9.3 大气压强（讲义）--【大单元教学】2024-2025学年八年级物理下册同步备课系列（人教版2024）

【八年级物理大单元设计】 9.3 大气压强 【内容预览】 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 1 知识点1：大气压强的存在 1 知识点2：大气压的测定 3 知识点3：大气压的应用 8 【课堂练习】 9 1. 能通过观察、实验，证明大气压强的存在. 2. 了解测量大气压强的方法. 3. 了解大气压强随高度变化的规律，知道一个标准大气压强的值. 4. 知道大气压强与人类生活的关系 知识点1：大气压强的存在 1. 实验探究：大气压强的存在 实验探究 示意图 现象 分析 硬纸片盖在空塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，松开手，观察现象 硬纸片掉下来 硬纸片具有重力 杯中装满水，盖上硬纸片，用手按住，并倒置过来，松开手，观察现象 硬纸片没有掉下去 杯中装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强，由于大气压的作用，硬纸片没有掉下来。 在装满水倒置的塑料杯底用针扎一个小孔，观察现象 硬纸片掉下来，有水流出来 用针在塑料杯杯底扎一个小孔后，水上方有大气压，下面也有大气压，所以水在重力的作用下流出来。 瓶底铺层沙子，点燃浸过酒精的棉花，用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口 熟鸡蛋被吞进瓶中 棉花燃烧，瓶内空气受热膨胀被排出一部分，堵上鸡蛋，瓶内气体冷却后，瓶内气压低于外界大气压，在大气压的作用下，鸡蛋被压入瓶中。 归纳总结 人们生活在地球的大气中，大气对浸在其中的物体都有压强。 覆杯实验中，若将杯口分别朝右下、左下、左、右等方向(如图所示)，会发现轻质硬纸片仍旧不会掉落，这说明大气向各个方向都有压强。 【探究归纳】大气与液体压强一样，各个方向都有压强。 2. 大气压强：包围在地球周围的空气层叫做大气层，大气层产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 3. 大气压强产生的原因：地球周围的空气因为受到地球的吸引而具有重力，因此对浸入大气的物体产生压强，同时因为大气具有流动性，因而大气内部向各个方向都有压强。 4. 大气压强的特点 （1）大气向各个方向都有压强； （2）在同一高度向各个方向的压强相等。 5. 大气压强存在的现象 吸管吸饮料 吸盘挂钩 拔火罐 高压锅 最早证明大气压存在的实验 1654年，在德国马德堡市的广场上曾经做过一个著名的马德堡半球实验。人们把两个铜制的空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两只马队向相反的方向拉两个半球。当两队的马匹共达到16匹时，才将两个半球拉开。马德堡半球实验不仅最早证明了大气压的存在，而且说明了大气压强很大。 6. 平常感受不到大气压存在的原因 大气压在我们周围时刻存在，但我们却没有感受到，这是因为人身体内外空气相通，身体各部分内外所受到的压力相同，内外平衡的缘故。 【典例1】如图所示，用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯、铁架台组成的装置体验大气压的存在，下列说法中不正确的是（　　） A．易拉罐被压瘪说明大气压的存在 B．在橡皮泥下方先垫一枚硬币能更好的将罐口堵住 C．待罐口出现白雾，将罐口堵住，立即能看到易拉罐被压瘪 D．用少量酒精注入罐中代替水，也能体验大气压的存在 知识点2：大气压的测定 1. 托里拆利实验 测量方法 将一个约1m长、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住（如图甲所示），然后倒插在水银槽中（如图乙所示）。放开手指，管内水银面下降到一定高度时不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm，水银处于静止状态（如图丙所示）。 实验过程 实验分析 玻璃管上端为真空，没有大大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑管内这段水银柱使它不会落下 实验结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气=p水银=ρ水银gh 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的故被称为托里拆利实验。 2. 对托里拆利实验的几点认识 （1）水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管内水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。 （2）做托里拆利实验时，不易选用粗管，原因是：①耗用水银多；②不容易堵住玻璃管口，易漏气。 （3）管内水银柱的高度与大气压的大小有关，而与管的粗细、长度、形状等无关。 （4）玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍微向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。 （5）玻璃管中要充满水银，不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气，由于这部分空气也有压强，管内水银面的高度差会变小，使测得的大气压强值会偏小。 （6）若在管的顶端开一小孔，则玻璃管和水银槽构成连通器，管中液面会下降，最终管内外液面相平。 3. 标准大气压 托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压，用字母p0表示。根据液体压强公式：p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa，在粗略计算中，标准大气压可以取1.×105Pa。 托里拆利实验选择水银的原因 水银在常温下是密度最大的液体，在同样的大气压下，需要的玻璃管较短，如果换用其他液体，加入用水来做托里拆利实验，由实验原理可得ρ水银gh水银=ρ水gh水，则。可见，实验时需要约11m的玻璃管，这是很难操作的。 【典例2】小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1米，一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示。 （1）从图中可知大气压值等于 mm水银柱产生的压强。 （2）往玻璃管中倒入水银时，要倒满是因为 。 （3）将玻璃管倾斜放置，管内与管外水银面高度差将 。 （4）将玻璃管顶部敲一个小孔，你认为会出现的现象是： 。 【典例3】著名的托里拆利实验首次测量了大气压强值，如图所示是探究小组的同学利用器材测量当地大气压强的场景，测得的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强。已知水银密度ρ=13.6×103kg/m3，则100mm高水银柱所产生的压强为 Pa。      【典例4】一颗图钉的钉尖的面积是，图钉帽的面积是，手指对图钉的压力为。求： （1）图钉尖对墙面产生的压强。 （2）手指对图钉帽的压强。 （3）在一个标准大气压下图钉帽受到大气的压力（一个标准大气压）。 4. 气压计 测量大气压强的仪器 水银气压计和金属盒气压计的比较 项目 优点 缺点 用途 水银气压计 测量准确 携带不方便 常用于气象站和实验室 金属盒气压计 体积小、携带方便 测量部太准确 灭火器、氧气瓶、登山安全气压计 5. 大气压与高度的关系 【问题探究】如下图所示，为大气压测绘人员所绘制的大气压与高度的关系图，通过观察，你能发现大气压与高度有什么关系? 【探究发现】位置越高，大气压能支持的水银柱的高度就越小，说明大气压大小不是一成不变的，高度越高的位置大气压越小，海平面附近，大气压强约等于标准大气压。 【典例5】自制的水气压计，把它由山顶移至山脚，玻璃管中的水柱的高度变化情况是（假设瓶口密闭不漏气，移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递）（　　） A．降低 B．升高 C．先降低后升高 D．先升高后降低 6. 沸点与气压的关系 (1)实验现象：如下图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。 (2)现象分析：抽出空气，瓶内的气压降低，停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了 (3)实验结论：液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低沸点降低，气压升高沸点升高。 (4)生活事例：高原上水的沸点低，会出现煮鸡蛋煮不熟的现象；在高山上需要用高压锅来做饭。 大气压的变化记忆口诀 高度增加气压小，沸点跟着气压跑；冬天气压变得高，阴天气压又变小。 【典例6】小聪观察到用高压锅煮肉会更快煮烂，书上说是气压影响了其沸点，他想探究沸点与气压的关系，便和同学合作设计了以下实验方案。 （1）【实验设计】 ①小聪先按图甲的方案组装仪器。烧瓶瓶口敞开，用酒精灯加热烧瓶里的水，以此测量当前气压下的沸点。他还少安装了 ；（填写器材名称） ②如图乙所示，小聪用烧瓶模拟高压锅，用气泵（既可以抽气又可以打气）向瓶内打气以提高瓶内气压（安全范围内）； ③将器材全部安装好后，每隔2分钟分别记录瓶内水的温度； 甲图装置的温度变化情况： 时间/分 2 4 6 8 10 12 14 温度/℃ 70 78 86 91 100 100 100 乙图装置的温度变化情况： 时间/分 2 4 6 8 10 12 14 温度/℃ 70 85 98 108 108 108 108 （2）【评估交流】 ①由上述两个表中的数据，可以得出结论： ；   ②小张同学认为还应该做一个低于当前气压时水的沸腾实验，才能更好地得出①中的结论，你觉得可以进行什么操作？      ③小聪同学想起课本说“停止沸腾的水，浇上冷水后会重新沸腾”。这是因为浇冷水后烧瓶内水蒸气发生了 （填物态变化名称）导致内部气压降低，沸点降低。 知识点3：大气压的应用 1. 高压锅 压力锅是利用液体的沸点随液体表面的气压增大而升高的原理制成的。