第12讲 大气压强(4大考点)(寒假预习讲义)八年级物理新教材人教版
2026-01-05
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精品
内容正文:
第12讲 大气压强
内容导航——预习三步曲
第一步 学
析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题·讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点·强知识:4大核心考点精准练
第二步 记
串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步 测
过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 大气压强的存在
1.大气压的存在
(1)覆杯实验
①将硬纸片放在塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,观察现象。
②把杯内加满水,将硬纸片放在塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,观察现象。
【实验现象与分析】
①塑料杯未装水时,发现硬纸片会掉下来。是因为受到了重力作用。
②塑料杯装满水时,发现硬纸片没有掉下来。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。
(2)瓶吞鸡蛋
【演示实验】将剥了皮的熟鸡蛋放入广口瓶中,鸡蛋不会掉入瓶中。将浸过酒精的棉花点燃后放入广口瓶内,然后立即将剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,观察现象。
【实验现象】发现熟鸡蛋被“吞入”瓶中。
【分析现象】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,气压低于外界大气压,在大气压的作用下,鸡蛋被压入瓶中。
(3)定义:大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做大气压强。简称大气压。
(4)大气压的产生原因:空气受重力作用,又具有流动性。
(5)特点:大气向各个方向都有压强;大气内部某一点向各个方向的压强相等;因为空气具有流动性,也像液体一样向各个方向都有压强。
(6)马德堡半球实验:证明大气存在压强并且很大。
球体内部没有气体,也就没有向外的压强(压力),外部有大气,对半球的四周表面有压强,所以是大气压强(压力)把两个半球紧紧压在一起。
证明大气存在压强并且很大。
(7)应用
【特别提醒】平时感觉不到大气压存在的原因:大气压在我们周围时时存在,我们却没感觉到,是因为人身体内外空气相通,身体部位内外所受大气压强相同,身体部位内外所受大气压力相互平衡。
知识点2 大气压的测量
1.托里拆利实验
(1)大气压可以把纸片上的液柱托住。根据大气压所能托起液柱的最大高度,我们就能精确地测出大气压的数值。
(2)托里拆利实验过程
①在长度大约1m、一端封闭、一端开口的玻璃管中灌满水银,排出空气。
②一只手握住玻璃管中部,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。
③待开口端全部浸入水银时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银停止下降时,读出此时水银柱的高度,约760mm。
④如果玻璃管倾斜,进入到玻璃管内水银的长度会变大,但是水银柱的竖直高度不变,依旧是760mm。
实验分析:作用在水银槽液面上的大气压强,能大小不变地在水银内向各个方向传递。则该截面下方受到向上的压强作用,大小等于大气压强。另一方面,该截面上方是760mm高的水银柱。水银柱上方又是真空的。因为该截面此时静止不动,所以它受到上、下方向的压力相平衡,而截面上、下面的面积相等,故此大气压强在数值上恰好等于760mm高的水银柱所产生的压强。由二力平衡可知大气压强等于水银柱液体压强。
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大气压=p水银。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.对托里拆利实验的认识
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
(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
(1)标准大气压:在托里拆利实验中,若测得管内外水银面的高度差为760mm时,把这样大小的大气压叫作标准大气压,用字母p0表示。
(2)根据液体压强的公式,760mm高的水银柱产生的压强
p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105 Pa
粗略计算时,标准大气压可取1.0×105 Pa。
4.气压计:测量大气压的仪器叫作气压计。
(1)水银气压计:在托里拆利实验中,如果玻璃管旁立一个刻度尺,读出水银柱的高度,就知道当时的大气压了,这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确,但携带不便。
(2)金属盒气压计(又称无液气压计):它的主要部分是一个波纹状真空金属盒,气压变化时,金属盒厚度会发生变化,传动装置将这种变化转化为指针的偏转,指示出气压的大小。
5.大气压与海拔高度的关系
(1)自制气压计
在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后,在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。根据玻璃管内水柱的高低,就可以知道外部大气压强的大小。
(2)拿着自制气压计从一楼到十二楼,发现管内外水面的高度差会变大。原因是当外界大气压强 p0 降低时,玻璃管内水柱的高度差h水变大。说明:大气压随高度的增加而减小。
(3)在海拔3000m以内,每升高10m,大气压大约减小100pa。
6.液体沸点跟气压的关系
(1)如图所示,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,气压减小,沸点降低,气压增大,沸点升高。
【拓展培优】粗略测量大气压
(一)1.实验器材:注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等
2.测量方案:
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L.
3.注射器针筒的横截面积:,大气压强:
(二)1.实验器材:吸盘、弹簧测力计、细线等
2.测量方案:
①用刻度尺测出吸盘的直径D;
②将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑 的水平面上;
③用力竖直往上拉吸盘,直到吸盘脱离地面,用 弹簧测力计测出拉脱吸盘所需拉力的大小为F;
④计算出大气压强表达式。
3.吸盘的面积:,大气压强:
教材习题01
在使用胶头滴管吸取液体时,挤出胶头滴管胶帽内的空气,将玻璃管放入液体中,松手后液体就被“吸”入玻璃管内。某同学猜想液体不是被“吸”上来的,而是被大气“压”上去的。请你设计一个实验方案验证他的猜想。
解题方法
挤出胶头内空气的目的是使胶头滴管内的气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,液体被压入胶头滴管中的,要想验证液体不是被“吸”上来的,而是被大气“压”上去的,可以把不易形变的塑料或玻璃瓶中装液体,用塑料薄膜密封瓶口,挤出胶头滴管胶帽内的空气,将玻璃管隔着塑料膜小心插入瓶中,松手观察,发现吸不上液体来。
……
【答案】挤出胶头滴管胶帽内的空气,将玻璃管小心插入带有密封塑料膜,盛有适量液体的瓶中,松手观察。
教材习题02
在“大气压的测量”实验中,如果换用稍微粗一些的玻璃管,或玻璃管内不小心进入了少量空气,是否会影响实验结果?为什么?
