第3节 大气压强（举一反三讲义）物理人教版八年级下册

本初中物理讲义聚焦大气压强，构建“感知存在-测量方法-实际应用”学习支架，涵盖大气压存在的实验验证（覆杯、马德堡半球等）、托里拆利实验与标准大气压、生活应用（高压锅、吸盘等）及影响因素。 资料以实验探究为核心，设计验证实验与家庭估测活动培养科学探究能力，通过托里拆利实验误差分析渗透科学思维，结合生活实例强化物理观念。课中辅助实验教学与典例解析，课后助力学生通过变式题和方法技巧查漏补缺。

第3节 大气压强 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：大气压强的存在 2 知识点2：大气压的测量 4 知识点3：大气压的应用 8 【方法技巧】 11 方法技巧 1 验证大气压存在的实验设计方法 11 方法技巧 2 大气压相关计算的解题思路 11 【巩固训练】 12 【学习目标】 学习目标 具体要求 核心概念 1. 通过实验感知大气压强的存在，理解大气压强的产生原因； 2. 掌握标准大气压的数值，了解测量大气压的常用方法； 3. 知道大气压的特点及影响因素，能解释生活中利用大气压的现象。 能力素养 1. 能设计并完成验证大气压存在的实验，培养实验设计与操作能力； 2. 能结合托里拆利实验原理，分析大气压的测量过程及误差原因； 3. 能运用大气压知识解决实际问题，区分大气压的利用与防止场景。 重点 1. 大气压强存在的实验验证； 2. 标准大气压的数值及托里拆利实验原理； 3. 大气压在生活中的实际应用。 难点 1. 理解大气压强的产生原因（气体重力与分子碰撞）； 2. 托里拆利实验中 “大气压与液体压强平衡” 的逻辑推导； 3. 解释复杂场景中大气压的作用机制（如活塞式抽水机）。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点 1：大气压强的存在 1.概念引入：地球周围包裹着厚厚的大气层，大气层对浸在其中的物体产生的压强叫做大气压强，简称 大气压或气压。​ 2.产生原因：​ （1）宏观原因：大气受到重力作用，对下方物体产生压力，进而产生压强；​ （2）微观原因：大气分子做无规则热运动，频繁碰撞物体表面，产生持续的压力。​ 3.经典实验（验证大气压存在）： 实验名称 实验装置 实验现象 实验结论 覆杯实验 装满水的杯子、硬纸片 倒置杯子后，硬纸片不下落，水不流出 大气压向上的压力支撑着纸片和水，证明大气压存在 马德堡半球实验 两个密封的铜半球，抽气机 抽出半球内空气后，需数匹马才能拉开 大气压对半球产生巨大压力，直观证明大气压的存在且数值很大 吸盘挂钩实验 橡胶吸盘、光滑墙面 挤压吸盘排出空气后，吸盘牢牢吸附在墙面上 大气压的压力使吸盘固定，证明大气压存在 4.生活中的大气压现象：​ （1）用吸管喝饮料：吸气时吸管内气压减小，外界大气压将饮料压入口腔；​ （2）钢笔吸墨水：挤压笔囊排出空气，松开后大气压将墨水压入笔囊；​ （3）塑料挂衣钩吸附在光滑墙壁上：利用大气压的压力固定挂钩。 【典例 1】（2024・江苏南京・中考真题）下列现象中，不能证明大气压强存在的是（　　）​ A．用抽气机抽出密封玻璃罩内的空气，罩内闹钟的声音逐渐变小​ B．将装满水的试管倒置在水槽中，试管内的水不会全部流出​ C．用手指堵住装满水的试管口，倒置后试管内的水保持静止​ D．用吸盘挂钩将衣物挂在光滑的墙面上​ 【典例 2】（24-25・浙江宁波・期末）马德堡半球实验被誉为 “物理学史上最壮观的实验” 之一，关于该实验，下列说法正确的是（　　）​ A．实验中拉开半球的力等于大气压对半球的压力​ B．实验证明了大气压的方向总是竖直向下的​ C．若将实验装置移到高山上进行，拉开半球所需的力会变大​ D．半球内抽成真空后，大气压只作用在半球的外侧​ 【变式 1】（24-25・广东省东莞・期末）如图所示的现象与大气压无关的是（　　） A． 覆杯实验 B． 用吸管喝饮料 C． 吸盘挂钩 D． 用注射器把药液注射到肌肉里 【变式 2】自来水笔吸墨水时,把笔的弹簧片按几下,墨水就进入橡皮管里去了,这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气,使橡皮管里的气压 ;管外的墨水在 作用下进入管内． 【变式 3】(24-25 八下・广东深圳・期末) 某同学做 “覆杯实验” 时，发现硬纸片容易脱落，水会流出。请你分析可能的原因，并提出改进措施。​ 知识点 2：大气压的测量 1.最早精确测量：托里拆利实验（1644 年，意大利科学家托里拆利）​ （1）实验装置：长约 1m、一端封闭的玻璃管，水银槽，水银；​ （2）实验步骤：​ ①将玻璃管灌满水银，用手指堵住管口，倒置在水银槽中；​ ②松开手指，玻璃管内水银柱下降，最终静止在某一高度；​ （3）实验现象：玻璃管内水银柱的高度差约为 760mm（即 76cm）；​ （4）实验原理：水银柱静止时，大气压强与玻璃管内水银柱产生的压强平衡；​ （5）标准大气压：规定相当于 760mm 水银柱产生的压强为 1 标准大气压（符号：​p0​），计算得 ​ p0​=1.013×105Pa。​ 2.