用它煮饭时，锅内气压高于外面的大气压，使锅内水的沸点升高，饭煮熟得快。 2. 离心式抽水机 如图下图所示，抽水机在叶轮启动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，当启动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里进水管的水也随叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近的压强图减小，大气压迫使低处的水推开底阀，沿进水管进人泵壳，进入泵壳的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水送到了高处。 【典例7】下列现象中没有利用大气压强的是（　　） A．把药液注射进肌肉里 B．抽水机把水从低处抽往高处 C．用吸管吸瓶中的饮料 D．塑料挂钩利用吸盘贴在光滑的墙面上 1．有关大气压的说法错误的是（    ） A．空气内部向各个方向都有压强 B．大气压随高度的增加而减小 C．马德堡半球实验测量出大气压的大小 D．用吸管喝饮料利用了大气压 2．关于气体压强，下列说法错误的是（　　） A．利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是气压越高，沸点越低 B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强 C．马德堡半球实验证明了大气压强的存在 D．做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，管内外水银柱的高度差不变 3．如图所示为某同学自制的气压计，他将气压计由一楼拿到十六楼时，细玻璃管中液面会升高，下列说法正确的是（    ） A．用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时，瓶中的水可以装满 B．细玻璃管中液面升高，说明大气压随高度的增加而变小 C．利用自制气压计可以精确测量大气压的数值 D．玻璃管越粗，水柱高度变化越明显 4．如图为伽利略温度计的示意图，敞口玻璃瓶内装有适量的水，玻璃泡内有空气。下列说法正确的是（　　） A．敞口玻璃瓶与玻璃管构成一个连通器 B．气温升高时，玻璃管中的液面会上升 C．玻璃泡内空气的压强大于外界的大气压 D．外界大气压减少时，玻璃管中的液面会降低 5．如图所示，在一个一端开口的U形管内装有水，管的左端封闭着一些空气，一只小试管浮在水面，小试管中也封闭着一些空气。向右管中注入水，则小试管相对左管内的水面变化情况（　　） A．小试管将不动 B．小试管将下沉一些 C．小试管将先向上浮一些，再下沉 D．小试管将上浮一些 6．下图所示实验中，可以用来证明大气压强存在的是（   ） A．图甲，瓶中燃烧浸过酒精的棉花，鸡蛋剥皮堵住瓶口，鸡蛋被吸入瓶中 B．图乙，用一纸片盖住倒满水的杯口，快速倒置，纸片将水托住 C．图丙，两端开口的塑料瓶，将一端扎上橡皮膜并倒入水，橡皮膜向下凸出 D．图丁，模拟马德堡半球实验 二、实验题 7．如图所示是托里拆利实验过程，根据图示完成下面的问题。 (1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm。 (2)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3，g＝10N/kg）。 (3)实验过程中，若将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 。（均选填“变长”、“变短”或“不变”） (4)实验过程中，若玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值比真实值要 。（选填“偏大”或“偏小”） 8．小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 (1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，并用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是 、 ； (2)如图甲所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝ ； (3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值会因此而 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； (4)实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为1.5cm2和0.5cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”或“乙”）注射器，理由是： 。 9．小梁同学用实验测量某地大气压的值.她在长约，一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降。 （1）如图所示，已知水银的密度为，她通过数据计算得出此时大气压的值为 ； （2）如果我们将此装置拿到海平面去测量，则测量结果将 （选填“大于”或“小于”）她测量的值； （3）小杨同学也利用此装置测量小梁所在地大气压的值，他把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽中时，管中的水柱 下降，如果这时在玻璃管顶开一个小孔，水柱 向上喷出（选填“会”或“不会”）。如果你来测量，且能够测出，则玻璃管长度 （选填“必须大于”或“可以小于”）。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【八年级物理大单元设计】 9.3 大气压强 【内容预览】 【学习目标】 1 【思维导图】 1 【知识梳理】 1 知识点1：大气压强的存在 1 知识点2：大气压的测定 4 知识点3：大气压的应用 9 【课堂练习】 11 1. 能通过观察、实验，证明大气压强的存在. 2. 了解测量大气压强的方法. 3. 了解大气压强随高度变化的规律，知道一个标准大气压强的值. 4. 知道大气压强与人类生活的关系 知识点1：大气压强的存在 1. 实验探究：大气压强的存在 实验探究 示意图 现象 分析 硬纸片盖在空塑料杯杯口，用手按住，并倒置过来，松开手，观察现象 硬纸片掉下来 硬纸片具有重力 杯中装满水，盖上硬纸片，用手按住，并倒置过来，松开手，观察现象 硬纸片没有掉下去 杯中装满水，排出了空气，杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强，由于大气压的作用，硬纸片没有掉下来。 在装满水倒置的塑料杯底用针扎一个小孔，观察现象 硬纸片掉下来，有水流出来 用针在塑料杯杯底扎一个小孔后，水上方有大气压，下面也有大气压，所以水在重力的作用下流出来。 瓶底铺层沙子，点燃浸过酒精的棉花，用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口 熟鸡蛋被吞进瓶中 棉花燃烧，瓶内空气受热膨胀被排出一部分，堵上鸡蛋，瓶内气体冷却后，瓶内气压低于外界大气压，在大气压的作用下，鸡蛋被压入瓶中。 归纳总结 人们生活在地球的大气中，大气对浸在其中的物体都有压强。 覆杯实验中，若将杯口分别朝右下、左下、左、右等方向(如图所示)，会发现轻质硬纸片仍旧不会掉落，这说明大气向各个方向都有压强。 【探究归纳】大气与液体压强一样，各个方向都有压强。 2. 大气压强：包围在地球周围的空气层叫做大气层，大气层产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 3. 大气压强产生的原因：地球周围的空气因为受到地球的吸引而具有重力，因此对浸入大气的物体产生压强，同时因为大气具有流动性，因而大气内部向各个方向都有压强。 4. 大气压强的特点 （1）大气向各个方向都有压强； （2）在同一高度向各个方向的压强相等。 5. 大气压强存在的现象 吸管吸饮料 吸盘挂钩 拔火罐 高压锅 最早证明大气压存在的实验 1654年，在德国马德堡市的广场上曾经做过一个著名的马德堡半球实验。人们把两个铜制的空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两只马队向相反的方向拉两个半球。当两队的马匹共达到16匹时，才将两个半球拉开。马德堡半球实验不仅最早证明了大气压的存在，而且说明了大气压强很大。 6. 平常感受不到大气压存在的原因 大气压在我们周围时刻存在，但我们却没有感受到，这是因为人身体内外空气相通，身体各部分内外所受到的压力相同，内外平衡的缘故。 【典例1】如图所示，用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯、铁架台组成的装置体验大气压的存在，下列说法中不正确的是（　　） A．易拉罐被压瘪说明大气压的存在 B．在橡皮泥下方先垫一枚硬币能更好的将罐口堵住 C．待罐口出现白雾，将罐口堵住，立即能看到易拉罐被压瘪 D．用少量酒精注入罐中代替水，也能体验大气压的存在 【答案】C 【详解】A．用橡皮泥堵住罐口，把酒精灯撤去，让易拉罐自然冷却，易拉罐内部压强减小，在外界大气压作用下，易拉罐被压瘪，故A正确，不符合题意； B．在橡皮泥下方先垫一枚硬币，垫硬币后罐口小了，更容易快速、更好的将罐口堵住，故B正确，不符合题意； C．待罐口出现白雾，将罐口堵住，堵住后温度较高，内部水蒸气还不能立即液化。不能立即看到易拉罐被压瘪，故C错误，符合题意； D．酒精更容易汽化，用少量酒精注入罐中代替水，也能体验大气压的存在，故D正确，不符合题意。 故选C。 知识点2：大气压的测定 1. 托里拆利实验 测量方法 将一个约1m长、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住（如图甲所示），然后倒插在水银槽中（如图乙所示）。放开手指，管内水银面下降到一定高度时不再下降，这时管内外水银面高度差约为760mm，水银处于静止状态（如图丙所示）。 