解题方法
根据托里拆利实验的原理进行分析。
……
【答案】在托里拆利实验中,如果不小心管内混入了少量空气,管内水银上方有气压,管内、外水银液面高度差会减小。
教材习题03
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。人们把两个铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球,当每一侧的马匹达到16匹时,才将半球拉开,并发出巨大的响声。图为同学们利用直径26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要多大力?实际用力大小与计算的结果是否相同?请说出你的理由。
解题方法
利用压强定义式的变形公式F=pS进行计算。
……
【答案】压力锅半径取r=13cm=0.13m
F=pS=pπr2=1×105pa×3.14×0.132m2=5.3×103N
实际用力大小与计算结果有很大差别,主要原因是压力锅内不能被抽成真空。
教材习题04
屋顶的面积是45m2,大气屋顶的压力有多大? 这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢?
解题方法
利用压强定义式的变形公式F=pS进行分析计算。
……
【答案】大气屋顶的压力
F=pS = 1×105pa× 45m2=4.5×106N
因为屋顶的外部和内部都受到大气压力。这两个压力大小大致相等,方向相反,所以不可能把屋顶压塌。
考点一 大气压的存在
1.(24-25八年级下·江苏扬州·月考)用吸管“吸”水,如图所示,要求用这两根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,现有以下四个动作:a.用手指封住上端管口;b.将吸管移出水面到空杯上方;c.将吸管插入水中;d.松开封住管口的手指。以上四个动作的合理顺序是 (填字母),这个实验的成功说明了大气压的存在。
【答案】cabd
【详解】首先将吸管插入水中,水在大气压的作用下压入吸管,用手指堵住吸管上端,吸管内液体由于重力向下流动很小的距离时,吸管上部的气压减小,而吸管下端外部大气压不变,大气压托着管内液体流不出来。然后再将吸管移出水面到空杯上方,最后松开封住管口的手指,在大气压的作用下,塑料吸管的水流出;故四个动作的合理顺序是cabd,这个实验的成功说明了大气压的存在。
2.(24-25八年级下·湖南永州·期中)下列各图不能证明大气压存在的是( )
A.牛奶盒的变化 B.用注射器注射药液
C.瓶中取袋 D.覆杯实验
【答案】B
【详解】A.牛奶盒的变化:吸牛奶时,盒内空气被吸出,气压减小,外界大气压将牛奶盒压扁,能证明大气压存在,故A不符合题意;
B.用注射器注射药液:注射器注射药液是依靠手的推力,将药液注入体内,不是利用大气压,不能证明大气压存在,故B符合题意;
C.瓶中取袋:袋在瓶内时,瓶内气压小于外界大气压,大气压将袋紧紧压在瓶内,难以取出,能证明大气压存在,故C不符合题意;
D.覆杯实验:杯子倒置后,纸片不下落,是因为外界大气压托住了纸片和杯内的水,能证明大气压存在,故D不符合题意。
故选B。
考点二 托里拆利实验
3.(24-25八年级下·甘肃白银·期末)如图所示,这是老师做托里拆利实验时的场景,当时大气压相当于 mm水银柱产生的压强;若将该实验装置移到高山上,管内水银柱的液面将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】 755 降低
【详解】[1]托里拆利实验中,大气压等于管内水银柱产生的压强,图中管内水银柱的高度(液面到水银槽液面的垂直距离)为755mm,因此当时大气压相当于755mm水银柱产生的压强。
[2]大气压随海拔升高而减小,将装置移到高山上,外界大气压降低,管内水银柱的液面会随大气压的减小而降低。
4.(24-25八年级下·福建厦门·期中)如图所示,是老师进行托里拆利实验的操作过程,下列相关说法正确的是( )
A.当管内存有少量的空气时,大气压强的测量结果会偏大
B.在管的顶部开一个口,水银柱会喷出
C.1标准大气压的数值相当于760mm高的水银柱产生的压强
D.稍微将玻璃管向上提升且管口没离开水银面,顶部真空段的长短不变
【答案】C
【详解】A.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A错误;
B.在管的顶部开一个口,则玻璃管内外都与大气压相通,构成了连通器,则管内的水银液面将下降,最终与管外液面相平,故B错误;
C.图中水银柱的高度为760mm,故1标准大气压的数值相当于760mm高的水银柱产生的压强,故C正确;
D.气压与玻璃管上提下按无关,稍微将玻璃管向上提升且管口没离开水银面,水银柱高度不变,顶部真空段变长,故D错误。
故选C。
5.(24-25八年级下·河北邯郸·月考)如图所示的托里拆利实验,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。下列说法中不正确的是( )
A.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空的
B.外界大气压强肯定是高水银柱所产生的压强
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
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
【答案】D
【详解】A.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,若不是真空,管内水银不会充满全管,故A正确,不符合题意;
B.由图可知此时外界大气压强等于高水银柱产生的压强,倾斜后高度变为,是因为玻璃管高度不够长,故B正确,不符合题意;
C.外界大气压不变,外界大气压强等于高水银柱产生的压强,故倾斜后高度变为,水银充满全管,所以水银对玻璃管上端有压强,故C正确,不符合题意;
D.玻璃管倾斜后,上端碰出一小孔,玻璃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不正确,符合题意。
故选D。
6.(24-25八年级下·河北沧州·月考)托里拆利测量大气压强值实验如图1所示。
(1)当时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强,说明此时的气压 (选填“大于”“等于”“小于”)一个标准大气压;如果将托里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度 ;实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度 (后两空选填“变高”、“变低”或“不变”);
(2)若在管的A处扎一个孔,此时 (选填“有”或“没有”)水银从A处流出,原因是管内A点上方水银柱产生的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)A点受到的大气压;
(3)某同学利用透明硬质水管测量大气压强值,图2为实验装置示意图。管子上端封闭,下端浸在水槽中,管内装满水,打开K2,管内水面静止后水面高度为h1,则测得大气压强值为 Pa。
【答案】(1) 750 小于 变低 不变
(2) 没有 小于
(3)105
【详解】(1)[1][2]在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,由图可知,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小于一个标准大气压760mm水银柱。
[3]大气压随高度的增加而减小,所以如果将托里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度变低。
