第九章 压强第3讲 大气压强 提高讲义--2024-2025学年人教版八年级物理下册

第3讲 大气压强 【板块一】 大气压强 题型一 大气压强 方法技巧1 (1)马德堡半球实验有力证明了大气压存在，而且说明大气压很大。 (2)托里拆利实验，选用水银而不选用其他液体。因为水银是常温下密度最大的液体，如果换做其他液体，则在同样情况下，所用的玻璃管就必须很长，如果用水来做这个实验，则须大约10米高的水柱才能产生如此大的压强。 【例1】下列事例中，利用大气压原理工作的是( ) A.拖拉机的履带又宽又大 B.三峡船闸 C.用塑料吸管吸饮料 D.用注射器注射新冠疫苗到人体内 【例2】(2021绥化)下列现象中与大气压无关的是( ) A.甲：塑料管中的水不会流出来 B.乙：利用船闸可以顺利通过大坝 C.丙：塑料吸盘贴在光滑的墙面上 D.丁：把饮料“吸”入口中 题型二大气压强的应用 方法技巧 生活中利用大气压的有：钢笔吸墨水、吸管吸饮料，注射器吸药液，抽水机抽水、吸盘吸在光滑墙壁上，高压锅利用锅内气压增大沸点升高的原理煮熟食物。 【例3】大气压强与人们日常生活的关系非常密切。以下事实中主要利用了大气压强的是( ) A.飞镖的箭头很尖 B.拦河坝的截面上窄下宽 C.用吸管吸取饮料 D.大型客机在空中水平飞行 【例4】医院在体检抽血时，普遍使用真空采血管，如图所示。使用时，导管一端的针头插入检查者的静脉，另一端的针头插入真空采血管，血液便会自动流入采血管。血液能够流进真空采血管的原因是() A.由血压压入真空采血管 B.靠自身重力流入真空采血管 C.自然进入真空采血管 D.空气把血液压入真空采血管 【例5】(2021十堰)如图甲为阴阳壶，壶把上开有两孔，可同时盛装两种液体，图乙为该壶的结构示意图，使用时，若捂住甲孔，则倒出的是 ，这是由于 的作用。该壶的设计遵循了 原理。 针对练习 1如图所示，把塑料吸盘压在平滑的墙上，将盘内空气排净能够挂起锅铲等，下列说法中正确的是( ) A.塑料吸盘只受重力、挂物的拉力 B.塑料吸盘只受重力、挂物的拉力、大气压力 C.塑料吸盘只受重力、挂物的拉力、大气压力、摩檫力 D.塑料吸盘只受重力、挂物的拉力、大气压力、摩擦力、支持力 2.如图所示，两根较长的薄壁试管的横截面积分别为 S和2S，大试管内盛有适量的水银，将充满水银的小试管开口朝下插入大试管内，小试管的底部恰好与大试管内的水银面相平时，水银对大试管底面的压力为F₁，现将小试管缓慢地竖直向上提，直至小试管管口恰好到达大试管水银面时，水银对大试管底面的压力为 F₂，若大气压强为p₀，则F₂与F₁相比( ) A.减小p₀S B.增大 p₀S C.减小2p₀S D.增大2p₀S 3.如图所示是兴趣小组的同学们制作的水气压计。在玻璃瓶中倒入适量红色的水，将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口，水升到玻璃管一定的高度，但高度不够，为使高度增加，应 ，目的是使瓶内气体压强 (选填“大于”或“小于”)大气压。将水气压计从六楼移到一楼过程中，发现玻璃管内水柱 (选填“上升”或“下降”)，原因是大气压随高度降低而 (选填“增大”或“减小”)。 4.某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃。如图中 E为圆形吸盘，其面积为120cm²，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1m，重180N。若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并保持静止，g=10N/ kg,大气压. 求： (1)平板玻璃的质量? (2)吸盘内压强为多大时，恰能吸起这块玻璃? 【板块二】 大气压强的测量 题型一 托里拆利法测量大气压 方法技巧< 托里拆利法测量大气压：水银柱静止不动时，水银柱对水银液面的压强等于大气压强。p大气 =1 。 【例1】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76cm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 【例2】在某星球表面，物体所受重力与质量的比值约为3.8N/kg，大气压约为760Pa。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验，如图所示，水的密度为 则经实验测出的h约为 m。 题型二 注射器法测量大气压 方法技巧 利用注射器测量大气压时，用到的原理是 利用二力平衡知识测出大气压力，利用几何知识得出活塞的受力面积S，便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小。 【例3】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 (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 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 题型三 吸盘法测量大气压 方法技巧 利用吸盘也可测量大气压的值，如图所示。测量原理也是借助于压强计算公式 和二力平衡知识来测大气压。 【例4】(2021大悟模拟)如图所示，是塑料吸盘初测大气压的实验装置图，下列相关描述中错误的有( ) A.