常用测量工具： 气压计类型 工作原理 特点 水银气压计 基于托里拆利实验原理，通过水银柱高度变化测量气压 测量精确，但携带不便，易碎 无液气压计（金属盒气压计） 利用金属盒形变与气压的关系测量气压，形变通过指针放大 体积小、携带方便，精度稍低，常用于天气预报、登山等 3.大气压的影响因素：​ （1）海拔高度：海拔越高，空气越稀薄，大气压越小（海拔每升高 12m，大气压约减小 1mm 水银 柱）；​ （2）温度：同一地点，温度越高，空气密度越小，大气压越小；​ （3）天气：晴天时大气压通常高于阴天，阴天空气中水汽含量高，密度小，气压低；​ （4）季节：一般冬季大气压高于夏季。 【典例 3】（2024・湖北武汉・中考真题）关于托里拆利实验，下列说法正确的是（　　）​ A．玻璃管的粗细会影响水银柱的高度差​ B．实验时玻璃管必须竖直放置​ C．水银槽内水银的多少会影响水银柱的高度差​ D．玻璃管内混入空气会导致测量值偏小​ 【典例 4】（24-25・山东青岛・期末）一个标准大气压能支撑起多少米高的水柱？（​ρ水​=1.0×103kg/m3，​ g=10N/kg，​p0​=1.013×105Pa）​ 【变式 1】（2024・四川成都・期末）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 【变式 2】（24-25・河南郑州・期末）用托里拆利实验测量大气压时，若玻璃管内混入少量空气，测量值会______（选填 “偏大”“偏小” 或 “不变”）；若实验时玻璃管倾斜，水银柱的竖直高度差将______（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）。​ 【变式 3】跨学科周末，小龙在家看到妈妈将塑料吸盘挂钩紧紧按压在家具上，突然想到老师鼓励同学们要积极尝试用生活中的常见物品做实验。于是，小龙想利用家中的物品来估测当地的大气压，他从家中搜集到了以下物品，请利用这些物品与他一起完成实验。 （1）物品：塑料吸盘、小桶、细绳、电子秤、刻度尺、大米、水。 （2）实验步骤： ①如图所示，将沾水的塑料吸盘压在光滑的水平板上，挤出里面的空气； ②将小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢加入大米，直到 ； ③ ； ④ ； ⑤计算出大气压的值。 （3）实验结论：当地大气压强的值 。（用测量量和已知量表示） 知识点 3：大气压的应用 1.生活中的应用：​ （1）高压锅：​ 工作原理：密封性好，加热时锅内水汽蒸发，气压升高，水的沸点随气压升高而升高（标准大气压下 沸点 100℃，高压锅内气压可达 1.2×10⁵Pa，沸点约 120℃）；​ 优点：温度升高，食物煮熟更快、更烂。​ （2）吸盘挂钩：​ 工作原理：挤压吸盘排出内部空气，外界大气压大于吸盘内气压，将吸盘紧紧压在光滑表面（墙面、 玻璃等）；​ 注意：表面必须光滑、干燥，否则无法密封，大气压无法发挥作用。​ （3）吸管喝饮料：​ 工作原理：吸气时吸管内空气被吸出，气压减小，外界大气压将饮料压入吸管，进而进入口腔。​ 工业与科技中的应用：​ （4）活塞式抽水机：​ 工作原理：通过活塞上下运动，改变内部气压，利用大气压将地下水抽至地面；​ 局限性：抽水高度有限，最高不超过 10.13m（由标准大气压支撑水柱的高度决定）。​ （5）离心式水泵：​ 工作原理：启动前先向泵内灌满水，叶轮旋转时将水甩出，使泵内形成低压区，外界大气压将地下水 压入泵内，再通过叶轮将水输送到高处；​ 优点：抽水效率高，适用范围广，可将水输送到更高的位置。​ （6）气压计在天气预报中的应用：通过监测大气压的变化，预测天气变化（如气压突然降低，可能预 示即将下雨）。​ 2.大气压的危害与防止：​ （1）高原反应：海拔过高（如 3000m 以上），大气压过低，空气含氧量不足，人会出现头晕、气 短、乏力等症状；​ （2）防止措施：携带氧气瓶、缓慢上升适应海拔变化、服用抗高原反应药物。 【典例 5】（2024・江苏苏州・中考真题）​关于大气压强，下列说法正确的是（　　）​ A．马德堡半球实验证明了大气压的存在且数值很大​ B．托里拆利实验中，玻璃管的粗细会影响水银柱的高度​ C．大气压随海拔高度的升高而增大​ D．用吸管喝饮料时，是饮料的重力将其压入口腔​ 【典例 6】在如图所示的四个情景中，有关大气压强的说法错误的是（　　） A．同样的装置，在西藏地区做马德堡半球实验要比在沿海地区更容易拉开 B．将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差将变小 C．将自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中液柱将随外界气压的降低而降低 D．活塞式抽水机是利用大气压强将水从井中抽出的 【变式 1】我国科学家屠呦呦从《肘后方》中记载的“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”得到启发，通过更换沸点更低的加热介质来降低青蒿素的提取温度而提高提取效果。如果仍用水作为介质，下列方法中可能成功的是（　　） A．增加加热时间 B．在低海拔地区提取 C．