[4]在托里拆利实验中,玻璃管的粗细,倾斜,以及上提,下按对实验结果均无影响,因此实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度不变。
(2)[1][2]A处上方水银柱产生的压强小于750mm水银柱,而外界大气压较大,故A处上方的水银柱在大气压作用下会上升到顶部。而A处下方的水银由于受到向下的大气压,在重力作用下下降到与水银槽中液面相平,所以并没有水银从A处流出。
(3)由图2可知,h1=10m,大气压等于水的压强p=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×10m=105Pa
考点三 粗略测量大气压
7.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)按要求完成下列填空;
(1)最早精确测出大气压强的数值的是意大利科学家 ,在标准大气压下他测得管内外水银面高度差为 cm;
(2)科技小组利用如图所示方法估测大气压值,该实验的原理是 ;实验时将蘸水的吸盘放在平滑玻璃板上,用力挤压吸盘,这样做的目的是 ;
(3)实验步骤:
A.量出吸盘与玻璃板接触面的直径d;
B.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面,记录弹簧测力计的示数为F;
C.则计算大气压的值可表示为p= 。(用测量的物理量表示)
(4)科技小组又把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值,这说明大气向 都有压强;
(5)如果实验过程中小明所用的弹簧测力计的量程是0~5N,吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2,则他 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小。(设大气压约为1.0×105Pa)。
【答案】(1) 托里拆利 76
(2) p= 排出吸盘内空气
(3)
(4)各个方向
(5)不能
【详解】(1)[1][2]1643年意大利科学家托里拆利做了著名的“托里拆利实验”,最早精准测出了大气压的数值,在标准大气压下他测得管内外水银面的高度差为。
(2)[1][2]利用如图所示方法估测大气压值时,利用了二力平衡的知识,即用力挤压吸盘,排出里面的空气,使里面接近真空,此时外界大气压把吸盘紧压在了玻璃上,当用弹簧测力计刚好拉出吸盘时,拉力刚好等于大气压产生的压力;然后测出吸盘的直径,通过计算得到吸盘表面积;根据计算即可得到大气压值,即实验原理是。
(3)忽略吸盘的重力,吸盘受到向上的拉力和向下的大气压力,这两个力是一对平衡力,所以
根据上式可解得大气压强为
(4)玻璃板分别斜放、立放时,弹簧测力计向相同的方向拉吸盘,均有大气压,说明大气向各个方向都有压强。
(5)拉力
拉力大于弹簧测力计的最大测量值,所以,他不能使用该弹簧测力计测出大气压的大小。
8.(24-25八年级下·陕西西安·期末)如图所示,估测大气压活动中(轻质注射器的容积为,全部刻度的长为),向小桶里加重物至注射器的活塞开始滑动时,停止向小桶加重物,再用弹簧测力计测小桶和重物的总重,测力计示数为,则大气压的值可表示为 ,若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值偏 。
【答案】 小
【详解】[1]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,此时测力计的示数为F;轻质注射器是一个圆柱体形状,容积为V,全部刻度的长为L,则轻质注射器的活塞面积为
根据压强公式可得,大气压的值可表示为
[2] 若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,会导致所测拉力减小,进而测得的大气压值偏小。
9.(24-25八年级下·山东济宁·期末)利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。
(1)实验的原理是 。
(2)把注射器的活塞推到外筒的最底端,这样做的目的是 ,然后用一个橡皮帽密封注射器的小孔,这样做的目的是 。
(3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连,如图所示,然后慢慢水平拉动注射器的外筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为19N;假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器的外筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)观察注射器的最大容积为10cm3,用刻度尺测出注射器 部分的长度为5cm,由此可计算出活塞的横截面积为 cm2。
(5)大气压的值为 Pa。
【答案】(1)
(2) 排尽注射器内的空气 防止空气进入注射器
(3)不变
(4) 有刻度 2
(5)9.5×104
【详解】(1)实验中需要测量拉动注射器筒的拉力和活塞的横截面积,所以测量大气压的原理是。
(2)[1][2]实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排尽注射器中的空气,避免注射器中的空气压强对实验结果产生影响,用一个橡皮帽密封注射器的小孔,这样做的目的是防止空气进入注射器,保证筒内为真空或接近真空状态。
(3)若注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器的外筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将不变。因为此时活塞受到的拉力只与大气对它的压力平衡,大气压力不变,根据二力平衡,拉力也不变,而活塞与筒壁间的摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(4)[1][2]观察注射器的最大容积为10cm3,为了计算出活塞的横截面积,应用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,则活塞的横截面积
(5)由题意知,当注射器的活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为19N,则大气压对活塞的压力为19N,因此大气压的值为
考点四 大气压的应用
10.(2025九年级·江西·专题练习)鸳鸯转香壶是我国古代广为流传的一种神奇酒具,能在同一壶中倒出两种不同的液体或者混合液体,壶的把手处有A、B两个小孔,如图所示的是壶的示意图。在壶内加入适量黄色和蓝色的液体,正常使用时,若手指堵住B孔,将会倒出 液体;若使用时两个小孔均不被堵住,则会倒出 液体。(均选填“黄色”“蓝色”或“混合”)
【答案】 黄色 混合
【详解】[1][2]A孔连通黄色液体,B孔连通蓝色液体,堵住A孔倒液体,装黄色液体的部分内部气体压强小于大气压强;堵住B孔倒液体:装蓝色液体的部分内部气体压强小于大气压强;两个小孔均不被堵住时倒液体,装黄色液体和蓝色液体的部分内部气体压强均等于大气压强;根据“壶内气体压强小于外界大气压强的时候,壶中的液体将倒不出来”,堵住B孔倒液体,只能倒出黄色液体,蓝色液体不能流出;两个小孔均不被堵住时倒液体,则会倒出混合液体。
11.(2025·江西吉安·一模)小明自制了一个简单的气压计,如图所示。玻璃管内的液面稳定时,瓶内气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)玻璃管内水柱h产生的压强;把气压计从山脚拿到山顶后,水柱高度h会 (选填“减小”、“增大”或“不变”)。