实验过程 实验分析 玻璃管上端为真空，没有大大气压，管外水银面的上方是空气，玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面，是因为大气压支撑管内这段水银柱使它不会落下 实验结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即p大气=p水银=ρ水银gh 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的故被称为托里拆利实验。 2. 对托里拆利实验的几点认识 （1）水银柱的高度是指管内外水银面的竖直高度差，不是指管内水银柱的长度，所以实验过程中，只要测量正确（测量高度差），玻璃管是否倾斜不影响实验结果。 （2）做托里拆利实验时，不易选用粗管，原因是：①耗用水银多；②不容易堵住玻璃管口，易漏气。 （3）管内水银柱的高度与大气压的大小有关，而与管的粗细、长度、形状等无关。 （4）玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果，稍微向上提或向下按玻璃管，只能改变管内水银柱上方真空部分的体积，而水银柱的高度不变。 （5）玻璃管中要充满水银，不能混有气泡。若玻璃管内混入少量空气，由于这部分空气也有压强，管内水银面的高度差会变小，使测得的大气压强值会偏小。 （6）若在管的顶端开一小孔，则玻璃管和水银槽构成连通器，管中液面会下降，最终管内外液面相平。 3. 标准大气压 托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm，通常把这样大小的大气压叫做标准大气压，用字母p0表示。根据液体压强公式：p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa，在粗略计算中，标准大气压可以取1.×105Pa。 托里拆利实验选择水银的原因 水银在常温下是密度最大的液体，在同样的大气压下，需要的玻璃管较短，如果换用其他液体，加入用水来做托里拆利实验，由实验原理可得ρ水银gh水银=ρ水gh水，则。可见，实验时需要约11m的玻璃管，这是很难操作的。 【典例2】小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1米，一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，如图所示。 （1）从图中可知大气压值等于 mm水银柱产生的压强。 （2）往玻璃管中倒入水银时，要倒满是因为 。 （3）将玻璃管倾斜放置，管内与管外水银面高度差将 。 （4）将玻璃管顶部敲一个小孔，你认为会出现的现象是： 。 【答案】 760 这样可排出玻璃管中的空气 不变 玻璃管中水银会下降到与管外水银面相平 【详解】（1）[1]在托里拆利实验中，读出玻璃管内水银面与水银槽内水银面的高度差，这一高度差产生的压强就等于大气压强；图中水银柱的竖直高度为760mm，则此时大气压强等于760mm水银柱产生的压强。 （2）[2]往玻璃管里灌满水银是为了排尽管里的空气，这样当管倒插入水银槽里时，管内水银面上方才可能形成真空。 （3）[3]外界大气压不变，将玻璃管竖直放置，管内与管外水银高度差将不变，当玻璃管倾斜时，管内水银柱高不变，但长度变长。 （4）[4]当管顶开一个小孔时，管内的水银与外界的大气相通，此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强，所以管内的水银会立即下降。此时玻璃管和水银槽实际上是构成了一个连通器，最终液面会相平。 【典例3】著名的托里拆利实验首次测量了大气压强值，如图所示是探究小组的同学利用器材测量当地大气压强的场景，测得的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强。已知水银密度ρ=13.6×103kg/m3，则100mm高水银柱所产生的压强为 Pa。      【答案】 750 1.36×104 【详解】[1]读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。 [2]100mm水银柱产生的压强为p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×100×10-3m=1.36×104Pa 【典例4】一颗图钉的钉尖的面积是，图钉帽的面积是，手指对图钉的压力为。求： （1）图钉尖对墙面产生的压强。 （2）手指对图钉帽的压强。 （3）在一个标准大气压下图钉帽受到大气的压力（一个标准大气压）。 【答案】（1）；（2）；（3）5N 【详解】解：（1） （2） （3） 4. 气压计 测量大气压强的仪器 水银气压计和金属盒气压计的比较 项目 优点 缺点 用途 水银气压计 测量准确 携带不方便 常用于气象站和实验室 金属盒气压计 体积小、携带方便 测量部太准确 灭火器、氧气瓶、登山安全气压计 5. 大气压与高度的关系 【问题探究】如下图所示，为大气压测绘人员所绘制的大气压与高度的关系图，通过观察，你能发现大气压与高度有什么关系? 【探究发现】位置越高，大气压能支持的水银柱的高度就越小，说明大气压大小不是一成不变的，高度越高的位置大气压越小，海平面附近，大气压强约等于标准大气压。 【典例5】自制的水气压计，把它由山顶移至山脚，玻璃管中的水柱的高度变化情况是（假设瓶口密闭不漏气，移动过程中整个瓶子没有与外界发生热传递）（　　） A．