6.大气压强模型-【模型与方法】2025年中考物理常见模型与方法强化专训专练

专题5.大气压强模型（原卷版） 1.活塞式抽水机型：利用大气压工作的 2.打吊针输液器型：p内+p液>p血 3.自动补水装置型：p内+p液=p0 4.试管/U形管型：“开口上加下减” 5.托里拆利实验型：与器材无关，由气压决定——“长短、粗细、倾斜、提压、多少均无关” 6.自制气压计型：瓶内气压=大气压强+液柱压强 7.吸盘法测大气压型： 8.注射器测大气压型： 9.高压锅模型：大气压力+阀重=锅内压力——“大气阀重和，等于锅内力” 类型1.活塞式抽水机型 甲 乙 丙 图甲：下压把手，活塞 向上 ， 阀门B 打开，大气压把水压进圆筒。 图乙：上提把手，活塞 向下 ， 阀门A 打开，圆筒里的水升到活塞上方，然后从出水管流出。 【例1】如图所示，当活塞式抽水机的活塞从圆筒的最低点向上提起时，阀门_______关闭，它上面的水从出水管_______，_______迫使水推开阀门_______进入_______。 【变式1】（2023山东青岛市北期中）活塞式抽水机工作时，活塞向上移动，_______阀门关闭，水在_________，的作用下冲开_______阀门，流入圆筒。 【变式2】若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，圆筒内气压①外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（图甲）；当压下活塞时，阀门B神马水压下而关闭，水受阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部（图乙）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒（图丙）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 （1）文中①处应填________（选填“大于”、“小于”或“等于”），②处应填________（选填“A”或“B”）； （2）有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的_______； A.气密性 B.摩擦力 C.压强 （3）下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是_______； A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘 C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上 （4）在大气压为1×105Pa时，该抽水机提升水的最大高度是________m（g取10N/kg），在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度________（选填“高于”、“低于”或“等于”）在珠海提升的最大高度。 类型2.打吊针输液器型 1.输液器原理：p内+p液>p血 2.如果血液回流，如何操作? 适当提高输液瓶位置，增大液体压强。 3.瓶上方气压和大气压的关系：p0=p内+p液′。 4.随着输液瓶液面下降，瓶上方气压 增大 。p0不变，p液′ 减小，p内增大。 例2.如图所示，输液时输液袋口A处插有输液管B、空气管C。C插入袋口处不能过高，保证袋口处压强________（填“大于”、“小于”或“等于”）大气压。使药液流入人体的是输液管中液体（即袋口到手的位置的液柱）产生的压强，与袋内药液高度无关。当输液袋和手之间的高度差一定时，输液管中液体对手上针眼处的压强________（填“变大”、“变小”或“不变”），与人体血液的压强差保持恒定，药液匀速下滴。 【变式1】医生为了给患者输液，用网兜将药瓶挂在支架上，瓶口插有输液管和空气管，如图所示。输液过程中下列说法正确的是（ ） A.如果血液回流到输液管中，可将药瓶适当升高 B.瓶内药液对瓶盖的压强越来越大 C.瓶内上方气体压强始终不变 D.空气管中的空气与药液接触处压强等于大气压 【变式2】如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图。在输液过程中（　　） A.A瓶中的药液先用完 B.B瓶中的药液先用完 C.随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D.随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 类型3.自动补水装置 ①瓶口浸没，水不流出：p内+p液=p0 ②瓶口露出，有气体进入瓶内，p内増大，水流出：p内+p液=p0 三压强平衡：p0 = p内+ p液 例3.如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆最盘中，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。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是（ ） 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与水的压强之和 D.如果在瓶壁“A”处打一个小孔，水会从小孔向外喷出 【变式】瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于_________的作用。如果在塑料瓶的底部（位于图中的上方）钻一个小孔，将会看到的现象是____________________________________________________。 【分析】本题可以类比托里拆利实验中玻璃管内外液面高度差产生的原因．如果在塑料瓶的底部（位于图中的上方）钻一个小孔，盆景和瓶子将构成连通器。 【解析】在一个标准大气压下，大气压可以支持约10.3m高的水柱．瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来。 如果在塑料瓶的底部（位于图中的上方）钻一个小孔，盆景和瓶子将构成连通器，瓶内液面下降，直到盆景和瓶子内的液面相平。 故答案为：大气压；瓶内液面下降，直到盆景和瓶子内的液面相平。 【点评】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力，对学生的要求较高，是中考重点考查的内容。 类型4.试管/U形管型 1.试管型（试管汞柱型） ( mg ) 2.U形管型 pB=p0 pA=p0－ph pB=p0 pA=p0+ph p=p0+ρgh=p0+ph p=p0－ρgh=p0－ph 【例4】（2024八年级安徽合肥）如图甲所示是根右端封闭的薄壁 U 形管，管中装有一定质量的水银，右侧水银面上方为真空。当气压作用在左侧的水银面上，U 形管中的水银静止时，左右两侧液面就有一个高度差 h。若带着该装置登山，上山过程中图中真空部分的长度将_______（选填 “增大”、“减小”或“不变”）；到达山顶上，测得 U 形管中的水银静止时左右两侧液面的高度为h=0.7m，则山顶此时的气压约为________Pa。（已知水银的密度为 13.6×103kg /m3，g取10N/kg） 【变式】一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，玻璃管内、外水银面的高度差为Δx。若当时的大气压为p，则此时管内上方气体的压强为___________________，弹簧测力计的示数为________________________。 类型5.托里拆利实验 1.测量原理：p0=ρ水gh（大气压=管内水银柱压强），h为管内外水银液面高度差。 ①玻璃管上端为真空，没有大气压，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。 ②原理：大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即： ③标准大气压能支撑水柱高度约10.34米。 ρ水gh水=ρ水银gh水银 1×103×h水=13.6×103×0.76 解得：h水=10.336米 2.标准大气压：管内水银柱h=760 mm，p0=1.01×105Pa 3.不同地区大气压不一样。 4.常见考点： ①改变玻璃管长短、粗细，玻璃管倾斜，玻璃管上、下提拉， h不变 。 ②玻璃管内混入空气，h 变小 。 ③将试管顶端开一个孔，h为 0 。——水银柱降到与水银槽液面相平 ④从山下移到山上，h 变小 。——海拔高，气压小 ⑤用水来代替水银，水 可以 充满玻璃管（大气压可以支撑10m水柱）。 例5.利用托里拆利实验测量大气压强的值，如图所示，以下判断正确的是（ ） A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强 B.若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差将不変 C.若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层，则管内外水银面的高度差将増大 D.若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度会不变 【变式1】小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1 m，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13.6×103kg/m3，她通过数据计算得出此时大气压的值为_______ Pa； （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10m”或“可以小于10m”）。 【变式2】如图是测量大气压强的实验装置，玻璃管长约1米，槽内装有水银。下列说法正确的是（ ） A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm B.若将玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，则玻璃管内外水银面高度差变为780mm C.在实验中，若玻璃管内混入少量空气，所测的大气压值偏大 D.将此装置从山脚移到山顶，管内外水银面高度差变大 类型6.自制气压计 1.原理：瓶内气压 = 大气压强 + 液柱压强 瓶内气压>大气压 从山脚到山顶：根据“瓶内气压 = 大气压强 + 液柱压强”分析。 2.与托里拆利装置比较： 例6.如图所示是小明制作的自制气压计，在一个玻璃瓶中装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，使其穿过橡皮塞插入水中，通过玻璃管向瓶内吹气，使瓶内气压略大于外界大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上，玻璃管内水面距瓶底h2为18cm，玻璃管内外液面高度差h1为8cm，瓶子的底面积为10cm2，瓶外为一个标准大气压，1标准大气压=1.01×105Pa。求： （1）瓶内外气坟差是多少? （2）瓶内封闭气体压强? （3）瓶底受到水的压强和压力。 【变式1】（23-24九年级·安徽）如图所示是一种可粗略测量气温的装置，当气温上升时，玻璃管中的液面会下降；当气温降低时，玻璃管中的液面反而会上升。它的工作原理是气体的____________。 【变式2】如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（　　） A.甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升 B.乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降 C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定变小 D.乙装置更能准确地测量出大气压的值 类型7.吸盘法测大气压 1.实验原理： 2.实验步骤： ①蘸水的吸盘挂钩吸在光滑的玻璃板上，排尽吸盘内所有空气。 ②弹簧测力计钩住挂钩，缓慢竖直向上拉动。 ③记录吸盘刚好脱离玻璃板时，弹簧测力计的示数F。 ④量出吸盘与玻璃板的接触面的直径D，计算出接触面积S。 ⑤利用公式计算出大气压强：， 3.误差分析： 空气未排尽，大气压力 = 气体压力 + 弹簧测力计拉力 所测大气压力偏小，测得大气压强 偏小 。 例7.小明想快速测量大气压强的值，他将一个质量不计的轻质小吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计成功测出了大气压力，如图所示。若大气压强为1.0×105Pa，则小吸盘的面积不得超过________cm2。若将该实验从平原改到高山进行，同一小吸盘受到的大气压力________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。 【变式1】小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为1×10﹣3m2的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力（如图所示），然后计算大气压强。若大气压强为1×105Pa，则吸盘受到的大气压力是________N。小明发现不能用这个测力计完成测量，其原因是____________________________________。 【变式2】如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下： A.记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力 B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘 C.用弹簧测力计钩着吸盘缓慢向上，直到吸盘脱离玻璃板面 D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径，算出吸盘与玻璃板的接触面积为S E.根据，计算出大气压的大小p （1）小玮由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是_________； （2）实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是_____________________； （3）如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~5N，吸盘的面积是10cm2，她_______（选填“能”或“不能”）测出大气压的大小（设大气压约为1.0×105Pa）。要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量________（大/小）一些； （4）小玮又把玻璃板分别斜放、立放，也都测出了大气压的值。这说明_____________。 类型8.注射器测大气压 1.实验原理： 2.实验步骤： ①把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，目的是 排净注射器内空气 。 ②细绳拴住活塞后与弹簧测力计相连，水平匀速拉动注射器针筒。 ③当活塞 刚开始滑动时 ，记录弹簧测力计的示数F。根据 二力平衡 原理可知，不考虑摩擦，F和大气压力 相等 。 ④读出注射器有刻度部分的容积V，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L。（） ⑥写出大气压强表达式： 3.误差分析： ①注射器内空气没排尽，对实验有何影响? 空气未排尽，弹簧测力计拉力+气压压力=大气压力 弹簧测力计拉力偏小，所测大气压强偏小。 ②如果活塞与注射器针筒有摩擦，对实验有什么影响? 活塞与针筒间有摩擦，弹簧测力计拉力=摩擦力+大气压力 弹簧测力计拉力偏大，所测大气压强偏大，可以涂润滑油减小摩擦。 例8.小明利用容积是2mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量。其实验步骤如下： a.将活塞推至注射器底端，用橡皮帽封住注射器的小孔； b.用细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，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒（如图所示）。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为5.9N； c.测出注射器刻度部分的长度为4cm； d.根据测量数据，算出大气压的值。 （1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和____________。 （2）注射器活塞的横截面积是________cm2，根据数据计算大气压强是________Pa。 （3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，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。 上述原因一定会使测量值小于真实值的是_______。 A.①③④ B.①④ C.②③ D.①②④ （4）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1 N”这一实验步骤， 这是为了__________________________。小红计算出的大气压强是________Pa。 【变式１】小明利用如图甲所示的装置测量我区大气压的大小，其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大。他进行了如下实验。 （1）拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当右端挂上一定数量的钩码时，注射器中的活塞开始滑动，稳定时弹簧测力计示数为 1.0N，则活塞与针筒间的摩擦力为_______N，若继续增加钩码数量，弹簧测力计的示数将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔。增加钩码数量活塞开始滑动时，弹簧测力计示数为4.6N；小明又找来刻度尺测量针筒全部刻度的总长度，如图乙所示，则总长度为_______cm，此时活塞受到的大气压力为_______N，本地大气压强的测量值为________Pa。小明发现这个值和气压计测得的大气压值仍有较大偏差，可能原因是___________________。 【变式2】小明利用2mL注射器、弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压值。 （1）小明认为不能采用乙图的装置来估测大气压的值，其理由是___________； （2）如图甲所示，拔去橡皮帽，将活塞推至注射器筒的底端，用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为0.6N，则活塞与针筒间的摩擦力为_______N，若增加拉动注射器筒的拉力，当注射器筒水平向右加速运动过程中，弹簧测力计的示数将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （3）他重新将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为5.4N，然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm，则本地大气压强的测量值为________Pa。 类型9.高压锅型 解题思路：大气压力 + 阀重 = 锅内压力 具体解题过程： ①竖直向下的大气压力 = 大气压强×出气口的面积（注意单位换算） ②竖直向下的限压阀的重力G阀=m阀g ③竖直向上的锅内气体压强p内 ④列等式：大气压强×出气口面积 + 限压阀的重力 = 锅内气体压强×出气口面积，解方程即可。 注意：当阀门被里面气压顶起来时，外面大气压和阀门自身重力产生的压强与内部气体压强是平衡的，满足关系： 例9.如图所示，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃时以上，它省时高效，深受消费者欢迎。 （1）小科测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，外界大气压强p0=1.0×105Pa时，锅内气压最高可达1.6×105Pa，用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的最高温度大约是多少？ （2）根据题（1）的条件计算压在出气孔上的安全阀的质量为多少克？（取π=3） 【变式1】高压锅限压立阀的质量为100g，排气孔的横截面积为10mm2，则高压锅内部的最大气压为________Pa。（设大气压p0=1×105Pa）若锅内气体的最大压强不能超过1.8×l05Pa，则应配一个质量为_______g的新限压阀。 【变式2】如图所示，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。 （1）写出液体沸点与气压的关系。 （2）小阳测得家中高压锅出气孔的横截面积S为10mm2，压在出气孔上的安全阀的质量为80g，计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。 （3）当外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最高温度大约是多少？ 【变式3】高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。限压安全阀下出气孔横截面积为20mm2，当锅内食物温度维持在最高温度116℃时，（锅外大气压按1.0×105Pa计算） （1）锅内食物温度维持在最高温度时，锅内的大气压为多少Pa？ （2）锅内大气压（最高温度时）对限压安全阀下出气孔的向上压力F1是多少？锅外大气压对限压安全阀下出气孔的向下的压力F2是多少？ （3）限压安全阀设计重多少？ 【变式4】如图所示的意示图，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当内部的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，质量为100g的限压阀，用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。问： （1）高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而_______工作的。 （2）此时锅内部气体的最大压强是多少？ （3）该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时，要保证水的沸点与上题一样，则应换一个质量为多大的限压阀？（g取10N/kg） 1.（2024年湖南省长沙市学业题）7.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 2.（2022·山东泰安）关于下面四幅图的说法正确的是（ ）。 