【答案】 大于 增大
【详解】[1][2]由图可知,瓶内封闭气体压强等于大气压与玻璃管内水柱产生的压强之和,所以瓶内气压大于玻璃管内水柱h产生的压强;当我们把它从山脚拿到山顶,由于大气压随着高度的增加而减小,瓶内气体压强不变,而大气压变小,玻璃管中水柱的高度增大。
12.(2025九年级下·全国·专题练习)如图所示,在一个熟鸡蛋上插一根蜡烛,点燃蜡烛,将一个瓶子倒扣在鸡蛋上,蜡烛熄灭后,发现鸡蛋慢慢被压入瓶中。下列说法正确的是( )
A.蜡烛熄灭是由于瓶内没有了空气
B.蜡烛熄灭后,瓶内的气压增大
C.鸡蛋是在重力的作用下被吞入瓶中
D.鸡蛋是在大气压的作用下被吞入瓶中
【答案】D
【详解】A.蜡烛燃烧时需要氧气,蜡烛熄灭是由于瓶内氧气的量不足,故A错误。
B.蜡烛熄灭后,瓶内温度降低,气压减小,故B错误。
CD.瓶内气压小于外界大气压时,鸡蛋在大气压的作用下被压入瓶中,故C错误,D正确。
故选D。
1.通过观察、实验,检验大气压强的存在。能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用。
2.能简单描述托里拆利实验,能说出标准大气压的数量级,能说出大气压随高度变化的规律。
3.能说出液体沸点跟气压的关系。
1.(24-25八年级下·福建厦门·期中)古人利用该鼎进行烹煮时,需将鼎盖紧密闭锁,鼎内积累大量水蒸气使得内部气压 一个标准大气压,水的沸点 100℃(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 大于 大于
【详解】[1][2]一个标准大气压下水的沸点为100℃,水面上方气压越大,水的沸点越高。将鼎盖紧密闭锁,鼎内积累大量水蒸气使得内部气压大于一个标准大气压,水的沸点大于100℃,食物就会烹煮得更快。
2.(2025·辽宁沈阳·三模)洗手液瓶中的按压式吸液结构,如图所示。洗手液能被“吸”上来是利用了 。向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 储液筒中气压。(选填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 大气压 大于
【详解】[1]按压瓶盖,瓶内气体被压缩,压强变大,大于外界大气压,洗手液在内外气压差的作用下被压上来,利用的是大气压。
[2]向下按压后松手时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,说明瓶中气压大于储液筒中气压。
3.(2025九年级下·全国·专题练习)如图所示,塑料瓶内装有一个气球,靠近塑料瓶底端的侧面开有一个小孔,在气球内吹一口气后注入水,此时用手将瓶盖上的孔以及侧壁孔堵住,松手后,“喷泉”便形成了。这是利用了 的作用。小刚发现,将其从一楼带至十楼,“喷泉”的高度会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 大气压强 减小
【详解】[1][2]塑料瓶侧壁的孔和瓶盖上的孔松开后,瓶内气球中的水受大气压强的作用,被“挤”出来,便形成了“喷泉”;大气压强随高度的升高而减小,将其从一楼带至十楼,“喷泉”的高度便会减小。
4.(24-25八年级下·甘肃平凉·期末)如图所示,用1m长玻璃管做托里拆利实验,测得此时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强;若将玻璃管向上提升一点,移动玻璃管的过程中不漏气,水银柱高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”);若将此装置从山下拿到山上做实验,测量的大气压将 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】 750 不变 变小
【详解】[1]根据图知,玻璃管内水银面到容器水银面的竖直高度为750mm,故用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为750mm,即外界大气压等于750mm高的水银柱产生的压强。
[2]将玻璃管向上提升一点,移动玻璃管的过程不漏气,因大气压强保持不变,故水银柱高度将不变。
[3]此装置拿到高山上实验,此时外界气压变小,玻璃管内压强大于外界气压,则水银柱的高度降低。
5.(25-26九年级上·上海普陀·月考)如图的伽利略温度计是世界上第一支气体温度计。伽利略发现,细管内水柱的高低除了受到气温的影响,还随大气压的变化而变化。
(1)气体温度计是根据 的性质制成的。若外部大气压不变,当玻璃管中的液面降低时,表明外界气温 (“A.升高”或“B.降低”)。
(2)阴雨天通常气压偏低,若用液体温度计测得的温度为,用气体温度计测得的温度为,则 (“A.大于”“B.小于”或“C.等于”)。
【答案】(1) 气体的热胀冷缩 A
(2)B
【详解】(1)[1]温度的高低很难直接准确感觉,温度变化会引起瓶内气体体积变化,故伽利略气体温度计,是根据气体的热胀冷缩的性质制成的。
[2]当外部大气压不变,玻璃管中的液面降低,说明球形容器内的气体体积膨胀,根据气体热胀冷缩的性质,这是因为外界气温升高,气体受热膨胀,从而使液面降低。
(2)阴雨天,外界气压偏低,若使用气体温度计,则支撑水柱高度会减小,此时测得的温度偏大,而液体温度计是利用液体的热胀冷缩性质,其仅受到液体冷热程度的影响,不受气压的影响,因此测量相对准确,由此可知小于,即选B.小于。
6.(24-25八年级下·湖北黄石·期末)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在一定高度。下列关于此装置的说法正确的有( )
A.瓶口太小,水不易流出 B.瓶与盆景盘构成一个连通器
C.盆景盘底受到水的压强保持不变 D.外界大气压强大于瓶内空气的压强
【答案】D
【详解】AD.如图所示,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,使瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内的气压等于外界大气压,在重力的作用下水会流出,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A错误,D正确;
B.连通器的上端开口、下端连通,而瓶子的上端未开口,故该装置不是连通器,故B错误;
C.盆景盘中水的深度会发生变化,故盆景盘底受到水的压强会发生变化,故C错误。
故选D。
7.(25-26九年级上·四川绵阳·开学考试)如图所示,在大试管中盛满水,将一个小试管插在大试管中,然后倒置,小试管在水流出时不下落反而上升,主要依靠的是( )
A.小试管的惯性 B.大气压强
C.手的吸引力 D.两试管间的相互吸引
【答案】B
【详解】小试管受到自身重力、水对试管向下的压力、大气对试管向上的压力三个力的作用,此时小试管不下落而上升,说明大气对小试管向上的压力大于小试管受到自身重力与水对试管向下的压力之和,所以小试管在大试管中上升,主要依靠的是大气压强,故B正确,ACD错误。
故选B。
8.(25-26九年级上·山西·开学考试)如图甲为国家一级文物,战国时期的“黑科技”——青铜汲酒器,高约半米,下端为一荷蕾形器,上端为中空竹节形长柄,顶端为封闭的龙首衔环,上端和底部各开一孔。图乙①和②为汲酒器取酒过程示意图。下列说法错误的是( )
A.图乙①中酒进入汲酒器是利用连通器原理
B.取酒过程中,汲酒器中酒不流出是受到大气压作用
C.要让酒进入汲酒器,在图乙①中应摁住方孔
D.要让酒转移到碗中,在图乙②中应松开方孔
【答案】C
【详解】A.图乙①中酒进入汲酒器时,汲酒器的荷蕾形器与中空竹节形长柄的两端开口,底部相连通,是利用连通器原理,故A正确,不符合题意;
