2.2-1大气压强——大气压的存在和大小-2025-2026学年八年级科学下册同步精讲精练(新教材,浙教版)
2026-01-31
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2份
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24页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 大气压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 21.85 MB |
| 发布时间 | 2026-01-31 |
| 更新时间 | 2026-01-31 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56264854.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2章 大气与气候变化
第2节 大气压强
课时1 大气压的存在和大小
◆网络构建
◆课本导学
一、大气压的存在
二、大气压的大小
◆解题突破
题型1 大气压的验证
题型2 大气压的大小
题型3 大气压的测量
◆基础训练
考点1 大气压的存在
考点2 大气压的大小
易错点 误认为液体压强是大气压的作用
◆强化训练
一、大气压的存在
1.大气压
大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强,大气的压强简称大气压。
大气压存在的现象(教材53页思考与讨论):
活动
塑料挂钩“吸”在瓷砖的表面
将杯中的饮料“吸”入口中
将塑料袋压在瓶内
图示
现象
挂钩所挂重物不会掉落
饮料被“吸”上来
不能将塑料袋拉出
原因
用力将挂钩的吸盘压下,排去吸盘与墙面间的空气,又因为墙面很光滑,使挂钩的吸盘与墙面结合紧密,不会让空气进入,而吸盘外面有大气压,所以外界大气压能把钩压在墙上
当人吸饮料时,吸管内的气体压强变小,而杯中液面上方的大气压强不变,大气压强大于管内的气压,于是大气压把饮料压入口中
塑料袋贴近瓶壁时,排出了空气,使塑料袋与瓶壁之间的气压远小于塑料袋外部的大气压
2.马德堡半球实验证实了大气压的存在,并且说明了大气压的数值是很大的。
3.大气压强产生的原因
(1)大气有重力——产生压强的根本原因。
(2)大气会流动——因此向各个方向都有压强。
【例1】[杭州临安区模拟]如图是“瓶中取袋”实验,其中“将塑料袋从瓶内拉出时,越拉越费力”,产生这种现象的原因是塑料袋与玻璃瓶之间的( )
A.气体越来越多 B.气体越来越少 C.气压越来越大 D.气压越来越小
二、大气压的大小
1.托里拆利实验
(1)实验过程
(2)分析:玻璃管内水银柱上方是真空,而管外水银面上受到大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的水银柱,也就是说此时大气压强与760mm高的水银柱产生的压强相等。
(3)计算:p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa。
(4)标准大气压:p=1.013×105Pa。
【名师讲解】大气压是变化的,但标准大气压是个定值,不要把大气压和标准大气压混淆。毫米汞柱是压强的单位,用于表示气体的压强,如 760 mmHg 相当于 760 mm 高的水银柱所产生的压强。
2.测量大气压的工具
(1)空盒气压计
空盒气压计上有两圈刻度,分别以百帕(hPa)和毫米汞柱(mmHg)为单位,1mmHg约为1.33hPa。该气压计携带和使用比较方便。
(2)水银气压计
水银气压计内有一支细玻璃管,管内水银柱的高度会随大气压的变化而变化。读出的水银柱高度为多少毫米,大气压即为多少毫米汞柱。该气压计测量比较精确。
3.大气压与高度的关系
离地面越高,空气越稀薄,空气的密度越小,大气压也就越小。如图所示,是气压测绘人员所绘制的气压与高度的关系图。通过观察可以发现:高度越高,大气压越小。
人们经过反复测定,发现在海拔3000m以内,每升高10m,大气压大约减小100Pa。
◆教材<探索活动>(见教材第55页)
现象:玻璃管内水柱高度升高。
解释:瓶内气压(p内)保持不变,且p内=p大+p水(p大为外界大气压,p水为水柱产生的压强)。当从低楼层上升到高楼层时,大气压随高度增加而减小(p大减小),由于p内不变,为了维持平衡,p水需增大,因此水柱高度升高。
◆教材<思考与讨论>(见教材第55页)
可以将空盒气压计改造成高度计。高度计的指针沿顺时针方向转动时,表示外界的大气压变大,由于大气压随高度的增大而减小,随高度的减小而增大,可见高度计所在处的高度变低了。
【例2】[2025·宁波奉化区期末]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,下列说法错误的是( )
A.大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
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.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
【拓展延伸】封闭气体气压与气体体积的关系
气体在温度、质量一定时,体积减小,气压增大;体积增大,气压减小。
解题突破
◆题型1 大气压的验证
【例1】把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把一端堵住,移出水面,如图甲所示。
(1)B端的水不会流下来是由于受到______的作用。
(2)把手指移开后管内的水会怎样流动,不同的同学会有不同的猜想,而检验猜想是否正确最直接的方法是______。
(3)把细管倒过来,如图乙所示。如果把手指移开,管内的水会不会从A端流出?请写出你的判断,并用你所学的理论知识证明你的判断。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
◆题型2 大气压的大小
【例2】小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔的作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为______mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为0.85cm2,医生至少需要______N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理:一定质量的气体体积______时,压强增大。