A.如甲图，管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小 B.如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度不变 C.如丙图，把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱下降 D.如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理 3.下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是（ ） A. 吸饮料 B. 拔火罐 C. 高压锅煮饭 D. 吸盘紧贴在墙面 4.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.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落 B.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气 C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 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 5.如图实验中，吸盘都保持静止，所挂钩码是吸盘所能提起的最大重物。对此，下列说法正确的是（ ） A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的 C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值 D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值 6.如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h，此时瓶内气压________瓶外的大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）。不考虑温度的影响，把这个自制气压计从山下移到山上后观察它的高度h ________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7．（2023江苏苏州）如图，一根水平放置、两端开口的透明亚克力管，下部的抽气孔与抽气机相连。将一个略小于管内径的纸团置于管中，打开抽气机，在_________的作用下，两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压较低时关闭抽气机，快速弹开________侧塑料片，纸团会从左侧管口飞出。 8．（2023广东）如题图所示，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；若在吸盘上截一个小孔，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________。 9.如图所示，吸盘由于受到__________的作用会紧紧“吸附”在墙壁上，又由于吸盘与墙壁间有________，所以即使在吸盘上挂一定重量的物体，吸盘也不会脱落。 10．（2023·内蒙古通辽）如图甲是装有自动供水装置的盆景，在_________的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度，图乙是创意气压计，A为玻璃管且上端与大气相通，B为密闭的厚空心玻璃球，A与B下部相通，该气压计________（选填“属于”或“不属于”）连通器。 11.（2022·四川南充）如图甲是某同学自制的一个简易气压计，在温度相同的情况下，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高度就越________（选填“高”或“低”）；如图是该同学自制的一个简易温度计，在大气压相同的情况下，温度升高，乙中玻璃管内的液柱________（选填“升高”或“降低”）。 12.如图所示的两种实验器材，图甲：一个玻璃瓶，瓶中装满水，把一细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中，用手捏玻璃瓶时，发现玻璃管中液面升高，说明______________________，图乙是自制气压计，从乙管子上端吹入少量气体，水会沿管子________（选填“上升”或“下降”）。 13.（2022·湖南常德）如图所示是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆，在使用过程中可以_________（填“省力”或“省距离”）。不停地摇动手柄，水在________作用下从管口连续不断地流出。 14.（2022·四川凉山州）某同学在小瓶里装一些带颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹人少量气体，就制成了一个简易的气压计（如图甲所示）。周末他带若简易气压计乘坐爸爸的轿车外出，轿车外形如图乙所示，当轿车在水平平直公路上高速行驶时，轿车对地面的压力________（选填“大于”“等于”或“小于”）轿车的重力：当轿车从山脚开到山顶时，不考虑温度改变，简易气压计玻璃管内水柱的高度会_______（选填“上升”“下降”或“不变”）。 15.如图所示，把吸盘用力压在玻璃板上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明__________的存在，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2；持续少量地向小桶内加沙子，当吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg，可测得此时大气压的值约为_________Pa；若吸盘内的空气未完全排出，会导致测量的大气压值偏________（选填“大”或“小”）。（g取10N/kg） 16.吴老师演示《瓶吞鸡蛋》的实验：在瓶子里放少许棉花（图a），点燃棉花并燃烧一段时间（图b）后，在瓶口放上鸡蛋（图c）。过一会儿，出现瓶吞鸡蛋的现象（图d）。为了增加趣味性，老师把瓶口向下（图f）再次演示，实验结果瓶向上吞了鸡蛋（图g）。 小王同学分析了此实验形成的原因： （1）瓶内棉花被点燃，其目的可使瓶内_______________； （2）在瓶口放上鸡蛋，过一会儿瓶开始吞鸡蛋，其原因是__________________________________ ________________________________________； （3）瓶吞鸡蛋的原因是_______________________________。 17.某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值，实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。 （1）本实验的原理是二力平衡和压强的定义式，实验中研究的是大气对________（活塞/注射器筒）的压力； （2）若选用图乙中注射器B，当弹簧测力计被拉到最大值时，活塞仍没有滑动，则应该换用注射器_______（A/B/C）来进行实验； （3）如图甲方案，①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器_______为L； ②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； ③则测出的大气压值p＝_______（用所给的字母表示）； （4）小花发现，此时测得的大气压值误差较大，请你帮助小花分析使测量值小于真实值的可能原因是________。 18.如图是小明利用V=2mL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10cm，即可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=2.1N，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________（偏大/偏小/不变）。  19.如图所示是高压锅的示意图，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当高压锅内的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm，空心柱小孔的横截面积为10㎜2，限压阀的质量为100g的高压锅，用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。问： （1）此高压锅内气体的最大压强是多少？ （2）经商品质量检测部门检测，此高压锅气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应再配一个质量为多大的限压阀。（g取10N/kg） 20．（2024春•潜江月考）小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂压力锅”的字样，高压锅的横截面积为4.0×10-2m2，限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2；求：（g取10N/kg；外界大气压强为1标准大气压取1×105Pa） （1）锅内气体的压强最大可达多少？ （2）锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全？ （3）设锅内压强每增加3.6×103Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？ 第 1 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题5.大气压强模型（解析版） 1.活塞式抽水机型：利用大气压工作的 2.打吊针输液器型：p内+p液>p血 3.自动补水装置型：p内+p液=p0 4.试管/U形管型：“开口上加下减” 5.托里拆利实验型：与器材无关，由气压决定——“长短、粗细、倾斜、提压、多少均无关” 6.自制气压计型：瓶内气压=大气压强+液柱压强 7.吸盘法测大气压型： 8.注射器测大气压型： 9.高压锅模型：大气压力+阀重=锅内压力——“大气阀重和，等于锅内力” 类型1.活塞式抽水型 甲 乙 丙 图甲：下压把手，活塞 向上 ， 阀门B 打开，大气压把水压进圆筒。 图乙：上提把手，活塞 向下 ， 阀门A 打开，圆筒里的水升到活塞上方，然后从出水管流出。 【例1】如图所示，当活塞式抽水机的活塞从圆筒的最低点向上提起时，阀门_______关闭，它上面的水从出水管_______，_______迫使水推开阀门_______进入_______。 答案：A；流出：大气压；B；圆筒。 【变式1】（2023山东青岛市北期中）活塞式抽水机工作时，活塞向上移动，_______阀门关闭，水在_________，的作用下冲开_______阀门，流入圆筒。 【答案】A；大气压；B 【解析】由图可知，活塞式抽水机工作时，提起活塞，阀门A受到上方大气压的作用而关闭，活塞下面的空气变稀薄，气压小于外界大气压，低处的水在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒。 