B.取酒过程中,将方孔堵住,使汲酒器中的气压小于大气压,在大气压作用下,汲酒器中的酒不流出,故B正确,不符合题意;
C.要让酒进入汲酒器,在图乙①中不能摁住方孔,使汲酒器为连通器,酒水在液体压力的作用下进入汲酒器中,故C错误,符合题意;
D.要让酒转移到碗中,在图乙②中应松开方孔,使汲酒器上下方的气压相等,酒水在重力的作用下流入碗中,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.(2025·江西·模拟预测)如图所示,护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中。下列说法正确的是( )
A.这根“闲置”管是为了利用大气压的原理
B.药液流入血管的主要动力是药液自身的重力
C.此装置与连通器的原理相似
D.输液过程中,瓶内液面上方气压始终等于外界大气压
【答案】A
【详解】A.这根“闲置”的管是为了瓶内始终与大气连通,利用大气压达到瓶内气压与血管中的压强保持稳定,故A正确;
B.药液能流入血管主要是因为药瓶内压强与血管内压强之间的压强差,故B错误;
C.连通器是顶端开口,底部相连的仪器,此装置只有一端顶部开口,故C错误;
D.药液是匀速流出的,则瓶内与血管内的压强差要保持不变,瓶内压强由药液的液体压强和大气压强组成,药液产生的压强会发生变化,所以瓶内的气压也会发生变化,故D错误。
故选A。
10.(24-25八年级下·湖北武汉·月考)图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管h上升到P点)。P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法正确的是( )
A.甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是水银g(h1+h2)
B.甲图中的托里拆利实验中管内真空部分如有空气,测量值将偏小
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压水gh3
D.同时带着两装置登上山顶,发现h1会增大,h3会变小
【答案】B
【详解】A.甲图中h1是玻璃管内水银面与水银糟中水银面之间的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等,甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是,故A错误;
B.甲图中的托里拆利实验中真空部分如有空气,会产生一个压力使水银柱变低,因此测量值将偏小,故B正确;
C.乙图中的自制气压计可粗略反映外界大气压的变化,瓶内的气压大于外界大气压,瓶内外气压之差等于,故C错误;
D.大气压随高度的增加而减小,因此带着两装置登山,甲图中h1会变小,乙图“自制气压计”登山后,瓶外气压减小,瓶内气压不变,因此瓶内管子水面上升,h3会增大,故D错误。
故选B。
11.(24-25八年级下·江苏扬州·月考)小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:
(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是 ,并防止漏气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子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,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
c.用刻度尺测出注射器 的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为 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误将注射器总长度当成全部刻度长度;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偏大的是 (多选);
(4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦,小明同学可以 橡皮帽,拉动弹簧测力计,直至活塞匀速运动,记下示数为0.8N,则摩擦力的大小为 ;
(5)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越 。
【答案】(1) 排尽空气 全部刻度
(2)
(3)②③
(4) 拔去 0.8
(5)大
【详解】(1)[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔,可以排尽注射器内的空气,并防止漏气。
[2]根据实验原理,需要用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,然后根据计算活塞横截面积。
(2)注射器全部刻度的长度为
有刻度部分的容积为
注射器活塞的横截面积为,则大气压强为
(3)①④活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小;②活塞与注射器筒壁间有摩擦会使拉力变大,在面积不变的情况下,会导致测量值大于真实值;③误将注射器总长度当成全部刻度长度,根据计算活塞横截面积公式可知,注射器容积一定,测得长度L偏大,则横截面积偏小,根据可知,会导致测量的大气压值大于真实值。故一定会使测量值偏大的是②③。
(4)[1][2]拔去橡皮帽后,注射器内部与外界大气相通,内部气压和外界一致,当活塞匀速运动时,拉力与摩擦力平衡,即摩擦力等于拉力0.8N。
(5)在推活塞的过程中,活塞下面空间内气体的体积变小,越推越费力,说明气体压力越大,由此可知,气体的压强越大。所以,其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大。
12.(24-25八年级下·安徽芜湖·期中)高压锅是家庭常用的一种炊具,能够通过增加锅内气压提高水的沸点,从而加快食物的煮熟速度。如图所示,高压锅由锅体、锅盖、限压阀等组成,总质量为2kg(其中限压阀质量为80g)。已知锅体的底面积为400cm2,限压阀下排气孔横截面积为10mm2。(大气压强取p0=1.0×105Pa)
(1)当高压锅置于水平台面时,求它对台面的压强大小;
(2)当锅内水面深度为10cm时,求锅底受到水的压力大小(不考虑锅体厚度);
(3)用高压锅蒸煮食物时,锅内气压会逐渐增大,当限压阀刚被顶起时,求锅内气体的压强大小。
【答案】(1)500Pa
(2)40N
(3)1.8×105Pa
【详解】(1)高压锅置于水平台面时,对台面的压力等于它的重力F=G=mg=2kg×10N/kg=20N
它对台面的压强
(2)水对锅底的压强p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa
水对锅底的压力F水=p水S=1×103Pa×400×10-4m2=40N
(3)当限压阀刚被顶起时,限压阀受到重力、大气压力和锅内气体压力三个力平衡,即G阀+F大气=F内气
设此时锅内气压为p',则有m阀g+p0S=p'S
当限压阀刚被顶起时,锅内气体的压强
13.(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)今年春季很多学校都模拟了“马德堡半球”实验。老师取一对金属锅,点燃一些棉花放在锅内燃烧,然后赶紧将锅对扣上(锅沿处有橡胶条防止漏气),过一会锅内气压就很小了。然后同学们像拔河一样想把这对锅拉开。
(1)假设锅内是真空,外界大气压为,锅的横截面积为,则大气对锅的压力是多少N?假设平均一对同学(左右两名)产生的拉力为300N,要把锅拉开,需要多少人?