减小容器内的气压 D．缩短加热的时间 【变式 2】在给病人输液时，为了使输液过程中，药液保持匀速下滴，下列装置中最为合适的是（　　） A B C D 【变式 3】（24-25・湖北武汉・期末）​登山运动员在海拔 4000m 以上的高山营地煮鸡蛋，发现难以煮熟，原因是______。为了能煮熟鸡蛋，运动员应使用______，其原理是______。​ 【方法技巧】 方法技巧 1 大气压现象的判断方法​ 两步分析法：​ 1．明确现象中是否存在 “气压差”（内部气压小于外界大气压）；​ 2．判断是否是外界大气压对物体产生了向上、向内或向前的作用力。​ 示例：判断 “用吸盘搬运玻璃” 是否利用大气压​ 1．抽出吸盘间的空气，吸盘内气压远小于外界大气压；​ 2．外界大气压对玻璃产生向上的压力，将玻璃托住，因此是利用大气压。​ 方法技巧 2 托里拆利实验误差分析​ 常见误差原因及影响：​ 误差原因​ 对测量值的影响​ 原理​ 玻璃管内混入空气​ 测量值偏小​ 空气产生向下的压强，抵消部分大气压，水银柱高度差变小​ 玻璃管未竖直放置​ 测量值不变（但读数易偏大）​ 水银柱竖直高度差不变，只是长度变长，若误测长度会导致读数错误​ 玻璃管顶部破损​ 水银柱下降至与槽内水银面相平​ 管内外气压相通，大气压无法支撑水银柱​ 实验时玻璃管倾斜角度过大​ 测量值不变​ 竖直高度差与倾斜角度无关​ 易错提醒：​ 1．不要认为 “大气压的方向只向下”：大气具有流动性，大气压向各个方向都有；​ 2．不要混淆 “气压与沸点的关系”：气压越大沸点越高，反之越低（如高山煮不熟饭的原因是气压低、沸点低，而非温度低）；​ 3．不要认为 “抽水机可以无限抽水”：抽水机的最大抽水高度由大气压决定，理论上不超过 10.3m。 【巩固训练】 1．（2024・河北石家庄・中考真题）下列现象中，不能说明大气压强存在的是（　　）​ A．用纸片盖住装满水的试管口，倒置后纸片不掉落​ B．用注射器吸药液​ C．三峡大坝下宽上窄​ D．用吸盘挂钩固定物体​ 2．（24-25・湖南长沙・期末）标准大气压下，水银柱的高度为 760mm，若将托里拆利实验中的玻璃管换成粗一些的，水银柱的高度将（　　）​ A．大于 760mm B．等于 760mm C．小于 760mm D．无法确定​ 3.（多选）关于大气压的变化，下列说法正确的是（　　）​ A．同一地点，阴天的大气压比晴天低​ B．同一地点，冬季的大气压比夏季高​ C．海拔越高，大气压越大​ D．大气压与温度无关​ 4．盆景的一个简易自动供水装置如图所示。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，使瓶口刚刚被水浸没。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。瓶中水不会持续流出，是因为（　　） A．瓶内气压大于外界大气压 B．瓶外大气压等于瓶内水的压强与气压之和 C．瓶外大气压等于瓶内水的压强 D．瓶内气压始终等于外界大气压 5.如图是小明自制的气压计，将这个气压计从山下移到山上后（　　） A．水柱上升，瓶底受到的液体压强增大 B．水柱下降，瓶底受到的液体压强增大 C．水柱上升，瓶底受到的液体压强减小 D．水柱下降，瓶底受到的液体压强减小 6.如图所示是托里拆利实验装置，下列相关说法正确的是（　　） 7.如图为研究水的沸点与水面气压的关系的实验装置。水沸腾后立即熄灭酒精灯，水停止沸腾。此时将大号注射器接到烧瓶口上，向外拉注射器活塞，将会发现水重新沸腾起来，则下列说法正确的是（　　） A．两次沸腾时，瓶内气体压强相同 B．第二次沸腾时比第一次沸腾时瓶内气体压强小 C．两次沸腾时，瓶内水的沸点相同 D．第二次沸腾时比第一次沸腾时，瓶内水的沸点低 8.如图所示，医生在为病人做拔罐治疗，拔罐是利用 来完成治疗。已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么，在标准大气压下，1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。（标准大气压p=1.0×105Pa） 9．假期时小明前往海拔2500m的山中研学旅行。小明在山顶感到呼吸有些困难，这是因为相比于在山脚，此时肺内气压与外界大气压的压强差 （选填“变大”“变小”或“不变”），在呼吸时能够吸入肺部的空气减少，并且海拔越高大气越稀薄，空气中的含氧量 （选填“升高”“降低”或“不变”），所以人会出现呼吸困难等不适症状。 10.如图是小刚做“估测大气压的值”的实验示意图。 (1)请将下列实验步骤补充完整。 A．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。 B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始运动时，记下弹簧测力计的示数F，即等于大气对活塞的压力。 C．用刻度尺测出注射器 ，记为l，读出注射器的容积V，则活塞的面积S＝ 。 D．最后计算出此时大气压的数值p＝ （写出表达式）。 (2)A步骤中将活塞推到底端并用橡皮帽封住注射器的小孔，目的是 。