【变式2】若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，圆筒内气压①外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（图甲）；当压下活塞时，阀门B神马水压下而关闭，水受阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部（图乙）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒（图丙）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。 （1）文中①处应填________（选填“大于”、“小于”或“等于”），②处应填________（选填“A”或“B”）； （2）有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水，目的是增强活塞与筒壁间的_______； A.气密性 B.摩擦力 C.压强 （3）下列现象与活塞式抽水机工作原理不相同的是_______； A.吸盘紧紧吸在墙上 B.用吸尘器吸尘 C.用吸管喝牛奶 D.手机保护膜吸附在手机屏幕上 （4）在大气压为1×105Pa时，该抽水机提升水的最大高度是________m（g取10N/kg），在海拔3000m的青藏高原该抽水机提升水的最大高度________（选填“高于”、“低于”或“等于”）在珠海提升的最大高度。 【答案】（1）小于；B；（2）A；（3）B；（4）10；低于 【解析】（1）活塞的下面空气稀薄，则筒内的气压将变小，所以圆筒内气压小于外界的大气压。 由图可知，井里的水又在大气压的作用下推开阀门B。 （2）有经验的人在使用该抽水机时先往圆筒里倒一点水，形成水膜，增强活塞与筒壁间的气密性。 （3）A.把吸盘紧压在光滑的墙上，把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙上，在钩上可以挂衣服，利用了大气压，故A不符合题意； B.用吸尘器吸尘土时，是吸尘器内部的电机高速旋转，根据流体压强特点：流体的流速越快，压强越小，可知其会使内部形成一个低压区，从而在外边大气压强的作用下，形成内外压强差，产生吸力将灰尘吸入，其原理主要是流体的压强特点，并非单纯依靠大气压，故B符合题意； C.用力吸气，吸管内的气压小于外界大气压，牛奶在外界大气压的作用下，被压入口内，利用了大气压，故C不符合题意； D.手机保护膜吸附在手机屏幕上，也是因为保护膜和屏幕之间的空气被挤出，外界大气压使其吸附在屏幕上。故D不符合题意。 故选B。 （4）在海拔3000m以内，每升高10m大气压降低100Pa，3000m的山顶上气压降低： 300×100Pa=30000Pa 则山顶气压： 1.0×105Pa－30000Pa=7×104 Pa 在大气压为1×105Pa时，该抽水机提升水的最大高度是： 海拔高，气压低，3000m的山顶上气压降低，所以最大高度低于在珠海提升的最大高度。 类型2.打吊针输液器型 1.输液器原理：p内+p液>p血 2.如果血液回流，如何操作? 适当提高输液瓶位置，增大液体压强。 3.瓶上方气压和大气压的关系：p0=p内+p液′。 4.随着输液瓶液面下降，瓶上方气压 增大 。p0不变，p液′ 减小，p内增大。 例2.如图所示，输液时输液袋口A处插有输液管B、空气管C。C插入袋口处不能过高，保证袋口处压强________（填“大于”、“小于”或“等于”）大气压。使药液流入人体的是输液管中液体（即袋口到手的位置的液柱）产生的压强，与袋内药液高度无关。当输液袋和手之间的高度差一定时，输液管中液体对手上针眼处的压强________（填“变大”、“变小”或“不变”），与人体血液的压强差保持恒定，药液匀速下滴。 【答案】等于；不变。 【解析】由题意可知，当有药液流出时，袋内药店液上方空气压强变小，此时空气管会将少量空气输入药袋中，因此，C插入袋口处不能过高，保证袋口处压强与大气压相等，即袋口处药液产生的压强与袋内气体压强之和，等于大气压； 致使药液流入人体是输液管中液体产生的压强；为了使输液时药液匀速下滴，吊瓶和手之间的高度差要保持一定，输液管中液体对手上针眼处的与血液的压强保持不变，即与人体血液的压强差保持恒定，药液匀速下滴。 故答案为：等于；不变 【变式1】医生为了给患者输液，用网兜将药瓶挂在支架上，瓶口插有输液管和空气管，如图所示。输液过程中下列说法正确的是（ ） A.如果血液回流到输液管中，可将药瓶适当升高 B.瓶内药液对瓶盖的压强越来越大 C.瓶内上方气体压强始终不变 D.空气管中的空气与药液接触处压强等于大气压 【答案】AD 【解析】A.血液回流到输液管，说明药液对人体的压强小于人体血压的压强，把药瓶适当提高可以增大针头处液体的压强，使之大于人体血压的压强，药液可以进入人体。选项A正确。 B.随着药液不断流入人体，瓶中的药液减少，液面到瓶盖的深度h减小，根据液体压强公式p=ρgh，瓶盖受到的液体压强越来越小，B选项错误。 D.空气管中的空气与药液接触处压强等于大气压，因为此处与大气相通。D选项正确。 C.由于空气管存在，瓶口处压强等于大气压，根据平衡原理分析，此处压强等于瓶内药液的压强和上方气体压强之和，由于瓶内液体压强减小，瓶内气体压强是逐渐增大的（近似于大气压），所以C选项错误。 正确选项为AD。 【变式2】如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图。在输液过程中（　　） A.A瓶中的药液先用完 B.B瓶中的药液先用完 C.随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D.随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 【答案】AC 【解析】AB.药液从B瓶中流下，封闭气体体积增大，温度不变，气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶补充，使B瓶液面保持不变，直到A瓶液体全部流入B瓶，所以A瓶液体先用完，故A正确，B错误。 CD.A瓶瓶口处压强和大气压相等，但液面下降，液体产生压强减小，因此封闭气体压强增大，故C正确，D错误。 故选AC。 类型3.自动补水装置 ①瓶口浸没，水不流出：p内+p液=p0 ②瓶口露出，有气体进入瓶内，p内増大，水流出：p内+p液=p0 三压强平衡：p0 = p内+ p液 例3.如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆最盘中，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。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是（ ） 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与水的压强之和 D.如果在瓶壁“A”处打一个小孔，水会从小孔向外喷出 【解析】∵ 瓶内：ρ水gh>ρ水ghA ∴ A点：p0>p内+ρ水ghA ∴ 会有空气从A进入，使p内增大，瓶内液面下降 答案：C 【变式】瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于_________的作用。如果在塑料瓶的底部（位于图中的上方）钻一个小孔，将会看到的现象是____________________________________________________。 【分析】本题可以类比托里拆利实验中玻璃管内外液面高度差产生的原因．如果在塑料瓶的底部（位于图中的上方）钻一个小孔，盆景和瓶子将构成连通器。 【解析】在一个标准大气压下，大气压可以支持约10.3m高的水柱．瓶中水面能高于盆内水面不会流出来，正是因为盆景中的水与大气相通，是大气压支持着瓶内的水不会流出来。 如果在塑料瓶的底部（位于图中的上方）钻一个小孔，盆景和瓶子将构成连通器，瓶内液面下降，直到盆景和瓶子内的液面相平。 故答案为：大气压；瓶内液面下降，直到盆景和瓶子内的液面相平。 【点评】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力，对学生的要求较高，是中考重点考查的内容。 类型4.试管/U形管型 1.试管型（试管汞柱型） ( mg ) 2.U形管型 pB=p0 pA=p0－ph pB=p0 pA=p0+ph p=p0+ρgh=p0+ph p=p0－ρgh=p0－ph 【例4】（2024八年级安徽合肥）如图甲所示是根右端封闭的薄壁 U 形管，管中装有一定质量的水银，右侧水银面上方为真空。当气压作用在左侧的水银面上，U 形管中的水银静止时，左右两侧液面就有一个高度差 h。若带着该装置登山，上山过程中图中真空部分的长度将_______（选填 “增大”、“减小”或“不变”）；到达山顶上，测得 U 形管中的水银静止时左右两侧液面的高度为h=0.7m，则山顶此时的气压约为________Pa。（已知水银的密度为 13.6×103kg /m3，g取10N/kg） 【答案】增大；9.52×104 【解析】离海平面越高的地方，空气越稀薄，大气压强越小。若带着该装置登山，左侧的随大气压强减小，高度差h减小，图中真空部分的长度将增大。 根据压强公式 p=ρgh =13.6×103kg /m3×10N/kg×0.7m=9.52×104Pa 【变式】一端封闭的玻璃管自重为G，横截面积为S，内装一段高为h的水银柱，封闭了一定质量的气体。现将玻璃管封闭端用弹簧测力计悬起，另一端没入水银槽中，如图所示。当玻璃管没入一定深度后，玻璃管内、外水银面的高度差为Δx。若当时的大气压为p，则此时管内上方气体的压强为___________________，弹簧测力计的示数为________________________。 【答案】p+ρ水银g（Δx﹣h）；G﹣ρ水银g（Δx﹣h）S 【解答】已知当时的大气压为p，设管内上方气体的压强为p上，以玻璃管下部封闭气体为研究对象，其上下两端受到的压强分别为： p下＝p+ρ水银gΔx，p下＝p上+ρ水银gh 则有： p+ρ水银gΔx＝p上+ρ水银gh 则此时管内上方气体的压强： p上＝p+ρ水银g（Δx﹣h） 玻璃管受到大气向下的压力为pS，竖直向下的重力G，封闭气体竖直向上的支持力为p上S，测力计竖直向上的拉力F， 对玻璃管，由力的平衡条件得： G+pS＝F+p上S 则弹簧测力计的示数为： F＝G+（p﹣p上）S＝G﹣ρ水银g（Δx﹣h）S 故答案为：p+ρ水银g（Δx﹣h）；G﹣ρ水银g（Δx﹣h）S。 类型5.托里拆利实验 1.测量原理：p0=ρ水gh（大气压=管内水银柱压强），h为管内外水银液面高度差。 ①玻璃管上端为真空，没有大气压，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。 ②原理：大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强，即： ③标准大气压能支撑水柱高度约10.34米。 ρ水gh水=ρ水银gh水银 1×103×h水=13.6×103×0.76 解得：h水=10.336米 2.标准大气压：管内水银柱h=760 mm，p0=1.01×105Pa 3.不同地区大气压不一样。 4.常见考点： ①改变玻璃管长短、粗细，玻璃管倾斜，玻璃管上、下提拉， h不变 。 ②玻璃管内混入空气，h 变小 。 ③将试管顶端开一个孔，h为 0 。——水银柱降到与水银槽液面相平 ④从山下移到山上，h 变小 。——海拔高，气压小 ⑤用水来代替水银，水 可以 充满玻璃管（大气压可以支撑10m水柱）。 例5.利用托里拆利实验测量大气压强的值，如图所示，以下判断正确的是（ ） A.此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强 B.若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差将不変 C.