(2)实际操作中,不可能让锅内成为真空,若锅内有少量残留空气,拉开锅实际需要的人数比前问计算出的多还是少?
【答案】(1)3150N,22人
(2)拉开锅实际需要的人数比前问计算出的少
【详解】(1)大气对锅的压力是
要把锅拉开,一侧所需要的人数为
要取整数为11人,所以两侧需要的人数为人
(2)实际操作中,锅内有少量残留空气,会产生一个对外的压力,受力分析为,所以拉开锅实际需要的人数比前问计算出的人数要少。
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第12讲 大气压强
内容导航——预习三步曲
第一步 学
析教材·学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题·讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点·强知识:4大核心考点精准练
第二步 记
串知识·识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步 测
过关测·稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 大气压强的存在
1.大气压的存在
(1)覆杯实验
①将硬纸片放在塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,观察现象。
②把杯内加满水,将硬纸片放在塑料杯杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,观察现象。
【实验现象与分析】
①塑料杯未装水时,发现硬纸片会掉下来。是因为受到了重力作用。
②塑料杯装满水时,发现硬纸片没有掉下来。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。
(2)瓶吞鸡蛋
【演示实验】将剥了皮的熟鸡蛋放入广口瓶中,鸡蛋不会掉入瓶中。将浸过酒精的棉花点燃后放入广口瓶内,然后立即将剥壳的熟鸡蛋堵住瓶口,观察现象。
【实验现象】发现熟鸡蛋被“吞入”瓶中。
【分析现象】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,气压低于外界大气压,在大气压的作用下,鸡蛋被压入瓶中。
(3)定义:大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做 。简称 。
(4)大气压的产生原因:空气受重力作用,又具有流动性。
(5)特点:大气向各个方向都有压强;大气内部某一点向各个方向的压强相等;因为空气具有流动性,也像液体一样向各个方向都有压强。
(6) 实验:证明大气存在压强并且很大。
球体内部没有气体,也就没有向外的压强(压力),外部有大气,对半球的四周表面有压强,所以是大气压强(压力)把两个半球紧紧压在一起。
证明大气存在压强并且很大。
(7)应用
【特别提醒】平时感觉不到大气压存在的原因:大气压在我们周围时时存在,我们却没感觉到,是因为人身体内外空气相通,身体部位内外所受大气压强相同,身体部位内外所受大气压力相互平衡。
知识点2 大气压的测量
1.托里拆利实验
(1)大气压可以把纸片上的液柱托住。根据大气压所能托起液柱的最大高度,我们就能精确地测出大气压的数值。
(2)托里拆利实验过程
①在长度大约1m、一端封闭、一端开口的玻璃管中灌满水银,排出空气。
②一只手握住玻璃管中部,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。
③待开口端全部浸入水银时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银停止下降时,读出此时水银柱的高度,约760mm。
④如果玻璃管倾斜,进入到玻璃管内水银的长度会变大,但是水银柱的竖直高度不变,依旧是760mm。
实验分析:作用在水银槽液面上的大气压强,能大小不变地在水银内向各个方向传递。则该截面下方受到向上的压强作用,大小等于大气压强。另一方面,该截面上方是760mm高的水银柱。水银柱上方又是真空的。因为该截面此时静止不动,所以它受到上、下方向的压力相平衡,而截面上、下面的面积相等,故此大气压强在数值上恰好等于760mm高的水银柱所产生的压强。由二力平衡可知大气压强等于水银柱液体压强。
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大气压=p水银。这个实验最早是由意大利科学家 做的,故被称为 实验。
2.对托里拆利实验的认识
(1)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 ,使测得的大气压强值会偏 。
(2)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 实验结果。
(3)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。
(4)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 。
(5)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 。
(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 。
3.标准大气压
(1)标准大气压:在托里拆利实验中,若测得管内外水银面的高度差为760mm时,把这样大小的大气压叫作标准大气压,用字母p0表示。
(2)根据液体压强的公式,760mm高的水银柱产生的压强
p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105 Pa
粗略计算时,标准大气压可取 Pa。
4.气压计:测量大气压的仪器叫作气压计。
(1)水银气压计:在托里拆利实验中,如果玻璃管旁立一个刻度尺,读出水银柱的高度,就知道当时的大气压了,这就是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确,但携带不便。
(2)金属盒气压计(又称无液气压计):它的主要部分是一个波纹状真空金属盒,气压变化时,金属盒厚度会发生变化,传动装置将这种变化转化为指针的偏转,指示出气压的大小。
5.大气压与海拔高度的关系
(1)自制气压计
在玻璃瓶内装入适量带颜色的水,用穿有透明细塑料管的橡胶塞塞住瓶口。从细塑料管上端向瓶内吹入空气,使细塑料管内水面上升到瓶口以上。最后,在细塑料管上标注刻度以测量水柱高度的变化。根据玻璃管内水柱的高低,就可以知道外部大气压强的大小。
(2)拿着自制气压计从一楼到十二楼,发现管内外水面的高度差会变大。原因是当外界大气压强 p0 降低时,玻璃管内水柱的高度差h水变大。说明:大气压随高度的增加而 。
(3)在海拔3000m以内,每升高10m,大气压大约减小100pa。
6.液体沸点跟气压的关系
(1)如图所示,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 有关,气压减小,沸点 ,气压增大,沸点 。
【拓展培优】粗略测量大气压
(一)1.实验器材:注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等
2.测量方案:
①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
②用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;
④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L.
