9.3 大气压强-【拓展与培优】2024-2025学年新教材八年级下册物理（人教版2024）

物理 八年级下册 67 第3节 大气压强 1. (2024·长沙)在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片 和塑料管里的水不会掉下来,是因为 ( ) A. 水受到的重力 B. 空气对水的浮力 C. 塑料管对纸片的弹力 D. 大气压力 (第1题) (第3题) (第4题) 2. (2024·泸州)学习物理要善于发现、善于思考。下列对你所在考场内物理量估测的数据, 符合实际的是 ( ) A. 手中一张物理试卷的厚度约为12 mm B. 考场大气压强的值约为1.0×105 Pa C. 你所在考场的室内温度大约为0 ℃ D. 考试填涂用的2B铅笔质量约为2 kg 3. (2022·宜昌)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 4. 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76 cm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 5. 如图所示是一个自制气压计,下列说法正确的是 ( ) A. 带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升 B. 玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压 C. 玻璃管中液柱静止时,瓶内气压小于大气压 D. 为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管 6. 小莲用力拧瓶盖,可是怎么也拧不动(图甲),当她用勺子在瓶盖边缘撬了几下后 (图乙),用手一拧瓶盖就打开了。这主要是因为用勺子撬瓶盖可以 ( ) A. 减小瓶内外气体的压力差 B. 减小瓶盖与瓶口的接触面积 物理 八年级下册 68 C. 减小瓶盖上方受到的压强 D. 增大瓶盖与瓶口间的摩擦力 甲 乙 (第6题) (第8题) (第9题) 7. 一个在平原地区生活惯了的人来到西藏,往往会出现头晕、恶心等现象,主要原因是( ) A. 西藏上气温太低 B. 西藏的阳光太强 C. 西藏海拔高,气压太低 D. 西藏海拔高,气压太高 8. (2024·无锡)生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附 在 (填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为2× 10-3 m2,外界大气压为1×105 Pa,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸 盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。 9. 如图所示,密闭的玻璃罩内有三个小实验:甲为敞口烧瓶内装有保持95 ℃的热水来探究沸 点与气压的关系;乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在;丙是充有 一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,请你推测以上三个实验将会 出现的现象:甲实验: ;乙实验: ;丙实验: 。 10. 如图是负压救护车,车内空间为负压舱,它能有效防护病毒再传播,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 (填“从车内抽出”或“抽入至 车内”),使车内气压 (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。 (第10题) (第11题) 11. 如图是小明利用V=2 mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。 (1)利用刻度尺测量出 的长度l为10 cm,算出活塞横截面积为 cm2; (2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器 筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1 N,据此可测得大气 压值p= Pa; (3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,在活 塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F',则大气压值p'= (用题中出现的 物理量符号表示); (4)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值 (填“偏大”“偏小” 或“不变”)。 物理 八年级下册 69 12. “拔火罐”是我国传统医疗的一种手段。如图所示,医生先用点燃的酒精球加热小罐内的 空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上。已知大气压 为1.0×105 Pa,小罐底部和开口部位的面积均为10 cm2,罐内空气冷却变为室温时其压 强为9.0×104 Pa,不计小罐重力。求: (1)罐内空气对皮肤的压力; (2)皮肤对小罐的支持力。 13. 