降低 B．升高 C．先降低后升高 D．先升高后降低 【答案】A 【详解】图示气压计的原理是：瓶内气压不变，它等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和，当高度减小时，大气压增大，细玻璃管内水柱产生的压强减小，玻璃管中的水柱会沿细玻璃管降低，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6. 沸点与气压的关系 (1)实验现象：如下图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。 (2)现象分析：抽出空气，瓶内的气压降低，停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了 (3)实验结论：液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低沸点降低，气压升高沸点升高。 (4)生活事例：高原上水的沸点低，会出现煮鸡蛋煮不熟的现象；在高山上需要用高压锅来做饭。 大气压的变化记忆口诀 高度增加气压小，沸点跟着气压跑；冬天气压变得高，阴天气压又变小。 【典例6】小聪观察到用高压锅煮肉会更快煮烂，书上说是气压影响了其沸点，他想探究沸点与气压的关系，便和同学合作设计了以下实验方案。 （1）【实验设计】 ①小聪先按图甲的方案组装仪器。烧瓶瓶口敞开，用酒精灯加热烧瓶里的水，以此测量当前气压下的沸点。他还少安装了 ；（填写器材名称） ②如图乙所示，小聪用烧瓶模拟高压锅，用气泵（既可以抽气又可以打气）向瓶内打气以提高瓶内气压（安全范围内）； ③将器材全部安装好后，每隔2分钟分别记录瓶内水的温度； 甲图装置的温度变化情况： 时间/分 2 4 6 8 10 12 14 温度/℃ 70 78 86 91 100 100 100 乙图装置的温度变化情况： 时间/分 2 4 6 8 10 12 14 温度/℃ 70 85 98 108 108 108 108 （2）【评估交流】 ①由上述两个表中的数据，可以得出结论： ；   ②小张同学认为还应该做一个低于当前气压时水的沸腾实验，才能更好地得出①中的结论，你觉得可以进行什么操作？      ③小聪同学想起课本说“停止沸腾的水，浇上冷水后会重新沸腾”。这是因为浇冷水后烧瓶内水蒸气发生了 （填物态变化名称）导致内部气压降低，沸点降低。 【答案】 温度计 见解析 见解析 液化 【详解】（1）[1]实验时需要测量水沸腾时的温度，所以图甲中还缺少了温度计。 （2）[2]乙中气压更大，实验测得乙中水沸点更高，故得出结论：液体的沸点与其表面的气压有关，液体表面的气压越大，液体的沸点越高。 [3]要做低于当前气压时水的沸腾实验，可以用气泵抽出部分烧瓶中的气体后，重新进行水沸腾实验。 [4]浇冷水后瓶内水蒸气遇冷液化成小液滴，使瓶内气体气压减小，水因沸点降低而重新沸腾。 知识点3：大气压的应用 1. 高压锅 压力锅是利用液体的沸点随液体表面的气压增大而升高的原理制成的。用它煮饭时，锅内气压高于外面的大气压，使锅内水的沸点升高，饭煮熟得快。 2. 离心式抽水机 如图下图所示，抽水机在叶轮启动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，当启动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里进水管的水也随叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近的压强图减小，大气压迫使低处的水推开底阀，沿进水管进人泵壳，进入泵壳的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水送到了高处。 【典例7】下列现象中没有利用大气压强的是（　　） A．把药液注射进肌肉里 B．抽水机把水从低处抽往高处 C．用吸管吸瓶中的饮料 D．塑料挂钩利用吸盘贴在光滑的墙面上 【答案】A 【详解】A．把药液注射进肌肉里，是靠人推动活塞产生的压强，不是利用大气压强，故A符合题意； B．抽水机把水从低处抽往高处，是叶轮转动将抽水机内的水甩出，使抽水机内形成真空，水在外界大气压的作用下被压上来，故B不符合题意； C．用吸管吸瓶中的饮料，是先把吸管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，饮料就被压进吸管里，故C不符合题意； D．塑料挂钩利用吸盘贴在光滑的墙面上，是先把吸盘和墙之间的空气排出，吸盘在大气压的作用下被压在墙上，故D不符合题意。 故选A。 1．有关大气压的说法错误的是（    ） A．空气内部向各个方向都有压强 B．大气压随高度的增加而减小 C．马德堡半球实验测量出大气压的大小 D．用吸管喝饮料利用了大气压 【答案】C 【详解】A．空气受到重力的作用，和液体一样具有流动性，所以空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强，故A正确，A不符合题意； B．海拔越高空气越稀薄，气压越小，大气压强随高度的增加而减小，故B正确，B不符合题意； C．