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 大气压强 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：大气压强的存在 2 知识点2：大气压的测量 4 知识点3：大气压的应用 8 【方法技巧】 11 方法技巧 1 验证大气压存在的实验设计方法 11 方法技巧 2 大气压相关计算的解题思路 11 【巩固训练】 12 【学习目标】 学习目标 具体要求 核心概念 1. 通过实验感知大气压强的存在，理解大气压强的产生原因； 2. 掌握标准大气压的数值，了解测量大气压的常用方法； 3. 知道大气压的特点及影响因素，能解释生活中利用大气压的现象。 能力素养 1. 能设计并完成验证大气压存在的实验，培养实验设计与操作能力； 2. 能结合托里拆利实验原理，分析大气压的测量过程及误差原因； 3. 能运用大气压知识解决实际问题，区分大气压的利用与防止场景。 重点 1. 大气压强存在的实验验证； 2. 标准大气压的数值及托里拆利实验原理； 3. 大气压在生活中的实际应用。 难点 1. 理解大气压强的产生原因（气体重力与分子碰撞）； 2. 托里拆利实验中 “大气压与液体压强平衡” 的逻辑推导； 3. 解释复杂场景中大气压的作用机制（如活塞式抽水机）。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点 1：大气压强的存在 1.概念引入：地球周围包裹着厚厚的大气层，大气层对浸在其中的物体产生的压强叫做大气压强，简称 大气压或气压。​ 2.产生原因：​ （1）宏观原因：大气受到重力作用，对下方物体产生压力，进而产生压强；​ （2）微观原因：大气分子做无规则热运动，频繁碰撞物体表面，产生持续的压力。​ 3.经典实验（验证大气压存在）： 实验名称 实验装置 实验现象 实验结论 覆杯实验 装满水的杯子、硬纸片 倒置杯子后，硬纸片不下落，水不流出 大气压向上的压力支撑着纸片和水，证明大气压存在 马德堡半球实验 两个密封的铜半球，抽气机 抽出半球内空气后，需数匹马才能拉开 大气压对半球产生巨大压力，直观证明大气压的存在且数值很大 吸盘挂钩实验 橡胶吸盘、光滑墙面 挤压吸盘排出空气后，吸盘牢牢吸附在墙面上 大气压的压力使吸盘固定，证明大气压存在 4.生活中的大气压现象：​ （1）用吸管喝饮料：吸气时吸管内气压减小，外界大气压将饮料压入口腔；​ （2）钢笔吸墨水：挤压笔囊排出空气，松开后大气压将墨水压入笔囊；​ （3）塑料挂衣钩吸附在光滑墙壁上：利用大气压的压力固定挂钩。 【典例 1】（2024・江苏南京・中考真题）下列现象中，不能证明大气压强存在的是（　　）​ A．用抽气机抽出密封玻璃罩内的空气，罩内闹钟的声音逐渐变小​ B．将装满水的试管倒置在水槽中，试管内的水不会全部流出​ C．用手指堵住装满水的试管口，倒置后试管内的水保持静止​ D．用吸盘挂钩将衣物挂在光滑的墙面上​ 【答案】A​ 【详解】A．声音逐渐变小是因为玻璃罩内空气减少，声音传播的介质变稀薄，与大气压无关，不能证 明大气压存在，故 A 符合题意； B．试管内水不会全部流出，是因为大气压向上支撑着水柱，证明大气压存在，故 B 不符合题意C．手指堵住试管口倒置，水保持静止，是大气压的作用，证明大气压存在，故 C 不符合题意； D．吸盘挂钩吸附在墙面，是大气压的压力固定挂钩，证明大气压存在，故 D 不符合题意。故选 A。​ 【典例 2】（24-25・浙江宁波・期末）马德堡半球实验被誉为 “物理学史上最壮观的实验” 之一，关于该实验，下列说法正确的是（　　）​ A．实验中拉开半球的力等于大气压对半球的压力​ B．实验证明了大气压的方向总是竖直向下的​ C．若将实验装置移到高山上进行，拉开半球所需的力会变大​ D．半球内抽成真空后，大气压只作用在半球的外侧​ 【答案】A​ 【详解】A．半球内抽气后，内部气压极小，外界大气压对半球产生向内的压力，拉开半球的力需克服 这个压力，因此等于大气压对半球的压力，故 A 正确； B．大气压向各个方向都有，马德堡半球实验证明的是大气压的存在和数值大小，而非单一方向，故 B 错误； C．高山上气压低于海平面，大气压对半球的压力变小，拉开所需的力会变小，故 C 错误；D．半球 内抽成真空后，大气压作用在半球的外侧和内侧（但内侧气压极小可忽略），主要是外侧大气压产生 压力，故 D 错误。故选 A。​ 【变式 1】（24-25・广东省东莞・期末）如图所示的现象与大气压无关的是（　　） A． 覆杯实验 B． 用吸管喝饮料 C． 吸盘挂钩 D． 用注射器把药液注射到肌肉里 【答案】D 【详解】ABC．大气压强现象随处可见，覆杯实验、用吸管喝饮料、吸盘挂钩等都与我们的大气压有 关，ABC不符合题意； D．注射过程，是医务人员的手用力推注射器的活塞，这样就增大了药液内部的液体压强，从而把药液 注射到人体内，与大气压无关，D符合题意。 故选D。 【变式 2】自来水笔吸墨水时,把笔的弹簧片按几下,墨水就进入橡皮管里去了,这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气,使橡皮管里的气压 ;管外的墨水在 作用下进入管内． 