央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示),A 为玻璃管与大气相通,B 为密闭的玻璃球,A 与B 下部连通,内装有红墨水。小科仿制了 一个,发现比较灵验,当A 管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是 ( ) A. A 管液面上升时,显示大气压增大 B. A 管和B 球液面相平时,瓶内气压等于外界大气压 C. “天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报 D. 将该仪器从山顶带到山脚的过程中A 管液面将下降 (第13题) (第14题) (第15题) 14. 由于长期的河道淤塞,黄河下游的河床已被抬高。沿河农民通常采用如图所示的方式,引 黄河水来灌溉农田。有关这种引水灌溉方式,下列说法中错误的是 ( ) A. 这种取水灌溉方式利用了连通器原理 B. 使用时B 端管口必须低于A 处水面 C. 使用时先将管道中灌满水 D. 高度差 H 越大,管道中的水流得就越快 15. 在马德堡半球实验中,大气压为p0,球的半径为r,球的表面积为4πr2,如图所示,每一组 马至少要用 N的力才能拉开两真空半球。 4×10-3 m2=6 N, 若把容器倒置,容器对地面的压力大小不变, F3=F2=6 N, 此时 容 器 对 地 面 的 压 强:p3 = F3 S上 = 6 N 1×10-3 m2=6000 Pa。 6. (1)倒立时,瓶内水的深度:h1=12 cm= 0.12 m,倒立放置时瓶盖所受水的压强:p1= ρgh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m= 1.2×103 Pa; (2)正立时,瓶内水的深度:h2=10 cm= 0.10 m,正立放置时瓶底所受水的压强:p2= ρgh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m=1.0× 103 Pa,瓶底所受水的压力:F=p2S底=1×103 Pa× 20×10-4 m2=2 N; (3)水的重力等于正立时水对瓶底的压力,即 G水=F=2 N, 瓶重和厚度忽略不计,倒立放置时矿泉水瓶对 桌面的压力等于水的重力,即F'=G水=2 N, 倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强:p'= F' S盖= 2 N 5×10-4 m2=4×10 3 Pa。 【培优提高】 7. (1)垫片与地面接触的面积:S1=1× 10-3 m2,因垫片的重力不计,则压力测力计对垫片 的压力:F1=15 N, 垫片对地面的压强:p1= F1 S1= 15 N 1×10-3 m2= 1.5×104 Pa; (2)因垫片下陷的深度与鞋印的深度相同,则 罪犯站立时对地面的压强:p2=p1=1.5×104 Pa, 罪犯 站 立 时 与 地 面 的 总 接 触 面 积:S2= 0.04 m2, 罪犯站立时对地面的压力:F2=p2S2=1.5× 104 Pa×0.04 m2=600 N, 因罪犯站在水平地面上,则罪犯的重力:G= F2=600 N。 8. (1)B 容器中水的体积:V水=SBh水=300× 10-4 m2×0.3 m=9×10-3 m3, B 容器中水的质量:m水 =ρ水 V水 =1.0× 103 kg/m3×9×10-3 m3=9 kg; (2)水对B 容器底部的压强:pB=ρ水 ghB= 1.0×103 kg/m3×10 N/kg×30×10-2 m=3× 103 Pa; (3)酒精对A 容器底部的压强pA 与水对B 容 器底部的压强pB 之比: pA pB= ρ酒精ghA ρ水ghB =43 ,解得: ρ酒精= 4 3× hB hAρ水= 4 3× 30 cm 50 cm×1.0×10 3 kg/m3= 0.8×103 kg/m3; (4)酒精的质量:m酒精=ρ酒精V酒精=ρ酒精SAhA =0.8×103 kg/m3×100×10-4 cm2×50×10-2 m =4 kg; 水的质量:m水=ρ水 V水=ρ水 SBhB=1.0× 103 kg/m3×300×10-4 cm2×30×10-2 m=9 kg, 酒精的重力:G酒精=m酒精g=4 kg×10 N/kg= 40 N, 水的重力:G水=m水 g=9 kg×10 N/kg= 90 N, 剩余酒精的重力:G酒精剩=G酒精-mg=40 N- mg, 剩余水的重力:G水剩=G水-mg=90 N-mg, A、B 为柱形容器,剩余酒精对容器底的压力: F压酒精=G酒精剩=40 N-mg, 剩余水对容器底的压力:F压水=G水剩=90 N- mg, 由题知,剩余酒精和水对各自容器底部的压强 相等,即pA'=pB',则 F压酒精 SA = F压水 SB ,代入数据有: 40 N-mg 100×10-4 m2= 90 N-mg 300×10-4 m2 ,解得:m=1.5 kg。 9. (1)由图b可知,支持力FN 跟拉力FT 的关 系是一次函数,可设为FN =kFT+b,把FN = 12 N、FT=4 N和FN=2 N、FT=14 N代入可得: 12 N=k×4 N+b,2 N=k×14 N+b,联立等式可 得:k=-1,b=16 N,则FN=-FT+16 N,当 FT=0 N时,FN=16 N,此时物体受到的支持力和 重力是一对平衡力,大小相等,则合金块受到的重 力:G=FN=16 N; (2)当FT=10 N时,FN'=6 N,因合金块对电 子秤的压力和电子秤对合金块的支持力是一对相 互作用力,则合金块对电子秤的压力:F=FN'= 6 N, 合金块的底面积:S=L2=(0.1 cm)2= 10-2 m2, 合金块对电子秤的压强:p= F S= 6 N 10-2 m2= 600 Pa。 