若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层，则管内外水银面的高度差将増大 D.若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度会不变 【解析】h<760mm的原因：①海拔高，气压<1个标准大气压；②管内混入空气。 A.h=750mm（管内外水银面高度差），A错误； B.正确； C.海拔，大气压p0↓，p0↓=ρ水银gh↓ ∴ h减小 C错误； D.p0（不变）=ρ液↓gh↑ ∴ h增大 D错误。 答案：B 【变式1】小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1 m，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13.6×103kg/m3，她通过数据计算得出此时大气压的值为_______ Pa； （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10m”或“可以小于10m”）。 【答案】（1）9.52×104；（2）大于；（3）不会；不会；可以小于10m 【解析】（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）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）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1m，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。 【变式2】如图是测量大气压强的实验装置，玻璃管长约1米，槽内装有水银。下列说法正确的是（ ） A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm B.若将玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，则玻璃管内外水银面高度差变为780mm C.在实验中，若玻璃管内混入少量空气，所测的大气压值偏大 D.将此装置从山脚移到山顶，管内外水银面高度差变大 【答案】A。 【解析】在托里拆利实验中，管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度，玻璃管水银上方是真空，所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。 A.当把玻璃管倾斜时，大气压不变，水银柱产生的压强与大气压强相等，故水银柱的高度不变，所以管内外水银面的高度差不发生变化，仍为760mm，故A正确； B.向上提起一段距离，管口未离开水银面，水银柱的高度差不变，产生压强始终等于大气压，管内封闭水银柱长度不变，仍为760mm，故B错误； C.若玻璃管内混入少量空气，空气也会产生压强，所以大气压支持的水银柱高度会降低，测出的大气压值偏小，故C错误； D.由于大气压随高度的增加而降低，所以将该装置从山脚移到山顶，玻璃管中水银柱的液面将下降，即玻璃管内外水银面高度差变小，故D错误。故选A。 类型6.自制气压计 1.原理：瓶内气压 = 大气压强 + 液柱压强 瓶内气压>大气压 从山脚到山顶：根据“瓶内气压 = 大气压强 + 液柱压强”分析。 2.与托里拆利装置比较： 例6.如图所示是小明制作的自制气压计，在一个玻璃瓶中装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，使其穿过橡皮塞插入水中，通过玻璃管向瓶内吹气，使瓶内气压略大于外界大气压强，水沿玻璃管上升到瓶口以上，玻璃管内水面距瓶底h2为18cm，玻璃管内外液面高度差h1为8cm，瓶子的底面积为10cm2，瓶外为一个标准大气压，1标准大气压=1.01×105Pa。求： （1）瓶内外气坟差是多少? （2）瓶内封闭气体压强? （3）瓶底受到水的压强和压力。 【解析】（1）h1=8cm=0.08m 瓶内外压强差：Δp=ρ水gh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa （2）瓶内气压：p内=p0+Δp=1.01×105Pa+800Pa=1.018×105Pa （3）h2=18cm=0.18m 水对瓶底压强：p=ρ水gh2=l.0×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1800Pa S=10cm2=10-3m2 压力：F=pS=1800Pa×10-3m2=1.8N 答案：（1）800Pa；（2）1. 018×105Pa；（3）1800Pa；1.8N 【变式1】（23-24九年级·安徽）如图所示是一种可粗略测量气温的装置，当气温上升时，玻璃管中的液面会下降；当气温降低时，玻璃管中的液面反而会上升。它的工作原理是气体的____________。 【答案】热胀冷缩 【解析】当外界气温上升的时候，球形容器内的气体受热膨胀，由于密闭，所以压强增大，使管内的液面下降，利用气体热胀冷缩的规律制成的。 【变式2】如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（　　） A.甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升 B.乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降 C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定变小 D.乙装置更能准确地测量出大气压的值 【答案】A 【解析】A.甲图中水银柱产生的压强，就是大气压强，大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，压强就越大，故A正确； B.乙图中大气压变小时，由于瓶内气压大于外界大气压，玻璃管内的液面会上升，故B错误； C.由于气压随高度的升高而减小，把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定大，故C错误； D.因为玻璃瓶内外气压不等，乙装置更能大概显示气压随高度变化的情况，不能准确地测量出大气压的值，故D错误。 故选A。 类型7.吸盘法测大气压 1.实验原理： 2.实验步骤： ①蘸水的吸盘挂钩吸在光滑的玻璃板上，排尽吸盘内所有空气。 ②弹簧测力计钩住挂钩，缓慢竖直向上拉动。 ③记录吸盘刚好脱离玻璃板时，弹簧测力计的示数F。 ④量出吸盘与玻璃板的接触面的直径D，计算出接触面积S。 ⑤利用公式计算出大气压强：， 3.误差分析： 空气未排尽，大气压力 = 气体压力 + 弹簧测力计拉力 所测大气压力偏小，测得大气压强 偏小 。 例7.小明想快速测量大气压强的值，他将一个质量不计的轻质小吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计成功测出了大气压力，如图所示。若大气压强为1.0×105Pa，则小吸盘的面积不得超过________cm2。若将该实验从平原改到高山进行，同一小吸盘受到的大气压力________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。 【解析】刚好脱离时：二力平衡：F=F0=p0S 海拔↑，大气压p0↓，F0↓=p0↓S 答案：0.5；变小。 【变式1】小明想用如下的方法测量大气压强：将一个面积为1×10﹣3m2的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力（如图所示），然后计算大气压强。若大气压强为1×105Pa，则吸盘受到的大气压力是________N。小明发现不能用这个测力计完成测量，其原因是____________________________________。 【答案】100；拉力太大，超过了弹簧测力计的测量范围 【解答】根据可得，吸盘受到的大气压力： F＝pS＝1×105Pa×1×10-3m2＝100N 而弹簧测力计的最大刻度值是5N， 因为100N＞5N， 所以不能用这个弹簧测力计完成测量。 故答案为：100；拉力太大，超过了弹簧测力计的测量范围。 【变式2】如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下： A.记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力 B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘 C.用弹簧测力计钩着吸盘缓慢向上，直到吸盘脱离玻璃板面 D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径，算出吸盘与玻璃板的接触面积为S E.根据，计算出大气压的大小p （1）小玮由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是_________； （2）实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是_____________________； （3）如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0~5N，吸盘的面积是10cm2，她_______（选填“能”或“不能”）测出大气压的大小（设大气压约为1.0×105Pa）。要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量________（大/小）一些； （4）小玮又把玻璃板分别斜放、立放，也都测出了大气压的值。这说明_____________。 【答案】（1）B、C、A；（2）尽量将吸盘内的空气排净；（3）不能；小；（4）大气压是向各个方向的 【详解】（1）前三步的目的是为了测量拉力F的大小，所以应先将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘；用弹簧测力计钩着吸盘缓慢向上，直到吸盘脱离玻璃板面；记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力，即正确顺序应为 B、C、A。 （2）蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排净，这样里面没有气压，外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上。 （3）根据压强公式： F=pS=1.0×105Pa×10×10-4m2=100N 至少需要一个量程为100N的测力计，所以用量程0~5N 的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的。 依据上面的计算，吸盘的面积越大，受到的压力越大，对弹簧测力计的量程要求越大，所以小一些的吸盘更切合实际。 （4）小玮又把玻璃板分别斜放、立放，也都测出了大气压的值，液体向各个方向都有压强，大气压强也像液体的压强一样，大气压是向各个方向的。 类型8.注射器测大气压 1.实验原理： 2.实验步骤： ①把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，目的是 排净注射器内空气 。 ②细绳拴住活塞后与弹簧测力计相连，水平匀速拉动注射器针筒。 ③当活塞 刚开始滑动时 ，记录弹簧测力计的示数F。根据 二力平衡 原理可知，不考虑摩擦，F和大气压力 相等 。 ④读出注射器有刻度部分的容积V，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L。（） ⑥写出大气压强表达式： 3.误差分析： ①注射器内空气没排尽，对实验有何影响? 空气未排尽，弹簧测力计拉力+气压压力=大气压力 弹簧测力计拉力偏小，所测大气压强偏小。 ②如果活塞与注射器针筒有摩擦，对实验有什么影响? 活塞与针筒间有摩擦，弹簧测力计拉力=摩擦力+大气压力 弹簧测力计拉力偏大，所测大气压强偏大，可以涂润滑油减小摩擦。 例8.小明利用容积是2mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量。其实验步骤如下： a.将活塞推至注射器底端，用橡皮帽封住注射器的小孔； b.用细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，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒（如图所示）。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为5.9N； c.测出注射器刻度部分的长度为4cm； d.根据测量数据，算出大气压的值。 （1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和____________。 （2）注射器活塞的横截面积是________cm2，根据数据计算大气压强是________Pa。 （3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，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。 上述原因一定会使测量值小于真实值的是_______。 A.①③④ B.①④ C.②③ D.①②④ （4）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤活塞回到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1 N”这一实验步骤， 这是为了__________________________。小红计算出的大气压强是________Pa。 答案：（1）刻度尺；（2）0.5；1.18×105；（3）B；（4）减小实验误差；0.98×105。 【变式１】小明利用如图甲所示的装置测量我区大气压的大小，其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大。他进行了如下实验。 （1）拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当右端挂上一定数量的钩码时，注射器中的活塞开始滑动，稳定时弹簧测力计示数为 1.0N，则活塞与针筒间的摩擦力为_______N，若继续增加钩码数量，弹簧测力计的示数将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔。增加钩码数量活塞开始滑动时，弹簧测力计示数为4.6N；小明又找来刻度尺测量针筒全部刻度的总长度，如图乙所示，则总长度为_______cm，此时活塞受到的大气压力为_______N，本地大气压强的测量值为________Pa。小明发现这个值和气压计测得的大气压值仍有较大偏差，可能原因是___________________。 【答案】（1）1；不变；（2）5.00；3.6；9×104；注射器内的空气没有排尽 【详解】（1）实验中注射器密封，注射器的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气压对活塞的压力；拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当右端挂上一定数量的钩码时，注射器中的活塞开始滑动，利用二力平衡原理来测出活塞所受摩擦力的大小，活塞开始滑动时弹簧测力计示数为1N，可知活塞与针筒间的摩擦力为1N。 由于摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，当继续增加钩码数量，活塞受到的压力大小不变，接触面的粗糙程度不变，活塞与针筒之间的摩擦力大小不变，弹簧测力计的示数将不变。 （2）由图可知，刻度尺的分度值为 0.1cm，针筒的左端和刻度尺的零刻度线对齐，右端针筒的2.0mL刻度线与刻度尺的5cm刻度线对齐，则针筒的刻度部分的总长度为5.00cm，则活塞的横截面积为： 活塞受力如图所示，活塞受到弹簧测力计向左的拉力和大气压向右的压力与针筒对它向右的摩擦力作用，在这三个力的作用下，处于平衡状态 可知此时活塞受到的大气压力为： F压=F拉－f=4.6N－1N=3.6N 则大气压强为： 在1标准大气压下，大气压的值为1×105Pa，实验中测得大气压值小于1标准大气压下的值，原因可能是注射器内的空气没有排尽，导致测得的大气压强偏小。 【变式２】小明利用2mL注射器、弹簧测力计和刻度尺估测本地的大气压值。 （1）小明认为不能采用乙图的装置来估测大气压的值，其理由是___________； （2）如图甲所示，拔去橡皮帽，将活塞推至注射器筒的底端，用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为0.6N，则活塞与针筒间的摩擦力为_______N，若增加拉动注射器筒的拉力，当注射器筒水平向右加速运动过程中，弹簧测力计的示数将_______（选填“增大”、“减小”或“不变”）； （3）他重新将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为5.4N，然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度为4cm，则本地大气压强的测量值为________Pa。 【答案】（1）见解析；（2）0.6；不变；（3）9.6×104 【解析】（1）乙图装置中，向下拉活塞时，由于活塞受到自身的重力，会增大弹簧测力计的示数；故小明不能采用乙图的装置来估测大气压强。 （2）用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为0.6N；活塞此时受到两个力的作用：即拉力和摩擦力，这两个力为一对平衡力，故活塞与针筒间的摩擦力为0.6N。 影响摩擦力大小的因素是压力的大小和接触面的粗糙程度，与速度无关，故当注射器筒水平向右加速运动过程中，弹簧测力计的示数将不变。 （3）当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为5.4N，则大气产生的压力为： F=5.4N－0.6N=4.8N 注射器的容积为： V=2mL=2cm3 则注射器的横截面积为： 大气产生的压强为： 类型9.高压锅型 解题思路：大气压力 + 阀重 = 锅内压力 具体解题过程： ①竖直向下的大气压力 = 大气压强×出气口的面积（注意单位换算） ②竖直向下的限压阀的重力G阀=m阀g ③竖直向上的锅内气体压强p内 ④列等式：大气压强×出气口面积 + 限压阀的重力 = 锅内气体压强×出气口面积，解方程即可。 注意：当阀门被里面气压顶起来时，外面大气压和阀门自身重力产生的压强与内部气体压强是平衡的，满足关系： 例9.如图所示，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃时以上，它省时高效，深受消费者欢迎。 （1）小科测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，外界大气压强p0=1.0×105Pa时，锅内气压最高可达1.6×105Pa，用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的最高温度大约是多少？ （2）根据题（1）的条件计算压在出气孔上的安全阀的质量为多少克？（取π=3） 【答案】（1）114℃；72g 【解析】（1）由题可知，锅内气压最高可达1.6×105Pa；用这种高压锅烧煮食物时，由图乙可知气压1.6×105Pa对应锅内的最高温度约为114℃。 （2）由题意知：锅内气压等于1标准大气压与安全阀对气体压强之和，则 气孔的面积： 锅内气压： p内=p0+ = p0+ 安全阀的质量：   【变式1】高压锅限压立阀的质量为100g，排气孔的横截面积为10mm2，则高压锅内部的最大气压为________Pa。（设大气压p0=1×105Pa）若锅内气体的最大压强不能超过1.8×l05Pa，则应配一个质量为_______g的新限压阀。 解析：内部气体恰好把限压阀顶起时，三力平衡：F内=F0+G，即 p内S=p0S+G 高压锅内部的最大气压： 由题：p内=1.8×105Pa，新限压阀的重力： G=p内S－p0S=（p内－p0）S=（1.8×105Pa－1×105Pa）×10×10-6m2 =0.8N 新限压阀的质量： m=0.08kg=80g 答案：2×105；80。 【变式2】如图所示，高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。 （1）写出液体沸点与气压的关系。 （2）小阳测得家中高压锅出气孔的横截面积S为10mm2，压在出气孔上的安全阀的质量为80g，计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。 （3）当外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最高温度大约是多少？ 【答案】（1）气压越高，沸点越高；（2）8×104Pa；（3）116℃ 【解析】（1）由图乙可知，液体沸点与气压的关系是：气压越高，水的沸点越高，气压越低，水的沸点越低。 （2）限压阀的重力： G阀=m阀g=0.08kg×10N/kg=0.8N 气孔的面积： S=10mm2=1×10﹣5m2 限压阀对气孔处气体产生的压强： （3）当排气阀刚刚被顶起时，它受到锅内气体向外的压强，外面向下的大气压强与向下的自重产生的压强，即 p内=p大气+p自重=105Pa+8×104Pa=1.8×105Pa 根据图乙可知，此时锅内的最高温度为116℃。 【变式3】高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。限压安全阀下出气孔横截面积为20mm2，当锅内食物温度维持在最高温度116℃时，（锅外大气压按1.0×105Pa计算） （1）锅内食物温度维持在最高温度时，锅内的大气压为多少Pa？ （2）锅内大气压（最高温度时）对限压安全阀下出气孔的向上压力F1是多少？锅外大气压对限压安全阀下出气孔的向下的压力F2是多少？ （3）限压安全阀设计重多少？ 【答案】（1）1.8×105Pa；（2）3.6N；2N；（3）1.6N 【分析】（1）高压锅是根据液体沸点与气压的关系设计工作的；根据图象可以判断锅内大气压的大小； （2）已知锅内大气压（最高温度时），由F=pS计算出限压安全阀下出气孔的向上压力F1；已知大气压，根据F=pS计算锅外大气压对限压安全阀下出气孔的向下的压力F2； （3）根据力的平衡，锅内大气压产生的压力F1=限压阀的重力G+锅外大气压产生的压力F2，计算出限压阀的重力。 【解答】（1）从像图中可以看出，当锅内食物温度维持在最高温度时，锅内的大气压为1.8×105Pa； （2）由得，锅内大气压（最高温度时）对限压安全阀下出气孔的向上压力： F1=p1S=1.8×105Pa×20×10-6m2=3.6N 锅外大气压对限压安全阀下出气孔的向下的压力： F2=p2S=105Pa×20×10-6m2=2N （3）限压阀的重力： G阀=F1－F2=3.6N－2N=1.6N   【变式4】如图所示的意示图，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当内部的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，质量为100g的限压阀，用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。