3.注射器针筒的横截面积:,大气压强:
(二)1.实验器材:吸盘、弹簧测力计、细线等
2.测量方案:
①用刻度尺测出吸盘的直径D;
②将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑 的水平面上;
③用力竖直往上拉吸盘,直到吸盘脱离地面,用 弹簧测力计测出拉脱吸盘所需拉力的大小为F;
④计算出大气压强表达式。
3.吸盘的面积:,大气压强:
教材习题01
在使用胶头滴管吸取液体时,挤出胶头滴管胶帽内的空气,将玻璃管放入液体中,松手后液体就被“吸”入玻璃管内。某同学猜想液体不是被“吸”上来的,而是被大气“压”上去的。请你设计一个实验方案验证他的猜想。
解题方法
挤出胶头内空气的目的是使胶头滴管内的气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下,液体被压入胶头滴管中的,要想验证液体不是被“吸”上来的,而是被大气“压”上去的,可以把不易形变的塑料或玻璃瓶中装液体,用塑料薄膜密封瓶口,挤出胶头滴管胶帽内的空气,将玻璃管隔着塑料膜小心插入瓶中,松手观察,发现吸不上液体来。
……
【答案】
教材习题02
在“大气压的测量”实验中,如果换用稍微粗一些的玻璃管,或玻璃管内不小心进入了少量空气,是否会影响实验结果?为什么?
解题方法
根据托里拆利实验的原理进行分析。
……
【答案】
教材习题03
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。人们把两个铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球,当每一侧的马匹达到16匹时,才将半球拉开,并发出巨大的响声。图为同学们利用直径26cm的压力锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形。他们将压力锅拉开需要多大力?实际用力大小与计算的结果是否相同?请说出你的理由。
解题方法
利用压强定义式的变形公式F=pS进行计算。
……
【答案】
教材习题04
屋顶的面积是45m2,大气屋顶的压力有多大? 这么大的压力为什么没有把屋顶压塌呢?
解题方法
利用压强定义式的变形公式F=pS进行分析计算。
……
【答案】
考点一 大气压的存在
1.(24-25八年级下·江苏扬州·月考)用吸管“吸”水,如图所示,要求用这两根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些,现有以下四个动作:a.用手指封住上端管口;b.将吸管移出水面到空杯上方;c.将吸管插入水中;d.松开封住管口的手指。以上四个动作的合理顺序是 (填字母),这个实验的成功说明了大气压的存在。
2.(24-25八年级下·湖南永州·期中)下列各图不能证明大气压存在的是( )
A.牛奶盒的变化 B.用注射器注射药液
C.瓶中取袋 D.覆杯实验
考点二 托里拆利实验
3.(24-25八年级下·甘肃白银·期末)如图所示,这是老师做托里拆利实验时的场景,当时大气压相当于 mm水银柱产生的压强;若将该实验装置移到高山上,管内水银柱的液面将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
4.(24-25八年级下·福建厦门·期中)如图所示,是老师进行托里拆利实验的操作过程,下列相关说法正确的是( )
A.当管内存有少量的空气时,大气压强的测量结果会偏大
B.在管的顶部开一个口,水银柱会喷出
C.1标准大气压的数值相当于760mm高的水银柱产生的压强
D.稍微将玻璃管向上提升且管口没离开水银面,顶部真空段的长短不变
5.(24-25八年级下·河北邯郸·月考)如图所示的托里拆利实验,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。下列说法中不正确的是( )
A.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空的
B.外界大气压强肯定是高水银柱所产生的压强
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强
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
6.(24-25八年级下·河北沧州·月考)托里拆利测量大气压强值实验如图1所示。
(1)当时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强,说明此时的气压 (选填“大于”“等于”“小于”)一个标准大气压;如果将托里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度 ;实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度 (后两空选填“变高”、“变低”或“不变”);
(2)若在管的A处扎一个孔,此时 (选填“有”或“没有”)水银从A处流出,原因是管内A点上方水银柱产生的压强 (选填“大于”“等于”或“小于”)A点受到的大气压;
(3)某同学利用透明硬质水管测量大气压强值,图2为实验装置示意图。管子上端封闭,下端浸在水槽中,管内装满水,打开K2,管内水面静止后水面高度为h1,则测得大气压强值为 Pa。
考点三 粗略测量大气压
7.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)按要求完成下列填空;
(1)最早精确测出大气压强的数值的是意大利科学家 ,在标准大气压下他测得管内外水银面高度差为 cm;
(2)科技小组利用如图所示方法估测大气压值,该实验的原理是 ;实验时将蘸水的吸盘放在平滑玻璃板上,用力挤压吸盘,这样做的目的是 ;
(3)实验步骤:
A.量出吸盘与玻璃板接触面的直径d;
B.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面,记录弹簧测力计的示数为F;
C.则计算大气压的值可表示为p= 。(用测量的物理量表示)
(4)科技小组又把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值,这说明大气向 都有压强;
(5)如果实验过程中小明所用的弹簧测力计的量程是0~5N,吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2,则他 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小。(设大气压约为1.0×105Pa)。
8.(24-25八年级下·陕西西安·期末)如图所示,估测大气压活动中(轻质注射器的容积为,全部刻度的长为),向小桶里加重物至注射器的活塞开始滑动时,停止向小桶加重物,再用弹簧测力计测小桶和重物的总重,测力计示数为,则大气压的值可表示为 ,若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值偏 。
9.(24-25八年级下·山东济宁·期末)利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。
(1)实验的原理是 。
(2)把注射器的活塞推到外筒的最底端,这样做的目的是 ,然后用一个橡皮帽密封注射器的小孔,这样做的目的是 。
(3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连,如图所示,然后慢慢水平拉动注射器的外筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为19N;假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器的外筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)观察注射器的最大容积为10cm3,用刻度尺测出注射器 部分的长度为5cm,由此可计算出活塞的横截面积为 cm2。
(5)大气压的值为 Pa。
考点四 大气压的应用