马德堡半球实验证明力大气压的存在，故C错误，C符合题意； D．用吸管吸饮料时，管内气体压强减小，饮料在大气压的作用下被压入嘴里，即用吸管喝饮料利用了大气压，故D正确，D不符合题意。 故选C。 2．关于气体压强，下列说法错误的是（　　） A．利用高压锅煮食物容易煮熟，原因是气压越高，沸点越低 B．能用吸管将杯中饮料吸进嘴里，是利用了大气压强 C．马德堡半球实验证明了大气压强的存在 D．做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，管内外水银柱的高度差不变 【答案】A 【详解】A．由于水的沸点随气压的增大而升高。高压锅煮食时，锅内气压可以比一个标准大气压大，这样水的沸点可以超过100℃，所以食物容易熟，故A错误，符合题意； B．用吸管吸饮料时，管内气压减小，饮料上方为大气压，这样饮料在大气压的作用下把饮料压入嘴里，是利用了大气压强，故B正确，不符合题意； C．在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验，将两铜制的半球合在一起，抽出里面的空气，用两支马队向相反方向拉，用16匹马才将两个半球拉开，这就是著名的马德堡半球实验，它有力地证明了大气压的存在，并且十分强大，故C正确，不符合题意； D．做托里拆利实验时，若将玻璃管由竖直变倾斜，由于外界大气压不变，所以管内外水银柱的高度差不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．如图所示为某同学自制的气压计，他将气压计由一楼拿到十六楼时，细玻璃管中液面会升高，下列说法正确的是（    ） A．用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时，瓶中的水可以装满 B．细玻璃管中液面升高，说明大气压随高度的增加而变小 C．利用自制气压计可以精确测量大气压的数值 D．玻璃管越粗，水柱高度变化越明显 【答案】B 【详解】A．自制的气压计是利用大气压工作的，当外界气压发生变化时，内部气压保持不变，液柱在内外气压作用下，其高度发生变化，所以瓶中的水不能装满，故A错误； B．瓶内气体压强等于外界大气压与液柱产生的压强之和，所以液柱压强等于瓶内气体压强减去外界大气压，则液柱高度越大，说明外界压强越小，说明大气压随高度的增加而变小，故B正确； C．受器材自身影响，自制气压计只能显示气压的变化，不能测量大气压的准确值，故C错误； D．水柱高度变化反应了瓶内外气压差大小的变化，与玻璃管的粗细无关，故D错误。 故选B。 4．如图为伽利略温度计的示意图，敞口玻璃瓶内装有适量的水，玻璃泡内有空气。下列说法正确的是（　　） A．敞口玻璃瓶与玻璃管构成一个连通器 B．气温升高时，玻璃管中的液面会上升 C．玻璃泡内空气的压强大于外界的大气压 D．外界大气压减少时，玻璃管中的液面会降低 【答案】D 【详解】A．玻璃管上端没有开口，所以不是连通器，故A错误； B．气温升高时，玻璃管内的气压变大，玻璃管中的液面会下降，故B错误； C．外界的大气压等于玻璃泡内空气的压强与玻璃管内水的压强之和，所以玻璃泡内空气的压强小于外界的大气压，故C错误； D．因为外界的大气压等于玻璃泡内空气的压强与玻璃管内水的压强之和，当外界大气压减少时，玻璃管内水的压强会相应减小，则玻璃管中的液面会降低，故D正确。 故选D。 5．如图所示，在一个一端开口的U形管内装有水，管的左端封闭着一些空气，一只小试管浮在水面，小试管中也封闭着一些空气。向右管中注入水，则小试管相对左管内的水面变化情况（　　） A．小试管将不动 B．小试管将下沉一些 C．小试管将先向上浮一些，再下沉 D．小试管将上浮一些 【答案】B 【详解】向右管中注水，密闭端的气体压强增大，小试管内的气压也要跟着增加，小试管才会保持平衡，小试管中的一定量空气，压强增大，体积减小，空气柱长度变短，相对水面是下沉的，故B正确，ACD错误。 故选B 。 6．下图所示实验中，可以用来证明大气压强存在的是（   ） A．图甲，瓶中燃烧浸过酒精的棉花，鸡蛋剥皮堵住瓶口，鸡蛋被吸入瓶中 B．图乙，用一纸片盖住倒满水的杯口，快速倒置，纸片将水托住 C．图丙，两端开口的塑料瓶，将一端扎上橡皮膜并倒入水，橡皮膜向下凸出 D．图丁，模拟马德堡半球实验 【答案】ABD 【详解】A．图甲，瓶中燃烧浸过酒精的棉花，导致瓶内气体减小，气压降低，在大气压的作用下将鸡蛋压入瓶中，故A符合题意； B．图乙，用一纸片盖住倒满水的杯口，快速倒置，纸片将水托住，说明此时外界大气压强大于杯内液体压强，在大气压强的作用下，纸片将水托住，故B符合题意； C．图丙，两端开口的塑料瓶，将一端扎上橡皮膜并倒入水，橡皮膜向下凸出，说明液体对容器底部存在压强，不能说明大气压强，故C不符合题意； D．图丁，模拟马德堡半球实验，马德堡半球实验是最早证明大气压存在的实验，故D符合题意。 故选ABD。 二、实验题 7．如图所示是托里拆利实验过程，根据图示完成下面的问题。 (1)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm。 (2)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3，g＝10N/kg）。 (3)实验过程中，若将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 。（均选填“变长”、“变短”或“不变”） (4)实验过程中，若玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值比真实值要 。（选填“偏大”或“偏小”） 【答案】(1)760 (2)1.03×105 (3) 不变 变长 (4)偏小 【详解】（1）由图中数据可知，水银柱的高度为760mm。 （2）当时的气压为 （3）[1][2]由最后一图可知，玻璃管倾斜，管中水银柱长度将变长，但是高度不变。 （4）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，当倒插入水银槽中时，玻璃管中会存在少量空气，空气会产生一定的向下的压强，使管中水银柱高度减小，则测量的大气压值比真实值要偏小。 8．小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 (1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，并用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是 、 ； (2)如图甲所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝ ； (3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值会因此而 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； (4)实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为1.5cm2和0.5cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”或“乙”）注射器，理由是： 。 【答案】(1) 排尽筒内的空气 密封注射器 (2) (3)偏小 (4) 乙 拉动甲注射器所需的力超过弹簧测力计的量程 【详解】（1）[1]实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气。 [2]用橡皮帽封住注射器的小孔是为了密封注射器，防止漏气。 （2）注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出容积V，得出活塞的面积，将测量结果代入压强公式得 （3）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式可知，导致测得的大气压值偏小。 （4）[1][2]因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和1.5cm2，当大气压约为100000Pa，当面积为1.5cm2，即0.00015m2时，由可得 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，所以实验时应选用乙注射器，故理由是拉动甲注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。 9．小梁同学用实验测量某地大气压的值.她在长约，一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降。 （1）如图所示，已知水银的密度为，她通过数据计算得出此时大气压的值为 ； （2）如果我们将此装置拿到海平面去测量，则测量结果将 （选填“大于”或“小于”）她测量的值； （3）小杨同学也利用此装置测量小梁所在地大气压的值，他把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽中时，管中的水柱 下降，如果这时在玻璃管顶开一个小孔，水柱 向上喷出（选填“会”或“不会”）。如果你来测量，且能够测出，则玻璃管长度 （选填“必须大于”或“可以小于”）。 【答案】 大于 不会 不会 可以小于 【详解】（1）[1]测量得到的大气压强值为 p=ρgh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.7m=9.52×104Pa （2）[2]海拔越高，气压越低，海拔越低，气压越高，如果将此装置拿到海平面去测量，则测量结果将大于海拔高处测量的值。 （3）[3][4][5]把水银换成水，由 p=ρ水银gh水银=ρ水gh水 可得 9.52×104Pa=1.0×103kg/m3×10N/kg×h水 解得 h水=9.52m 即此时的大气压可以支持9.52m高的水柱，而玻璃管的长约，把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽中时，管中的水柱不会下降，如果这时在玻璃管顶开一个小孔，该装置相当于连通器，水柱会下降至于管外液面相平，故水柱不会向上喷出，因水柱的高为9.52m，所以试管的高度可以小于10m。 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$