问： （1）高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而_______工作的。 （2）此时锅内部气体的最大压强是多少？ （3）该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时，要保证水的沸点与上题一样，则应换一个质量为多大的限压阀？（g取10N/kg） 【答案】（1）2×105Pa；（2）应该换一个质量为80g的限压阀 【解答】已知：F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，S=10mm2=0.00001m2，p=1×105Pa （1）高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而增大工作的。 （2）限压阀对空心柱气孔的压强： 高压锅内气体的最大压强： p内=p +p1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa （3）限压阀对空心柱气孔的压强： p限=p最大－p=1.8×105Pa－1×105Pa=0.8×105Pa 限压阀对空心柱气孔的压力： F限=ｐ限S=0.8×105Pa×0.00001m2=0.8N 限压阀的重力： G=F限=0.8N 限压阀的质量： 1.（2024年湖南省长沙市学业题）7.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 【答案】D 【解析】 【详解】该实验为覆杯实验，纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力，将纸片紧紧压在塑料管口。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2.（2022·山东泰安）关于下面四幅图的说法正确的是（ ）。 A.如甲图，管中水面上升，是因为流体中流速越大的位置压强越小 B.如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度不变 C.如丙图，把水气压计从山下移到山顶，细管内的水柱下降 D.如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，是利用了连通器原理 【答案】A 【解析】A.如甲图，当对B管吹气时，是因为流体中流速越大的位置压强越小，导致A管上方的气压小于外界大气压，A管中水面上升，故A正确； B.如乙图，将竖直玻璃管倾斜，水银柱的长度变长，高度不变，故B错误； C.如丙图，把水气压计从山下移到山顶，由于大气压随海拔高度的增加而降低，细管内外的压强差变大，所以，细管内的水柱上升，故C错误； D.如丁图，盆景中的水位能保持一定高度，不是利用了连通器原理，而是利用大气压强，因为连通器是上端开口下部相连通的容器，故D错误。故选A。 3.下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是（ ） A. 吸饮料 B. 拔火罐 C. 高压锅煮饭 D. 吸盘紧贴在墙面 【答案】C。 【解析】（1）用吸管吸饮料时，嘴内的气压小于外界大气压，在大气压力的作用下被压入嘴中。 （2）拔火罐时，罐内的气压小于罐外的大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上。 （3）高压锅密封好，锅内气压高于外面大气压，而液体的沸点与气压有关，气压越高沸点越高，所以高压锅内水的沸点高于100℃，高压锅与大气压无关。 （4）先赶出吸盘内的空气，使吸盘内的气压小于吸盘外的大气压，外界大气压将吸盘紧紧压在墙壁上。 吸饮料、拔火罐、吸盘吸在墙上这三项都是利用了大气压来完成的，而高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的。故选C。 4.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.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落 B.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气 C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 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 【答案】B 【解析】A.从图中可以看到，托里拆利实验，玻璃管内的水银柱上方是真空，水银柱对下方会有一个压力，而外界的大气压也对容器的水银面有一个压力，这是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落，A正确，不合题意； B.如果实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气，那么水银柱的高度就不是这个值了，少量空气的压力和水银柱的压力之和等于外界大气压力，B错误，符合题意； C.由上述可知，大气压的大小等于这段水银柱产生的压强，C正确，不合题意； D.换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差还是760mm，外界大气压不变，这个高度差也不变，D正确，不合题意。 故选B。 5.如图实验中，吸盘都保持静止，所挂钩码是吸盘所能提起的最大重物。对此，下列说法正确的是（ ） A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的 C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值 D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值 【答案】D 【解析】AC.甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力，并且二力是一对平衡力；在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力，二力也是一对平衡力；因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，故不可以粗测大气压的值，故AC错误； BD.乙图中吸盘受到大气对下面吸盘的压力和物体对下面的拉力，并且二力是一对平衡力，故大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力；由以上分析可知，乙图能求出大气对吸盘的压力，故可以粗测大气压的值，故B错误，D正确。 故选D。 6.如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h，此时瓶内气压________瓶外的大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）。不考虑温度的影响，把这个自制气压计从山下移到山上后观察它的高度h ________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】大于；变大。 【解析】瓶中水面上方是空气，如果此处的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高，说明瓶内的气压大于瓶外大气压。 大气压会随高度的增加而减小；把气压计从山下带到山上，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此瓶内的水沿玻璃管上升的高度h变大。 7．（2023江苏苏州）如图，一根水平放置、两端开口的透明亚克力管，下部的抽气孔与抽气机相连。将一个略小于管内径的纸团置于管中，打开抽气机，在_________的作用下，两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。当管内气压较低时关闭抽气机，快速弹开________侧塑料片，纸团会从左侧管口飞出。 【答案】大气压；右 【解析】打开抽气机抽气，使其管内气压变小，在大气压的作用下，塑料片外侧的大气压大于内侧的气压，所以两塑料片分别紧紧“吸附”在管子两端。 纸团从左侧管口飞出，说明纸团右侧受到的压力比左侧的大，故应收弹开右侧的塑料片，使右侧的气压变大。 8．（2023广东）如题图所示，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；若在吸盘上截一个小孔，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________。 【答案】小于；大；小 【解析】将两个吸盘对接，用力挤压出空气后，内部属于真空状态，大气压强变小，内外形成压强差，内部气体压强小于外界大气压强，使其难以分开。 若在吸盘上截一个小孔，空气进入吸盘内部，吸盘内部气体压强就会变大。 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，说明内外气体压强差变小了，内部气体压强保持不变，则外部大气压强变小了，即海拔越高，大气压强越小。 9.如图所示，吸盘由于受到__________的作用会紧紧“吸附”在墙壁上，又由于吸盘与墙壁间有________，所以即使在吸盘上挂一定重量的物体，吸盘也不会脱落。 【答案】大气压；摩擦。 【解析】使用吸盘时，最好粘点水，用力向墙上一挤，松开手，吸盘就会紧紧吸在墙壁上了，这是因为吸盘的弹性想恢复原状，使得吸盘内部的压强小于外界的大气压，故在大气压的作用下吸盘会紧紧地吸附在墙壁上。 这样吸盘与墙壁间有了一定的压力，故会产生摩擦力，这个摩擦力是向上的，所以它能挂一定重量的物体而不会脱落。 10．（2023·内蒙古通辽）如图甲是装有自动供水装置的盆景，在_________的作用下可使盆景盘中水位保持一定的高度，图乙是创意气压计，A为玻璃管且上端与大气相通，B为密闭的厚空心玻璃球，A与B下部相通，该气压计________（选填“属于”或“不属于”）连通器。 【答案】大气压；不属于 【解析】由图甲可知，外界大气压作用在水面上，会使得瓶中的水保持一定的高度，不会全部流出。 由图乙可知，B玻璃球上端封闭，故不构成连通器。 11.（2022·四川南充）如图甲是某同学自制的一个简易气压计，在温度相同的情况下，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高度就越________（选填“高”或“低”）；如图是该同学自制的一个简易温度计，在大气压相同的情况下，温度升高，乙中玻璃管内的液柱________（选填“升高”或“降低”）。 【答案】低；升高 【解析】如图甲所示的气压计，瓶内气压等于瓶外大气压与管内液柱产生的压强之和；当大气压增大时，会将玻璃管内的部分液柱压入瓶内，所以，大气压越大，甲中玻璃管内的液柱高度就越低。 乙图自制温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的，当温度升高时，瓶内的液体受热会膨胀，导致玻璃管内液面升高。 12.如图所示的两种实验器材，图甲：一个玻璃瓶，瓶中装满水，把一细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中，用手捏玻璃瓶时，发现玻璃管中液面升高，说明______________________，图乙是自制气压计，从乙管子上端吹入少量气体，水会沿管子________（选填“上升”或“下降”）。 