【答案】 减小 大气压 【详解】自来水笔吸墨水时，先把弹簧片压下，排出了管内部分空气，再把弹簧片放开，管内气体体 积增大，气压就变小了，管外墨水在大气压作用下，进入管内． 【变式 3】(24-25 八下・广东深圳・期末) 某同学做 “覆杯实验” 时，发现硬纸片容易脱落，水会流出。请你分析可能的原因，并提出改进措施。​ 【答案】见解析​ 【详解】可能原因：① 杯子未装满水，杯内留有空气，杯内气压与外界大气压平衡，无法支撑纸片； ② 硬纸片与杯口接触不紧密，存在缝隙，空气进入杯内，导致气压平衡；③ 杯口不平整，影响纸片 与杯口的密封性。改进措施：① 确保杯子装满水，排出杯内所有空气；② 选择质地较硬、平整的硬 纸片，且保证纸片与杯口紧密贴合；③ 在杯口涂抹一层薄凡士林，增强密封性。 知识点 2：大气压的测量 1.最早精确测量：托里拆利实验（1644 年，意大利科学家托里拆利）​ （1）实验装置：长约 1m、一端封闭的玻璃管，水银槽，水银；​ （2）实验步骤：​ ①将玻璃管灌满水银，用手指堵住管口，倒置在水银槽中；​ ②松开手指，玻璃管内水银柱下降，最终静止在某一高度；​ （3）实验现象：玻璃管内水银柱的高度差约为 760mm（即 76cm）；​ （4）实验原理：水银柱静止时，大气压强与玻璃管内水银柱产生的压强平衡；​ （5）标准大气压：规定相当于 760mm 水银柱产生的压强为 1 标准大气压（符号：​p0​），计算得 ​ p0​=1.013×105Pa。​ 2.常用测量工具： 气压计类型 工作原理 特点 水银气压计 基于托里拆利实验原理，通过水银柱高度变化测量气压 测量精确，但携带不便，易碎 无液气压计（金属盒气压计） 利用金属盒形变与气压的关系测量气压，形变通过指针放大 体积小、携带方便，精度稍低，常用于天气预报、登山等 3.大气压的影响因素：​ （1）海拔高度：海拔越高，空气越稀薄，大气压越小（海拔每升高 12m，大气压约减小 1mm 水银 柱）；​ （2）温度：同一地点，温度越高，空气密度越小，大气压越小；​ （3）天气：晴天时大气压通常高于阴天，阴天空气中水汽含量高，密度小，气压低；​ （4）季节：一般冬季大气压高于夏季。 【典例 3】（2024・湖北武汉・中考真题）关于托里拆利实验，下列说法正确的是（　　）​ A．玻璃管的粗细会影响水银柱的高度差​ B．实验时玻璃管必须竖直放置​ C．水银槽内水银的多少会影响水银柱的高度差​ D．玻璃管内混入空气会导致测量值偏小​ 【答案】D​ 【详解】A．水银柱的高度差由大气压决定，与玻璃管粗细无关，故 A 错误； B．实验时玻璃管不一定要竖直放置，倾斜时水银柱的长度会变长，但竖直高度差不变，故 B 错误； C．水银槽内水银的多少不影响水银柱的高度差，只要能没过玻璃管口即可，故 C 错误； D．玻璃管内混入空气后，空气会产生向下的压强，导致水银柱高度差变小，测量的大气压值偏小，故 D 正确。故选 D。​ 【典例 4】（24-25・山东青岛・期末）一个标准大气压能支撑起多少米高的水柱？（​ρ水​=1.0×103kg/m3，​ g=10N/kg，​p0​=1.013×105Pa）​ 【答案】见解析​ 【详解】根据托里拆利实验原理，大气压与水柱产生的压强平衡，即 ​P0=ρ水gh。则水柱高度：​ h= 答：一个标准大气压能支撑起约 10.13 米高的水柱。​ 【变式 1】（2024・四川成都・期末）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 【详解】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。 【变式 2】（24-25・河南郑州・期末）用托里拆利实验测量大气压时，若玻璃管内混入少量空气，测量值会______（选填 “偏大”“偏小” 或 “不变”）；若实验时玻璃管倾斜，水银柱的竖直高度差将______（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）。​ 【答案】偏小；不变​ 【详解】玻璃管内混入空气，空气产生向下的压强，导致水银柱高度差变小，测量值偏小； 玻璃管倾斜时，水银柱的竖直高度差由大气压决定，与倾斜角度无关，因此不变。​ 【变式 3】跨学科周末，小龙在家看到妈妈将塑料吸盘挂钩紧紧按压在家具上，突然想到老师鼓励同学们要积极尝试用生活中的常见物品做实验。于是，小龙想利用家中的物品来估测当地的大气压，他从家中搜集到了以下物品，请利用这些物品与他一起完成实验。 （1）物品：塑料吸盘、小桶、细绳、电子秤、刻度尺、大米、水。 （2）实验步骤： ①如图所示，将沾水的塑料吸盘压在光滑的水平板上，挤出里面的空气； ②将小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢加入大米，直到 ； ③ ； ④ ； ⑤计算出大气压的值。 （3）实验结论：当地大气压强的值 。（用测量量和已知量表示） 【答案】 吸盘恰好脱离板面 见解析 用刻度尺测出塑料吸盘的半径 【详解】（2）②把塑料吸盘按压在光滑的水平板上，挤出吸盘内的空气，则吸盘在外界大气压的作用 下被紧压在水平板上，将装有适量大米的小桶挂在塑料吸盘的挂钩上，向小桶中缓慢加入大米，直到 吸盘恰好脱离板面。 ③此时塑料吸盘、细绳、大米和小桶的总重力应等于大气压对塑料吸盘的压力，用电子秤测出塑料吸 盘、细绳、大米和小桶的总质量。 ④用刻度尺测出塑料吸盘的半径，算出塑料吸盘的面积。 （3）根据得到当地大气压 知识点 3：大气压的应用 1.生活中的应用：​ （1）高压锅：​ 工作原理：密封性好，加热时锅内水汽蒸发，气压升高，水的沸点随气压升高而升高（标准大气压下 沸点 100℃，高压锅内气压可达 1.2×10⁵Pa，沸点约 120℃）；​ 优点：温度升高，食物煮熟更快、更烂。​ （2）吸盘挂钩：​ 工作原理：挤压吸盘排出内部空气，外界大气压大于吸盘内气压，将吸盘紧紧压在光滑表面（墙面、 玻璃等）；​ 注意：表面必须光滑、干燥，否则无法密封，大气压无法发挥作用。​ （3）吸管喝饮料：​ 工作原理：吸气时吸管内空气被吸出，气压减小，外界大气压将饮料压入吸管，进而进入口腔。​ 工业与科技中的应用：​ （4）活塞式抽水机：​ 工作原理：通过活塞上下运动，改变内部气压，利用大气压将地下水抽至地面；​ 局限性：抽水高度有限，最高不超过 10.13m（由标准大气压支撑水柱的高度决定）。​ （5）离心式水泵：​ 工作原理：启动前先向泵内灌满水，叶轮旋转时将水甩出，使泵内形成低压区，外界大气压将地下水 压入泵内，再通过叶轮将水输送到高处；​ 优点：抽水效率高，适用范围广，可将水输送到更高的位置。​ （6）气压计在天气预报中的应用：通过监测大气压的变化，预测天气变化（如气压突然降低，可能预 示即将下雨）。​ 2.大气压的危害与防止：​ （1）高原反应：海拔过高（如 3000m 以上），大气压过低，空气含氧量不足，人会出现头晕、气 短、乏力等症状；​ （2）防止措施：携带氧气瓶、缓慢上升适应海拔变化、服用抗高原反应药物。 【典例 5】（2024・江苏苏州・中考真题）​关于大气压强，下列说法正确的是（　　）​ A．马德堡半球实验证明了大气压的存在且数值很大​ B．托里拆利实验中，玻璃管的粗细会影响水银柱的高度​ C．大气压随海拔高度的升高而增大​ D．用吸管喝饮料时，是饮料的重力将其压入口腔​ 【答案】A​ 【详解】A．马德堡半球实验通过多匹马无法拉开抽成真空的半球，直观证明了大气压的存在且数值很大，故 A 正确；​ B．托里拆利实验中，水银柱高度由大气压决定，与玻璃管粗细、倾斜角度无关，故 B 错误；​ C．海拔越高，空气越稀薄，大气压越小，故 C 错误；​ D．用吸管喝饮料时，是吸气导致吸管内气压减小，大气压将饮料压入口腔，而非重力，故 D 错误。​ 故选 A。​ 【典例 6】在如图所示的四个情景中，有关大气压强的说法错误的是（　　） A．同样的装置，在西藏地区做马德堡半球实验要比在沿海地区更容易拉开 B．将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差将变小 C．将自制气压计从山脚拿到山顶，玻璃管中液柱将随外界气压的降低而降低 D．活塞式抽水机是利用大气压强将水从井中抽出的 【答案】BC 【详解】A．在西藏地区的海拔高于沿海地区，大气压随海拔的升高而减小，故西藏的大气压小于沿海地区，马德堡半球实验验证了大气压强的存在，同样的装置，在西藏地区大气压强小，更容易拉开，故A正确，不符合题意； B．在托里拆利实验中，水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度，这一高度的大小是由外界大气压决定的，将玻璃管换成直径更大的，管内外水银面的高度差不变，故B错误，符合题意； C．将自制水气压计从山脚移到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的升高而减小，因此管内水柱会升高，故C错误，符合题意； D．活塞式抽水机使用时，先抽出里面的空气，导致气压降低，在大气压的作用下将水从井中抽出，故D正确，不符合题意。 故选BC。 【变式 1】我国科学家屠呦呦从《肘后方》中记载的“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”得到启发，通过更换沸点更低的加热介质来降低青蒿素的提取温度而提高提取效果。如果仍用水作为介质，下列方法中可能成功的是（　　） A．增加加热时间 B．在低海拔地区提取 C．减小容器内的气压 D．缩短加热的时间 【答案】C 【详解】由题意得使水作为介质，但要降低水的沸点才能达到提高提取效果的目的。 AD．若水面气压不变，增加或缩短加热时间，水的沸点不变，不能降低沸点，故AD不符合题意； B．大气压随高度的降低而增大，在低海拔地区提取，水面气压变大，水的沸点会增大，故B不符合题 意； C．水的沸点随水面气压的增大而升高，随气压的减小而降低，减小容器内的气压，可以降低水的沸 点，使水在较低温度下沸腾，提高提取效果，故C符合题意； 故选C。 【变式 2】在给病人输液时，为了使输液过程中，药液保持匀速下滴，下列装置中最为合适的是（　　） A B C D 【答案】B 【详解】A．图所示装置中，随着瓶内药液流出，药液深度减小，瓶口处药液压强减小，药液下滴的速度减小，故A不符合题意； B．