第3节 大气压强 【基础提升】 1. D 解析:是大气压力使纸片和塑料管里的 水不会掉下来。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·22· 2. B 解析:手中一张物理试卷的厚度约为 70 μm,考场内温度约25 ℃,考试填涂用的2B铅笔 质量约0.01 kg。 3. D 解析:当将玻璃管稍微倾斜、将玻璃管稍 微下压、用密度更小的液体代替水银时,根据公式p =ρ液gh可知,只要大气压不变,计算出的结果就不 变,故A、B、C不符合题意;若玻璃管内混进了少许 空气,空气会产生一定的压强,则p水银+p空气= p大气,可见最终测量结果会偏小,故D正确。 4. D 解析:由图知,玻璃管竖直时,水银柱高 为76 cm,倾斜后水银高为74 cm。大气压不变,仍 能支持76 cm的水银柱,而倾斜后水银充满全管,水 银高为74 cm,因此水银对玻璃管上端有压强,故A 正确;玻璃管竖直时,水银柱高为76 cm,则外界大 气压强等于76 cm高水银柱所产生压强,故B正 确;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,故C正确;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。 5. A 解析:登山过程中,大气压随着高度的 升高而降低,外界大气压减小,瓶内气压不变,玻璃 管内的液柱会上升,故A正确;由图可知,外界大气 压加上玻璃管内液体的压强等于瓶内的气压,玻璃 管内液柱静止时,瓶内气压大于大气压,故B、C错 误;为提高气压计的测量精度,即外界大气压的变 化量相同时,水柱变化的高度较大(可标注更多的 刻度),由公式ΔV=SΔh 可知,应选用更细的玻璃 管,故D错误。 6. A 解析:图示瓶子是真空包装,瓶盖在外 界大气压的作用下很难打开,当用勺子在瓶盖边缘 撬了几下后,大气进入瓶子内部,这时瓶内外气体 的压力差很小,使得摩擦力减小,瓶盖就容易打开。 7. C 解析:青藏高原海拔高,大气压随高度的 升高而减小。 8. 平整 200 摩擦力 解析:使用时排尽吸 盘内的空气,吸附在平整的墙面上,以防止气体进 入吸盘里;排尽空气后的吸盘受到的大气压力:F= pS=1×105 Pa×2×10-3 m2=200 N;吸盘挂钩有 往下掉的趋势,它不会掉落是因为受到墙壁对它竖 直向上的摩擦力。 9. 水会沸腾 薄塑料片会下落 气球体积会 变大,直至爆炸 解析:用抽气机不断抽去罩内空 气的过程中,罩内空气减少,大气压强减小,甲实验 中,因水的沸点会随着大气压强的减小而降低,故 95 ℃的热水会沸腾;乙实验中,因大气压强减小,大 气压强支撑不住水的重量,则薄塑料片会下落;丙 实验中,因气球外的大气压强减小,气球体积会变 大,直至爆炸。 10. 从车内抽出 低于 大气压 解析:负压 救护车车内空间为负压舱,车内气压小于外界大气 压,被污染的空气无法自动从车内流向车外,必须 用抽气机将被污染的空气从车内抽出;在大气压作 用下,清洁的空气只能由车外流向车内。 11. (1)注射器带刻度部分 0.2 (2)1.05× 105 (3)F+F'2V -1 (4)偏小 解析:(1)注射器带 刻度部分的容积为2 mL,长度l为10 cm,活塞的 横截面积:S=Vl= 2 mL 10 cm=0.2 cm2;(2)大气压: p= F S= 2.1 N 0.2×10-4 m2=1.05×10 5 Pa;(3)设外界 大气对活塞的压力为F0,活塞与筒壁之间的摩擦为 f,第一次活塞被拉出注射器时,活塞受力情况为:F =F0+f,第二次活塞退回注射器时,活塞受力情况 为:F0=F'+f,则外界大气对活塞的压力为F0= F+F' 2 ,大气压为p'= F0 S = F+F' 2Vl =F+F'2V =1 ; (4)若筒内空气没有排尽,所需拉力偏小,在受力面 积一定时,所测大气压值偏小。 12. (1)罐内空气对皮肤的压力:F内=pS= 9.0×104 Pa×10×10-4 m2=90 N; (2)皮肤受到的外界大气压力:F外=p外 S= 1.0×105 Pa×10×10-4 m2=100 N, 由力的平衡得火罐对皮肤的压力:F压=F外- F内=100 N-90 N=10 N, 因为压力和支持力是一对相互作用力,故皮肤 对火罐的支持力:F支=F压=10 N。 【培优提高】 13. A 解析:A 管液面上升时,说明内部气体 压强大于外界大气压,即外界大气压减小,故A错 误;A 管和B 球液面相平时,两液面受到气体的压 强相等,说明瓶内气压等于外界大气压,故B正确; 天气不同,气压不同,一般来说,阴雨天大气压比正 常低,此时A 管液面会明显上升,因此“天气预报 瓶”可利用天气与大气压的关系进行预报,故C正 确;大气压随着高度的减小而增大,将该仪器从山 顶带到山脚的过程中外界气压增大,A 管液面将下 降,故D正确。 14. A 解析:图示方法利用了虹吸的原理,而 不是连通器原理。 15. p0·πr2 解析:每一组马的拉力相同,其 中一组马的拉力等于一个半球面受到的大气的压 力。压强作用的垂直截面积就是沿着球的最大直 径的截面的面积S=πr2,一组马的拉力F=pS= p0·πr2。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·32·