该实验测大气压力用到二力平衡知识，测大气压强的原理是 B.若吸盘直径为D，吸盘刚好被拉下时，吸盘、小桶和沙子总重为G，则大气压为 C.由于吸盘中的空气无法排尽，因此，测得的大气压值偏大 D.实验中，在吸盘上沾少量的水是为了起液封作用 针对练习 1.如图所示，是托里拆利实验的规范操作过程。下面说法正确的是( ) A.玻璃管内水银面的上方有少量空气会使实验测量值偏小 B.标准大气压可支撑起760cm高的水银柱 C.将该装置从一楼拿到五楼做实验，玻璃管内水银柱会变高 D.玻璃管稍稍倾斜会使得管内水银柱变低 2.在测量大气压强的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学设计了如图所示装置。将注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连。向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g，活塞面积为 g取10N/kg，轮轴间的摩擦和细线重不计。则所测大气压的值应为( ) 3. 小明用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中，瓶口刚刚被水浸没(如图所示)，盆景内水面下降至低于瓶口时，瓶内的水由于 的作用而流出，使盆景内水面升高，当水面刚浸没瓶口，水不再流出，此时，瓶内水上方的气压 (选填“大于”或“等于”或“小于”)瓶外大气压。 【板块三】 自制气压计和抽水机的分析 题型一 自制气压计分析 方法技巧 自制气压计瓶内气压高于大气压，自制气压计内气体压强p使液柱上升一定高度h，液柱上方受大气压强p。的作用，根据液柱静止可知，液柱受到平衡力的作用，液体受到向上压强p和向下压强(大气压强p₀和液柱自身的压强ρgh)相等，因此有： 【例1】请结合已学知识分析，竖直细玻璃管内水柱高度变化与其他选项不同的是( ) A.将自制温度计从冷水放入热水中 B.用力捏厚装满水的厚玻璃瓶 C.将自制气压计从楼上拿到楼下 D.灵敏压强计出现液面高度差 【例2】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。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施)，观察到管内水柱的高度发生了变化，如下表所示，根据实验现象下列判断错误的是( ) 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 A.水柱高度h越大，瓶内外的气体压强差越大. B.水柱高度h增大，说明大气压降低了 C.往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外大气压 D.上楼的过程中，给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响 【例3】如图所示是水银气压计和自制气压计，下列有关说法中不正确的是( ) A.在使用水银气压计时，玻璃管稍倾斜，管内外水银面的竖直高度差不变化 B.自制气压计瓶内气压大于瓶外大气压 C.把水银气压计从1楼拿到10楼，玻璃管内水银柱会下降 D.自制气压计的玻璃管内水柱高度降低，说明大气压降低了 题型二 抽水机的分析 方法技巧 活塞式抽水机工作过程中要注意各阀门的开闭和活塞运动的方向之间的关系。 【例4】如图所示，当将活塞式抽水机的C杆向下压时，A、B阀门的状态应是( ) A. A、B 阀门均打开 B. A、B阀门均闭合 C. A阀门打开，B阀门闭合 D. A阀门闭合，B阀门打开 针对练习 1.学习了“大气压强”后，老师布置了一项作业：自制气压计观察大气压强随高度的变化。如图甲、乙分别是小芳和小明利用一个厚玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管做的“气压计”。其中有一个同学自制的装置不能达到目的，另一个同学将自制装置从1楼带到5楼的过程，(每层3m)观察到管内水柱的高度发生了变化，如下表所示，则以下说法不正确的是( ) 楼层 1 2 3 4 5 管内与瓶内水面高度差/cm 5 5.3 5.7 6 6.3 A.乙装置上楼时，瓶底水产生的压力增大 B.乙装置上楼管内水柱升高，说明大气压随海拔高度的增加而减小 C.小芳的装置不能达到目的，但可以探究力的作用效果和温度计的原理 D.乙装置上楼时，A处压强粗略认为增大 2.在如图所示的自制气压计中，从管子上端吹入少量气体是使瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压，若小七拎着该气压计从龟山电视塔来到长江大桥上，则瓶内液面会 (选填“变高”或“变低”)，此时瓶底受到的液体压强会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 3.小明同学用一个薄壁玻璃瓶、带色的水、两端开口的细玻璃管、橡皮塞自制了如图所示的气压计，并从管子上端吹入少量气体，使瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。为了探究大气压与高度的关系，小明同学用双手捧着自制的气压计从我校新教学大楼的五楼跑到一楼，发现细玻璃管中的水面上升，于是他得出了“高度越低，大气压越小”的错误结论。请写出小明发生错误的原因： 。 4.抽水机是利用大气压来抽水的，如图所示为活塞式抽水机的工作原理示意图，请完成下列填空。 甲图：提起活塞时，阀门 关闭，大气压迫使水推开阀门 ，进入圆筒。 乙图：压下活塞时，阀门B ，活塞下面的水推开阀门A，涌入活塞上面。 丙图：再提起活塞时，阀门 关闭，它上面的水从出水管流出，大气压迫使水推开阀门B，水就进入圆筒。 5.离心式抽水机在使用之前，先在泵内 水，叶轮旋转时产生离心力，水在离心力作用下甩向外围流进泵壳，于是叶轮中心气压 外界的大气压，水就在这个压力差的作用下由吸入口流进叶轮，这样水泵就可以不断吸水，不断供水。 【板块四】 压强与平衡 题型一 高压锅限压阀的平衡 方法技巧 高压锅限压阀平衡通用解法：设限压阀的质量为m，锅内外压强差为△p，排气孔的直径为d，排气孔的面积为 限压阀平衡时 【例1】如图所示，高压锅盖上标有“××铝制品厂18cm压力锅”的字样，现测得高压锅限压阀的质量为70g，排气孔的横截面积约为 10mm²，高压锅正常工作时，其内部水蒸气的最大压强是 Pa。 (设大气压. g取10N/ kg) 题型二 液柱的平衡 方法技巧 液柱不动时，左右两边液柱压强相等 【例2】某实验小组用如图所示的实验装置来测量液体的密度。将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气机对U形管向外抽气，再关闭阀门K。已知左边液体的密度为ρ₁，左右两边液柱高度分别为h₁、h₂，则下列说法正确的是( ) A.若将U形管倾斜，左右两边液柱高度差不会改变 B.带着该装置登山，会发现h₁和h₂ 都会增大 C.实验中必须将U形管内抽成真空 D.右边液体的密度 【例3】一连通器，左右管口口径相同，先往连通器里倒入一些水，然后在左管中倒入一些油，如图所示。 当液体静止时，测得基线(油与水的分界线)以上的水柱高度为8cm，油柱高度为10cm，这种油的密度是 。 ( 题型三 自动供水装置的动态平衡 方法技巧 盆景自动供水装置动态平衡过程：当盆景中的水蒸发，盆景中的水面下降，水位底于塑料瓶口，空气进入到塑料瓶中，塑料瓶中水流出，进到盆景中使水面上升，水面到达瓶口，由于大气压的作用，水停止流出，瓶内水达到平衡，之后循环这一过程。 【例4】小明一家准备在假期外出旅游，他担心家里盆景中的水会因蒸发而干掉。于是用了一个塑料瓶装满水倒放在盆景中，瓶口刚刚被水浸没，如图所示，他这样做能使( ) A.瓶口处水受到的压强逐渐减小 B.瓶内上方空气的压强不变 C.盆景中的水位保持一定的高度 D.盆景中水位逐渐升高 针对练习 1.如图所示，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的高度。下列说法中不正确的是( ) A.塑料瓶装满水倒放在盛满水的盆景盘中，如果瓶底没有空气，则瓶中的水会流出 B.倒放在盆景盘中塑料瓶有空气进入后，瓶中水面上的空气压强小于大气压强 C.瓶口被浸没，瓶中的水没有流出，是大气压作用的结果 D.若在瓶底开一孔，瓶中水就会流出直至瓶中水面与盆景中水面相平 2.小明用一根粗细均匀两端开口的薄壁玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知 来测量某种液体的密度。实验过程如下： ①将玻璃管的一端用薄膜扎好。 ②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐放入装有水的烧杯中。 ③往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平为止(如图所示)；测出薄膜到水面和液面的距离分别为h₁和h₂。 ④计算待测液体的密度ρ液。 回答下列问题： (1)小明将玻璃管扎有薄膜的一端放入水中，薄膜向上凸起，说明 ；玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度 (选填“越大”“越小”或“不变”)。 (2)待测液体的密度ρ液= kg/m³。 3.如图，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? 第3讲 大气压强 【板块一】 大气压强 【例1】C 【例2】 B 【例3】 C 【例4】 A 【例5】 乙液体 大气压 连通器 【针对练习】 1. D 2. A 3.从管子上端向玻璃瓶中吹气 大于下降 增大 4.解:(1)由G= mg,得 (2)平板玻璃恰好静止，则吸盘内外气体的压力差等于玻璃板的重力G=△p·S， 吸盘内外气压差 10⁴Pa, 吸盘内的气压 【板块二】 大气压强的测量 【例1】 D 【例2】 0.2 【例3】 (1)注射器带刻度部分 0.2 (2)1.05×10⁵ (4)偏小 【例4】 C 【针对练习】 1. A 2. C 3.重力 小于 【板块三】 自制气压计和抽水机的分析 【例1】 C 【例2】 C 【例3】 D 【例4】 D 【针对练习】 1. D 2.大于 变高 变小 3.大于 手捧着气压计时，瓶子受热，影响了瓶内气体的压强 4. A B 关闭 A 5.灌满 小于 【板块四】 压强与平衡 【例1】 1.7×10⁵ 【例2】 D 【例3】 【例4】 C 【针对练习】 1. A 2.(1)液体内部有向上的压强 越大 ( 3.解：(1)气压越高，沸点越高 (2)限压阀的重力：G= mg=0.08kg×10N/ kg=0.8N,气孔的面积: 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 根据图乙可知，此时锅内的最高温度为116℃。 学科网（北京）股份有限公司 $$