图所示装置中，随着液体的流出，液体产生的压强与液面上方气体压强之和减小到大气压强之下时，空气就会进入瓶内，因此在整个输液过程中，瓶口处的压强始终等于大气压强，药液可以保持匀速下滴，故B符合题意； C．图所示装置中，瓶上方与大气相通，瓶口处液体的压强等于大气压强与液体产生的压强之和，随着瓶内药液流出，药液深度减小，瓶口处压强减小，药液的下滴速度将减小，故C不符合题意； D．图所示装置中，当药液液面降低至通气口之下时，瓶口处液体压强的变化将与C完全相同，药液的下滴速度将减小，故D不符合题意。 故选B。 【变式 3】（24-25・湖北武汉・期末）​登山运动员在海拔 4000m 以上的高山营地煮鸡蛋，发现难以煮熟，原因是______。为了能煮熟鸡蛋，运动员应使用______，其原理是______。​ 【答案】海拔高，大气压小，水的沸点低于 100℃；高压锅；增大锅内气压，提高水的沸点​ 【详解】海拔 4000m 以上的地区，大气压小于标准大气压，水的沸点低于 100℃，因此鸡蛋难以煮熟；高压锅的密封性能好，加热时锅内气压升高，水的沸点随之升高（超过 100℃），从而能将鸡蛋煮熟。 【方法技巧】 方法技巧 1 大气压现象的判断方法​ 两步分析法：​ 1．明确现象中是否存在 “气压差”（内部气压小于外界大气压）；​ 2．判断是否是外界大气压对物体产生了向上、向内或向前的作用力。​ 示例：判断 “用吸盘搬运玻璃” 是否利用大气压​ 1．抽出吸盘间的空气，吸盘内气压远小于外界大气压；​ 2．外界大气压对玻璃产生向上的压力，将玻璃托住，因此是利用大气压。​ 方法技巧 2 托里拆利实验误差分析​ 常见误差原因及影响：​ 误差原因​ 对测量值的影响​ 原理​ 玻璃管内混入空气​ 测量值偏小​ 空气产生向下的压强，抵消部分大气压，水银柱高度差变小​ 玻璃管未竖直放置​ 测量值不变（但读数易偏大）​ 水银柱竖直高度差不变，只是长度变长，若误测长度会导致读数错误​ 玻璃管顶部破损​ 水银柱下降至与槽内水银面相平​ 管内外气压相通，大气压无法支撑水银柱​ 实验时玻璃管倾斜角度过大​ 测量值不变​ 竖直高度差与倾斜角度无关​ 易错提醒：​ 1．不要认为 “大气压的方向只向下”：大气具有流动性，大气压向各个方向都有；​ 2．不要混淆 “气压与沸点的关系”：气压越大沸点越高，反之越低（如高山煮不熟饭的原因是气压低、沸点低，而非温度低）；​ 3．不要认为 “抽水机可以无限抽水”：抽水机的最大抽水高度由大气压决定，理论上不超过 10.3m。 【巩固训练】 1．（2024・河北石家庄・中考真题）下列现象中，不能说明大气压强存在的是（　　）​ A．用纸片盖住装满水的试管口，倒置后纸片不掉落​ B．用注射器吸药液​ C．三峡大坝下宽上窄​ D．用吸盘挂钩固定物体​ 【答案】C​ 【详解】A．纸片不掉落是因为大气压向上托住纸片，说明大气压存在；B．注射器吸药液利用大气压 将药液压入针筒；C．三峡大坝下宽上窄是因为液体压强随深度增加而增大，与大气压无关；D．吸盘 挂钩利用大气压固定，说明大气压存在。故选 C。​ 2．（24-25・湖南长沙・期末）标准大气压下，水银柱的高度为 760mm，若将托里拆利实验中的玻璃管换成粗一些的，水银柱的高度将（　　）​ A．大于 760mm B．等于 760mm C．小于 760mm D．无法确定​ 【答案】B​ 【详解】托里拆利实验中，水银柱高度由大气压决定，与玻璃管粗细无关，因此换用粗玻璃管后，水银柱高度仍为 760mm。故选 B。​ 3.（多选）关于大气压的变化，下列说法正确的是（　　）​ A．同一地点，阴天的大气压比晴天低​ B．同一地点，冬季的大气压比夏季高​ C．海拔越高，大气压越大​ D．大气压与温度无关​ 【答案】AB​ 【详解】A．阴天空气中水汽含量高，空气密度小，大气压比晴天低，故 A 正确； B．冬季气温低，空气密度大，大气压比夏季高，故 B 正确； C．海拔越高，空气越稀薄，大气压越小，故 C 错误； D．温度影响空气密度，进而影响大气压，温度越高，大气压通常越小，故 D 错误。故选 AB。​ 4．盆景的一个简易自动供水装置如图所示。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，使瓶口刚刚被水浸没。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。瓶中水不会持续流出，是因为（　　） A．瓶内气压大于外界大气压 B．瓶外大气压等于瓶内水的压强与气压之和 C．瓶外大气压等于瓶内水的压强 D．瓶内气压始终等于外界大气压 【答案】B 【详解】当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面上，所以水不会从瓶中 流出来；当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，空气进入瓶内，瓶内的气 压等于外界大气压，由于重力作用水会流出，一旦瓶口再次被水淹没，外界大气压强等于瓶内空气的 压强与水的压强之和，瓶中的水又停止外流，如此反复，使水不会全部流出而能保留在瓶中，故ACD 不符合题意，B符合题意。 5.