【答案】力可以改变物体的形状；上升 【减小】用手捏玻璃瓶时，给瓶子施加了力的作用，使瓶子的容积变小，所以会观察到细玻璃管内的液面升高，这一现象说明力可以改变物体的形状。 自制气压计的工作原理是瓶内封闭气体的压强等于大气压与管内外液柱高度差产生的压强之和。从管子上端吹入少量气体，瓶内气压增大，而外界大气压不变，所以水会沿管子上升。 13.（2022·湖南常德）如图所示是一种活塞式抽水机的示意图，其中手柄AOB是一个杠杆，在使用过程中可以_________（填“省力”或“省距离”）。不停地摇动手柄，水在________作用下从管口连续不断地流出。 【答案】省力；大气压 【解析】手柄AOB是一个杠杆，动力作用在A点，阻力作用在B点，在使用过程中可以使动力臂大于阻力臂，因此可以省力。 不停的摇动手柄，水在大气压作用下越升越高，最终会从管口不断地流出。 14.（2022·四川凉山州）某同学在小瓶里装一些带颜色的水，再取一根两端开口的细玻璃管，在它上面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，从管子上端吹人少量气体，就制成了一个简易的气压计（如图甲所示）。周末他带若简易气压计乘坐爸爸的轿车外出，轿车外形如图乙所示，当轿车在水平平直公路上高速行驶时，轿车对地面的压力________（选填“大于”“等于”或“小于”）轿车的重力：当轿车从山脚开到山顶时，不考虑温度改变，简易气压计玻璃管内水柱的高度会_______（选填“上升”“下降”或“不变”）。 【答案】小于；上升。 【解析】当轿车在水平平直公路上高速行驶时，轿车上方的空气流速较快，压强较小，轿车下方的空气流速较小，压强较大，因此是轿车产生向上的升力，轿车对地面的压力小于轿车的重力。 因为大气压是随高度的升高而降低的，当轿车从山脚开到山顶时，瓶外的大气压减小，瓶内气压大于瓶外的气压，液柱就会在瓶内压强的作用下而上升。 15.如图所示，把吸盘用力压在玻璃板上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明__________的存在，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2；持续少量地向小桶内加沙子，当吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg，可测得此时大气压的值约为_________Pa；若吸盘内的空气未完全排出，会导致测量的大气压值偏________（选填“大”或“小”）。（g取10N/kg） 【答案】大气压；9.5×104；小。 【解析】把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明大气压的存在。 大气对吸盘的压力F=G=mg=3.8kg×10N/kg=38N 根据可得大气压的测量值 若吸盘内的空气不能完全被排出，会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小。 16.吴老师演示《瓶吞鸡蛋》的实验：在瓶子里放少许棉花（图a），点燃棉花并燃烧一段时间（图b）后，在瓶口放上鸡蛋（图c）。过一会儿，出现瓶吞鸡蛋的现象（图d）。为了增加趣味性，老师把瓶口向下（图f）再次演示，实验结果瓶向上吞了鸡蛋（图g）。 小王同学分析了此实验形成的原因： （1）瓶内棉花被点燃，其目的可使瓶内_______________； （2）在瓶口放上鸡蛋，过一会儿瓶开始吞鸡蛋，其原因是__________________________________ ________________________________________； （3）瓶吞鸡蛋的原因是_______________________________。 【答案】（1）空气减少；（2）瓶内气体温度降低，气压减小，而瓶外气压不变，瓶外大气压着鸡蛋进入瓶中；（3）外界大气压大于瓶内气压。 【解答】（1）点燃瓶内棉花，瓶内气体温度升高，部分气体被排出； （2）因为酒精在燃烧过程中，瓶中的空气受热膨胀体积变大，会被挤出瓶子一部分。当酒精燃烧完之后用剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口时，瓶内气体温度降低，气压减小，而瓶外气压不变，瓶外大气压着鸡蛋进入瓶中； （3）瓶吞鸡蛋的原因是外界大气压大于瓶内大气压，把鸡蛋压入瓶中。 故答案为：（1）空气减少；（2）瓶内气体温度降低，气压减小，而瓶外气压不变，瓶外大气压着鸡蛋进入瓶中；（3）外界大气压大于瓶内气压。 17.某物理兴趣小组的同学利用图甲来估测大气压的值，实验器材有一只弹簧测力计、三种规格的注射器和一把刻度尺。 （1）本实验的原理是二力平衡和压强的定义式，实验中研究的是大气对________（活塞/注射器筒）的压力； （2）若选用图乙中注射器B，当弹簧测力计被拉到最大值时，活塞仍没有滑动，则应该换用注射器_______（A/B/C）来进行实验； （3）如图甲方案，①首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器_______为L； ②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； ③则测出的大气压值p＝_______（用所给的字母表示）； （4）小花发现，此时测得的大气压值误差较大，请你帮助小花分析使测量值小于真实值的可能原因是________。 【答案】（1）活塞；（2）C；（3）①有刻度部分的长度；③；（4） 见解析 【详解】（1）实验时通过弹簧测力计的拉力来测得活塞受到大气的压力，所以研究的是大气对活塞的压力。 （2）实验中选用注射器B，把弹簧测力计拉到最大，活塞没动是其受到大气的压力太大，而大气压在实验过程中没变化，根据可知，所选注射器活塞的横截面积太大了，所以应换用横截面积较小注射器C来进行探究。 （3）①方案甲中，读出注射器的容器V及测量注射器的有刻度部分的长度L，这样便可求出注射器的活塞的横截面积。 ③拉动测力计到活塞滑动时，测力计的示数即为活塞所受到的大气气的压力，测出的大气压值： （4）测量值小于真实值，可能橡皮帽封住的注射器小孔有残余空气时，活塞除了受到外部大气的压力外，还受到内部大气的压力，那么测力计所需的拉力会变小，那么测得的压强值变小；可能活塞与注射器不完全密封，则所需的测力计的示数会变小，即测得的压力变小，得出的压强值变小。 18.如图是小明利用V=2mL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10cm，即可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=2.1N，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________（偏大/偏小/不变）。 【答案】（1）注射器刻度部分；0.2；（2）1.05×105；（3）；（4）偏小 【解析】（1）利用刻度尺测量出注射器刻度部分的长度，活塞横截面积： （2）当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，大气对活塞水的压力等于弹簧测力计的示数，测得大气压值： （3）水平向右缓慢拉动注射器筒时，当活塞开始滑动时，活塞相对于筒壁向左运动，摩擦力的方向向右，设大气对活塞的压力为F0，则： F=F0+f…………………………① 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 ′，活塞相对于筒壁向右运动，摩擦力的方向向左，则： f+F ′=F0…………………………② 由①②可得： 大气压值： （4）实验时若筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，由可知，导致测量的大气压值偏小。  19.如图所示是高压锅的示意图，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当高压锅内的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小。现有一个直径为22cm，空心柱小孔的横截面积为10㎜2，限压阀的质量为100g的高压锅，用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。问： （1）此高压锅内气体的最大压强是多少？ （2）经商品质量检测部门检测，此高压锅气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能，应再配一个质量为多大的限压阀。（g取10N/kg） 【答案】（1）2×105Pa；（2）能，应该再配一个质量为80g的限压阀 【分析】（1）根据限压阀质量求出其重力，此时重力即为压力，利用限压阀出气口横截面积求出此时压强，再加上大气压的值即为锅内气体能达到的最大压强。 （2）由经检验锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，可知原来的限压阀不能继续使用。 根据锅内气体的最大压强和大气压可计算出作用在限压阀上的压强，然后根据限压阀出气口横截面积可求出限压阀的压力，此时压力即为其重力，然后即可求出限压阀的质量。 【解答】（1）已知：F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N，S=10mm2=0.00001m2，p=1×105Pa 限压阀对空心柱气孔的压强： 高压锅内气体的最大压强： p内=p +p1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa （2）限压阀对空心柱气孔的压强： p限=p最大－p=1.8×105Pa－1×105Pa=0.8×105Pa 限压阀对空心柱气孔的压力： F限=ｐ限S=0.8×105Pa×0.00001m2=0.8N 限压阀的重力： G=F限=0.8N 限压阀的质量： 20．（2024春•潜江月考）小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂压力锅”的字样，高压锅的横截面积为4.0×10-2m2，限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2；求：（g取10N/kg；外界大气压强为1标准大气压取1×105Pa） （1）锅内气体的压强最大可达多少？ （2）锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全？ （3）设锅内压强每增加3.6×103Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？ 【解答】（1）锅内最大压强为： （2）锅盖所承受的最小压力为： F＝pS ′－p0S ′＝（p－p0）S ′＝（2.44×105Pa－1.0×105Pa）×4.0×10﹣2m2＝5.76×103N （3）锅内压强增加了： Δp＝p－p0＝2.44×105Pa－1×105Pa＝1.44×105Pa 水的沸点增高： 所以，锅内温度最高可达：t＝100℃+40℃＝140℃。 答：（1）锅内气体的压强最大可达2.44×105Pa； （2）锅盖至少要能承受5.76×103N的力才能保证安全； （3）设锅内压强每增加3.6×103Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达140℃。 第 1 页 共 35 页 学科网（北京）股份有限公司 $$