10.(2025九年级·江西·专题练习)鸳鸯转香壶是我国古代广为流传的一种神奇酒具,能在同一壶中倒出两种不同的液体或者混合液体,壶的把手处有A、B两个小孔,如图所示的是壶的示意图。在壶内加入适量黄色和蓝色的液体,正常使用时,若手指堵住B孔,将会倒出 液体;若使用时两个小孔均不被堵住,则会倒出 液体。(均选填“黄色”“蓝色”或“混合”)
11.(2025·江西吉安·一模)小明自制了一个简单的气压计,如图所示。玻璃管内的液面稳定时,瓶内气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)玻璃管内水柱h产生的压强;把气压计从山脚拿到山顶后,水柱高度h会 (选填“减小”、“增大”或“不变”)。
12.(2025九年级下·全国·专题练习)如图所示,在一个熟鸡蛋上插一根蜡烛,点燃蜡烛,将一个瓶子倒扣在鸡蛋上,蜡烛熄灭后,发现鸡蛋慢慢被压入瓶中。下列说法正确的是( )
A.蜡烛熄灭是由于瓶内没有了空气
B.蜡烛熄灭后,瓶内的气压增大
C.鸡蛋是在重力的作用下被吞入瓶中
D.鸡蛋是在大气压的作用下被吞入瓶中
1.通过观察、实验,检验大气压强的存在。能通过实例说出大气压在生产、生活中的应用。
2.能简单描述托里拆利实验,能说出标准大气压的数量级,能说出大气压随高度变化的规律。
3.能说出液体沸点跟气压的关系。
1.(24-25八年级下·福建厦门·期中)古人利用该鼎进行烹煮时,需将鼎盖紧密闭锁,鼎内积累大量水蒸气使得内部气压 一个标准大气压,水的沸点 100℃(均选填“大于”“小于”或“等于”)。
2.(2025·辽宁沈阳·三模)洗手液瓶中的按压式吸液结构,如图所示。洗手液能被“吸”上来是利用了 。向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压 储液筒中气压。(选填“大于”“小于”或“等于”)
3.(2025九年级下·全国·专题练习)如图所示,塑料瓶内装有一个气球,靠近塑料瓶底端的侧面开有一个小孔,在气球内吹一口气后注入水,此时用手将瓶盖上的孔以及侧壁孔堵住,松手后,“喷泉”便形成了。这是利用了 的作用。小刚发现,将其从一楼带至十楼,“喷泉”的高度会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
4.(24-25八年级下·甘肃平凉·期末)如图所示,用1m长玻璃管做托里拆利实验,测得此时的大气压强等于 mm高水银柱所产生的压强;若将玻璃管向上提升一点,移动玻璃管的过程中不漏气,水银柱高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”);若将此装置从山下拿到山上做实验,测量的大气压将 (选填“变小”“不变”或“变大”)。
5.(25-26九年级上·上海普陀·月考)如图的伽利略温度计是世界上第一支气体温度计。伽利略发现,细管内水柱的高低除了受到气温的影响,还随大气压的变化而变化。
(1)气体温度计是根据 的性质制成的。若外部大气压不变,当玻璃管中的液面降低时,表明外界气温 (“A.升高”或“B.降低”)。
(2)阴雨天通常气压偏低,若用液体温度计测得的温度为,用气体温度计测得的温度为,则 (“A.大于”“B.小于”或“C.等于”)。
6.(24-25八年级下·湖北黄石·期末)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在一定高度。下列关于此装置的说法正确的有( )
A.瓶口太小,水不易流出 B.瓶与盆景盘构成一个连通器
C.盆景盘底受到水的压强保持不变 D.外界大气压强大于瓶内空气的压强
7.(25-26九年级上·四川绵阳·开学考试)如图所示,在大试管中盛满水,将一个小试管插在大试管中,然后倒置,小试管在水流出时不下落反而上升,主要依靠的是( )
A.小试管的惯性 B.大气压强
C.手的吸引力 D.两试管间的相互吸引
8.(25-26九年级上·山西·开学考试)如图甲为国家一级文物,战国时期的“黑科技”——青铜汲酒器,高约半米,下端为一荷蕾形器,上端为中空竹节形长柄,顶端为封闭的龙首衔环,上端和底部各开一孔。图乙①和②为汲酒器取酒过程示意图。下列说法错误的是( )
A.图乙①中酒进入汲酒器是利用连通器原理
B.取酒过程中,汲酒器中酒不流出是受到大气压作用
C.要让酒进入汲酒器,在图乙①中应摁住方孔
D.要让酒转移到碗中,在图乙②中应松开方孔
9.(2025·江西·模拟预测)如图所示,护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中。下列说法正确的是( )
A.这根“闲置”管是为了利用大气压的原理
B.药液流入血管的主要动力是药液自身的重力
C.此装置与连通器的原理相似
D.输液过程中,瓶内液面上方气压始终等于外界大气压
10.(24-25八年级下·湖北武汉·月考)图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管h上升到P点)。P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法正确的是( )
A.甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是水银g(h1+h2)
B.甲图中的托里拆利实验中管内真空部分如有空气,测量值将偏小
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压水gh3
D.同时带着两装置登上山顶,发现h1会增大,h3会变小
11.(24-25八年级下·江苏扬州·月考)小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:
(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是 ,并防止漏气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子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,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为4.4N;
c.用刻度尺测出注射器 的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为 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误将注射器总长度当成全部刻度长度;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偏大的是 (多选);
(4)为测量活塞与注射器筒壁间的摩擦,小明同学可以 橡皮帽,拉动弹簧测力计,直至活塞匀速运动,记下示数为0.8N,则摩擦力的大小为 ;
(5)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越 。
12.(24-25八年级下·安徽芜湖·期中)高压锅是家庭常用的一种炊具,能够通过增加锅内气压提高水的沸点,从而加快食物的煮熟速度。如图所示,高压锅由锅体、锅盖、限压阀等组成,总质量为2kg(其中限压阀质量为80g)。已知锅体的底面积为400cm2,限压阀下排气孔横截面积为10mm2。(大气压强取p0=1.0×105Pa)
(1)当高压锅置于水平台面时,求它对台面的压强大小;
(2)当锅内水面深度为10cm时,求锅底受到水的压力大小(不考虑锅体厚度);
(3)用高压锅蒸煮食物时,锅内气压会逐渐增大,当限压阀刚被顶起时,求锅内气体的压强大小。
13.(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)今年春季很多学校都模拟了“马德堡半球”实验。老师取一对金属锅,点燃一些棉花放在锅内燃烧,然后赶紧将锅对扣上(锅沿处有橡胶条防止漏气),过一会锅内气压就很小了。然后同学们像拔河一样想把这对锅拉开。
(1)假设锅内是真空,外界大气压为,锅的横截面积为,则大气对锅的压力是多少N?假设平均一对同学(左右两名)产生的拉力为300N,要把锅拉开,需要多少人?
(2)实际操作中,不可能让锅内成为真空,若锅内有少量残留空气,拉开锅实际需要的人数比前问计算出的多还是少?
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