如图是小明自制的气压计，将这个气压计从山下移到山上后（　　） A．水柱上升，瓶底受到的液体压强增大 B．水柱下降，瓶底受到的液体压强增大 C．水柱上升，瓶底受到的液体压强减小 D．水柱下降，瓶底受到的液体压强减小 【答案】C 【详解】大气压随高度升高而减小，将这个气压计从山下移到山上后，外界大气压减小，瓶中的水在 瓶内水面上方气压作用下，进入细管内，管内水柱上升，瓶内水面下降，对瓶底产生的压强减小，同 时，瓶内气体质量不变、体积变大，气压变小，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6.如图所示是托里拆利实验装置，下列相关说法正确的是（　　） A．大气压支持管内这段水银柱不会下落 B．当管内存有少量的空气时，测量结果会偏大 C．将玻璃管倾斜或下压，管内外水银面的高度差会变小 D．玻璃管越细，管内外水银面的高度差越大 【答案】A 【详解】A．玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，大气压的数值等于这段水银柱产生的压强，故 A正确； B．玻璃管顶部空白处应该为真空，当管内存有少量空气时，测量结果会偏小，故B错误； CD．管内水银柱的高度只与当时的大气压有关，而与玻璃管的粗细，倾斜、玻璃管上提无关，故CD错 误； 故选A。 7.如图为研究水的沸点与水面气压的关系的实验装置。水沸腾后立即熄灭酒精灯，水停止沸腾。此时将大号注射器接到烧瓶口上，向外拉注射器活塞，将会发现水重新沸腾起来，则下列说法正确的是（　　） A．两次沸腾时，瓶内气体压强相同 B．第二次沸腾时比第一次沸腾时瓶内气体压强小 C．两次沸腾时，瓶内水的沸点相同 D．第二次沸腾时比第一次沸腾时，瓶内水的沸点低 【答案】BD 【详解】AB．将大号注射器接到烧瓶口上，向外拉注射器活塞，瓶内气体的体积增大，压强会减小， 故A错误，B正确； CD．将烧瓶内的水加热至沸腾后熄灭酒精灯，瓶内水的温度达到沸点，但由于不能继续吸热，所以水 会停止沸腾。水的沸点与气压有关，气压越低，沸点越低。此时向外拉大号注射器的活塞，水面上方 气体压强减小，水的沸点降低，烧瓶中的水再次沸腾，故C错误；D正确。 故选BD。 8.如图所示，医生在为病人做拔罐治疗，拔罐是利用 来完成治疗。已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么，在标准大气压下，1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。（标准大气压p=1.0×105Pa） 【答案】大气压 【详解】医生在为病人做拔火罐治疗时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐 扣在皮肤上，罐内的空气冷却后压强降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤 上，所以利用的是大气压来工作的。 在标准大气压下，1.5m2的面积上受到的大气压力为F=pS=1.0×105Pa×1.5m2=1.5×105N。 9．假期时小明前往海拔2500m的山中研学旅行。小明在山顶感到呼吸有些困难，这是因为相比于在山脚，此时肺内气压与外界大气压的压强差 （选填“变大”“变小”或“不变”），在呼吸时能够吸入肺部的空气减少，并且海拔越高大气越稀薄，空气中的含氧量 （选填“升高”“降低”或“不变”），所以人会出现呼吸困难等不适症状。 【答案】变小 降低 【详解】人体吸气时，胸廓扩张，膈肌下降，肺内气压减小，小于外界大气压，外界的空气会被 “压”进肺部，但随着海拔的升高，外界的大气压减小，相比于山脚，在山顶时肺内气压与外界大气 压的压强差变小，被“压”入肺中的空气减少，且空气中含氧量降低，人就会呼吸困难。 10.如图是小刚做“估测大气压的值”的实验示意图。 (1)请将下列实验步骤补充完整。 A．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。 B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始运动时，记下弹簧测力计的示数F，即等于大气对活塞的压力。 C．用刻度尺测出注射器 ，记为l，读出注射器的容积V，则活塞的面积S＝ 。 D．最后计算出此时大气压的数值p＝ （写出表达式）。 (2)A步骤中将活塞推到底端并用橡皮帽封住注射器的小孔，目的是 。 【答案】(1) 有刻度部分的长度 (2)排尽注射器内的空气 【详解】（1）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。 当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此此时弹簧测力计的示数大小等于大气压力大小，故大气压的数值为 （2）若注射器内有空气，会影响实验结果，故A步骤中活塞推到底端并用橡皮帽封住注射器的小孔的 目的是排尽注射器内空气。 17 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $