. 3 大气压强与人类生活
知识点一 大气压强的存在
(1)大气和液体一样,向各个方向都有压强,且同一高度向各个方向的压强相等。
(2)大气压强,简称_______或_____。
(3)大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此大气内部向各个方向都有压强。
(4)证明大气压存在的著名实验是____________实验。其他可以证明大气压存在的常见实验有:覆杯实验、瓶子吞鸡蛋、钢笔吸墨水、墙壁上的塑料吸盘、离心式水泵、吸管吸饮料等。
大气压
气压
马德堡半球
例 1 下列实例不属于利用大气压的是 ( )
C
[方法指导]在使用吸盘的时候,把盘底的空气挤压出来,在外界大气压的作用下,吸盘挂在墙上;盆景吸收水分,水会减少,在大气压的作用下,装置自动供水;用吸管吸饮料时,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,瓶中饮料在大气压的作用下,通过吸管上升进入口中。船通过船闸时利用的是连通器原理,与大气压无关。
如图所示,在瓶内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋就会进入瓶内,这是因为 ( )
A. 瓶口由于受热膨胀,使鸡蛋掉入瓶中
B. 瓶内气体把鸡蛋吸入瓶中
C. 瓶内空气压强变小,外界大气压把鸡蛋压入瓶中
D. 鸡蛋受重力作用
C
知识点二 大气压的测量
(1)在课本实验中,玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是大气,因此是_______支持管内水银柱不落下。当水银下降到760 mm高时,不再下降,说明_________与________________产生的压强相等。
大气压
大气压强
760 mm高水银柱
(2)计算大气压强的值:p=ρgh=13. 6×103 kg/m3×
9. 8 N/kg×0. 76 m≈1. 013×105Pa。
(3)首先用实验的方法测出大气压强的数值的科学家是_________,1个标准大气压是____________Pa。
(4)大气压支持的水银柱有760 mm高,若换用粗管高度将如何变化?______。若向上提一提(管口未露出液面),则高度将如何变化?______。若再向槽内增加水银,则高度将如何变化?______。若将管子倾斜,则管内的液柱高度将如何变化?______。
托里拆利
1. 013×105
不变
不变
不变
不变
例 2 如图为托里拆利实验的装置图,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
[方法指导]在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少等无关。只有当管上方混入了空气时,管内水银柱的高度才会下降。如果玻璃管顶端有小孔,玻璃管中的水银会下降到跟水银槽中的水银面相平。
某同学测量大气压强的过程如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A. 此时水银槽液面上方气压低于标准大气压
B. 如果将玻璃管倾斜,水银柱长度不变
C. 最早证明大气压强存在的是托里拆利实验
D. 如果在管的顶部开一个小孔,则会有部分水银从小 孔流出,还会有部分下降至水银槽
A
知识点三 大气压的综合应用
(1)大气压的大小与海拔高度有关:随着高度的增加,空气稀薄,气压减小。大气压变化的规律:在海拔2 000 m以内,大约每升高10 m,大气压减小111 Pa。
(2)大气压对人体的影响:高原反应——初次进入高原,空气稀薄,吸进来的空气中含氧量减少,造成缺氧,加之气压较低,使人体出现一些不适症状。
(3)液体的沸点与液体表面上方的气压有关。液体表面的气压增大,液体沸点升高;液体表面的气压减小,液体沸点降低。
例 3 马德堡半球实验证明了_______的存在。如图所示,小强利用自制气压计研究大气压与高度的关系,将气压计从1楼带到20楼,他发现管内水柱有变化,根据所学知识可知,楼层越高,管内水柱高度_____,大气压强_____。(后两空均选填“变小”“不变”或“变大”)
大气压
变大
变小
[方法指导]气压计的原理:利用内、外压强差使细管内的液柱上升或下降,当大气压发生改变时,瓶内、外压强差改变,细管内液柱高度将发生改变,且满足等式:p瓶内=p瓶外+p液柱。
用烧瓶盛水,加热至水沸腾后,停止加热,水随之停止沸腾,这个现象说明沸腾过程需要______热量;迅速塞上带温度计的瓶塞,将烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,如图所示,温度计示数为_____℃,发现水重新沸腾,这是因为烧瓶内__________,导致水的沸点______(选填“升高” “降低”或“不变”)。
吸收
94
气压减小
降低
1. 下列事例中利用了大气压的是 ( )
A. 用打气筒把空气充进轮胎
B. 用力把地图钉在墙上
C. 人将新鲜空气吸入肺内
D. 医生用针筒把药水推入病人的肌肉中
C
2. 如图所示,小明将一杯停止沸腾的80 ℃热水放进密闭的钟罩内,用抽气机持续往外抽出里面的空气,发现这杯水又重新沸腾了。在抽气过程中 ( )
A. 罩内气压变大,里面水的沸点升高
B. 罩内气压变大,里面水的沸点降低
C. 罩内气压变小,里面水的沸点升高
D. 罩内气压变小,里面水的沸点降低
D
3. 以下情境与大气压强无关的是 ( )
C
4. 如图所示,是在1个标准大气压的房间里做托里拆利实验。关于该实验,下列说法正确的是 ( )
A. 将玻璃管从竖直变为倾斜,会影响实验测量结果
B. 将此实验从山下移到山上,能使测量值变大
C. 水银槽中水银越多,玻璃管内外水银面
的高度差越大
D. 若测出管内外水银柱的高度差为755 mm ,
可能是因为管内水银面上方进入少量空气
D
5. 有些自动洗衣机通过压力传感器来感知气体的压力,从而控制进水量。如图甲所示,某自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,假设细管内气体温度不变,其压强与体积的关系如图乙所示,当洗衣缸内的水位降低时,气体从状态A变化到状态B,以下说法正确的是 ( )
A. 洗衣缸和与之相连的细管构成了一个连通器
B. 洗衣缸内水位降低时,细管内空气的压强变小
C. 洗衣缸内水位降低时,细管内空气
的密度变大
D. 洗衣缸内水位降低时,细管内空气
的压强变大
B
6. 如图所示是小明根据教材内容自制的两个测量仪器,下列说法错误的是 ( )
A. 甲可以做温度计
B. 乙可以做气压计
C. 甲液柱上升是因为液体的热胀冷缩
D. 乙液柱上升是因为液体的热胀冷缩
D
7. 如图所示为同一包密封食品分别在珠海市内和青藏高原的两张照片,两地温度基本相同。图片___(选填“甲”或“乙”)是在青藏高原拍的,原因是从低海拔地区到高海拔地区,大气压强_____,袋内气压_____。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
乙
变小
变小
8. 如图所示,小明在做“瓶吞鸡蛋”实验。他先在瓶里铺一层沙子,然后在瓶中放入少许点燃的酒精棉,然后将鸡蛋放在瓶口,待瓶内棉团停止燃烧后,瓶内压强变____(选填“大”或“小”),鸡蛋在________的作用下进入瓶中。要让吞入瓶中的鸡蛋吐出,可将瓶倒置,并向上面浇____(选填“冷”或“热”)水。
小
大气压
热
9. 如图所示是患者到医院就诊时进行静脉输液的情景。输液时,输液管的上端通过针头A与输液瓶的瓶口连接,输液管的下端通过针头B与病人的静脉血管连接。小明查阅相关资料了解到:液体中某深度处的实际压强等于液面上方气体压强与液体压强之和。
(1)其中“进气管”的作用是保持输液瓶内外气压平衡。该输液装置涉及到的物理知识有____(多选)。
A. 牛顿第一定律 B. 大气压强 C. 液体内部压强
(2)图中,如果此时扎针处出现“回血”现象(血液进入输液管),最便捷的解决方法是改变手的位置,你认为手应该________(选填“向上抬”或“向下移”),请说明理由:__________________________________ _____________________________。
BC
向下移
手向下移动可以增大瓶内液面到手的
距离h,从而使液体的压强增大
10. 小张设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将_____(选填“大于”“等于”或“小于”)瓶外的大气压,能观察到的现象是直玻璃管内液面_____(选填“升高”“不变”或“降低”)。
大于
升高
11. 登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”,除了高原缺氧、寒冷之外,还因为那里的大气压强比平原地区____(选填“大”或“小”)得多;在高原上用普通锅难以煮熟食物,是因为普通锅的密封性能较差,使得水的沸点_____(选填“高于”或“低于”)100 ℃。
小
低于
12. 如图甲,小金利用透明硬质水管测量大气压强值。实验装置示意图如图乙,其中K1、K2为气密性良好的阀门。将管子下端浸在水槽中,关闭K2,往管内装满水(水位刚好漫过K1),再关闭K1,打开K2,管内液面下降了一段距离,稳定后测得管内外液面高度差h=9. 30 m。
(1)由实验可得当地的大气压强值为__________Pa。(g取10 N/kg,ρ水=1. 0×103 kg/m3)
(2)再打开K1,管内水面将______(选填“上升”“不升不降”或“下降”)。
9. 3×104
下降
(3)小金将长度约为30 cm的玻璃管装满水并用纸片盖住,迅速倒置,使管口竖直向下,发现纸片不会往下掉,如图丙所示。此时纸片受到水的压强______ (选填“小于”“大于”或“等于”)大气压强;随后将管口旋转至水平方向,发现纸片仍不会往
下掉,说明________________________。
小于
大气向各个方向都有压强
(4)老师给同学们演示大气压强实验,如图丁所示,可知当时的大气压强等于_____mm高的水银柱所产生的压强,此气压下水的沸点______(选填
“大于”“等于”或“小于”)100 ℃。
740
小于
13. 小阳在学习了大气压强的知识后,上网查阅了相关资料如表一所示,请利用信息回答下列问题:
(1)海拔高度为3 000米处,水的沸点可能是____。
A. 75 ℃ B. 83 ℃
C. 90 ℃ D. 100 ℃
(2)若他将一个用橡皮膜密封的空玻璃瓶(如图甲所示)从北京带到拉萨。请你推断橡皮膜发生的变化:往______(选填“瓶内”或“瓶外”)凸起,原因是: _______________________________________
_______________________________________
_____________________________________________。
从北京到拉萨,海拔高度升高,大气压降低,
而瓶内气压几乎不变,随着瓶外气压降低,瓶
内气压逐渐大于瓶外气压,所以橡皮膜往瓶外凸起
C
瓶外
$$