◆题型3 大气压的测量
【例3】[2025·湖州模拟]某科学兴趣小组利用一个注射器(容积为,全部刻度的长度为)、弹簧测力计、细线、橡皮帽等器材来估测大气压的数值。实验步骤如下:
①用细线将注射器的活塞拴牢固,然后把活塞推至注射器筒的最底端。
②迅速用橡皮帽封住注射器的小孔,确保注射器内部与外界空气隔绝。
③将弹簧测力计的挂钩与另一细线相连,水平拉动注射器(如图所示)。在拉动过程中,缓慢且平稳地用力,当活塞刚开始滑动的瞬间,立即读出弹簧测力计的示数。
(1)本实验研究的是大气对______(填“活塞”或“针筒”)的压力。
(2)请根据所学知识,结合实验中所给的数据推导此时大气压强的表达式为______。
(3)此实验时测得的大气压值误差很大,实验过程中导致测量值大于真实值的原因是______。
A.橡皮帽密封性不好
B.活塞与注射器筒壁之间有摩擦
C.注射器筒内的空气没有完全排尽
(4)在标准大气压下做完实验后,把此装置带到海拔较高的山上重复实验,弹簧测力计示数会______(填“变大”“变小”或“不变”)。
考点1 大气压的存在
1.[2025浙江宁波期中]下列现象不能证明大气压存在的是( )
A.瓶吞鸡蛋 B.拔火罐
C.用吸尘器吸灰尘 D.茶壶壶身与壶嘴处水面相平
考点2 大气压的大小
2.[2024浙江宁波期中]如图是水银气压计和自制气压计,下列有关说法中错误的是( )
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,玻璃管内水银柱会变短
D.自制气压计管内液柱高度降低,说明瓶外大气压减小了
思路点拨:在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差取决于外界大气压的大小,在正常测量时,外界大气压不变,玻璃管内水银柱的高度便不会改变。
3.[2024浙江丽水期末]为了探究大气压随海拔变化的规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔h的六个点,如图乙所示。
(1)测量前,小明先把注射器的活塞推至针筒底部,再用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是____________________。
(2)分析图像时,小明发现1km高度处的测量数据可能有误,重新正确实验后,测得活塞刚被拉动时弹簧测力计示数为4.50N,图甲中注射器是2mL的,全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为;小明第一次实验出错的原因可能是____________________(填“活塞和针筒间的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)。
(3)修正数据后,可得出大气压随高度变化的情况大致为在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低_______Pa。
(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪,那么弹簧测力计4.25N刻度线处应标刻的海拔为_____km。
易错点 误认为液体压强是大气压的作用
4.[2025浙江杭州质检]在医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管
B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管
D.在血压的作用下被压入采血管
1.[2025浙江杭州质检]如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触。当大气压强是时,电子秤的示数为Q,若外界大气压强下降,则电子秤的读数将( )
A.等于Q B.大于Q C.小于Q D.无法确定
2.[2024浙江宁波期末]如图是教材中的“瓶中取袋”实验,其中“将塑料袋从瓶内拉出时,越拉越费力”,产生这种现象的原因是塑料袋与玻璃瓶之间的( )
A.气体越来越多 B.气体越来越少
C.气压越来越大 D.气压越来越小
3.[2025浙江绍兴期末]同学们在进行估测大气压的实验时,首先读出注射器的最大刻度V,用刻度尺量出全部刻度的长度L;然后按照如图所示的过程,慢慢地拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好使活塞相对于注射器筒滑动时,弹簧测力计的示数分别是和。则下列说法中正确的是( )
A.大气对活塞的压力
B.若在乙图中,未排尽空气,会使得大气压强的测量值偏大
C.大气压强的测量值应为
D.若大气压强的测量值为,则与真实值相比偏小
关键点拨:先确定本实验测量大气压的原理,即;然后再根据注射器的形状,利用V和L表示出活塞的横截面积;最后搞清图甲、乙所示两次实验中弹簧测力计的示数所反映出来的是什么,这是最关键、也是最容易出错的地方。
4.[2024浙江金华质]覆杯实验是科学教材中的经典实验。某科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。取一个高为18cm的杯子并向其中装入部分水(如图乙),盖上轻质盖片,倒置杯子的瞬间水与盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
13.50
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.215
0.168
0.123
(1)做覆杯实验时将图甲中的杯子在竖直面内顺时针旋转360°的目的是证明____________________。
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥高度,得到数据如表,可得出的结论是_________________________________________________(合理即可)。
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高,空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列三个留有部分空气的覆杯实验,最可能失败的是______。
A. B. C.
5.如图所示,A、B是两个球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接。容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示。则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A.0.5m B.1m C.1.5m D.2.5m
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第2章 大气与气候变化
第2节 大气压强
课时1 大气压的存在和大小
◆网络构建
◆课本导学
一、大气压的存在
二、大气压的大小
◆解题突破
题型1 大气压的验证
题型2 大气压的大小
题型3 大气压的测量
◆基础训练
考点1 大气压的存在
考点2 大气压的大小
易错点 误认为液体压强是大气压的作用
◆强化训练
一、大气压的存在
1.大气压
大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强,大气的压强简称大气压。
大气压存在的现象(教材53页思考与讨论):
活动
塑料挂钩“吸”在瓷砖的表面
将杯中的饮料“吸”入口中
将塑料袋压在瓶内
图示
现象
挂钩所挂重物不会掉落
饮料被“吸”上来
不能将塑料袋拉出
原因
用力将挂钩的吸盘压下,排去吸盘与墙面间的空气,又因为墙面很光滑,使挂钩的吸盘与墙面结合紧密,不会让空气进入,而吸盘外面有大气压,所以外界大气压能把钩压在墙上
当人吸饮料时,吸管内的气体压强变小,而杯中液面上方的大气压强不变,大气压强大于管内的气压,于是大气压把饮料压入口中
塑料袋贴近瓶壁时,排出了空气,使塑料袋与瓶壁之间的气压远小于塑料袋外部的大气压
2.马德堡半球实验证实了大气压的存在,并且说明了大气压的数值是很大的。
3.大气压强产生的原因
(1)大气有重力——产生压强的根本原因。
(2)大气会流动——因此向各个方向都有压强。
【例1】[杭州临安区模拟]如图是“瓶中取袋”实验,其中“将塑料袋从瓶内拉出时,越拉越费力”,产生这种现象的原因是塑料袋与玻璃瓶之间的( )
A.气体越来越多 B.气体越来越少 C.气压越来越大 D.气压越来越小
【答案】D
【解析】如图所示,塑料袋外侧紧贴瓶内壁一侧,而塑料袋内侧受到大气压的作用,将塑料袋从瓶内拉出来时,塑料袋与玻璃瓶之间的空气体积变大,会导致塑料袋与玻璃瓶之间的气压变小,而大气压不变,则塑料袋内外的气压差变大,所以会越拉越费力,A、B、C错误,D正确。
二、大气压的大小
1.托里拆利实验
(1)实验过程
(2)分析:玻璃管内水银柱上方是真空,而管外水银面上受到大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的水银柱,也就是说此时大气压强与760mm高的水银柱产生的压强相等。
(3)计算:p=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa。
(4)标准大气压:p=1.013×105Pa。
【名师讲解】大气压是变化的,但标准大气压是个定值,不要把大气压和标准大气压混淆。毫米汞柱是压强的单位,用于表示气体的压强,如 760 mmHg 相当于 760 mm 高的水银柱所产生的压强。
2.测量大气压的工具
(1)空盒气压计
空盒气压计上有两圈刻度,分别以百帕(hPa)和毫米汞柱(mmHg)为单位,1mmHg约为1.33hPa。该气压计携带和使用比较方便。
(2)水银气压计
水银气压计内有一支细玻璃管,管内水银柱的高度会随大气压的变化而变化。读出的水银柱高度为多少毫米,大气压即为多少毫米汞柱。该气压计测量比较精确。
3.大气压与高度的关系
离地面越高,空气越稀薄,空气的密度越小,大气压也就越小。如图所示,是气压测绘人员所绘制的气压与高度的关系图。通过观察可以发现:高度越高,大气压越小。
人们经过反复测定,发现在海拔3000m以内,每升高10m,大气压大约减小100Pa。
◆教材<探索活动>(见教材第55页)
现象:玻璃管内水柱高度升高。
解释:瓶内气压(p内)保持不变,且p内=p大+p水(p大为外界大气压,p水为水柱产生的压强)。当从低楼层上升到高楼层时,大气压随高度增加而减小(p大减小),由于p内不变,为了维持平衡,p水需增大,因此水柱高度升高。
◆教材<思考与讨论>(见教材第55页)
可以将空盒气压计改造成高度计。高度计的指针沿顺时针方向转动时,表示外界的大气压变大,由于大气压随高度的增大而减小,随高度的减小而增大,可见高度计所在处的高度变低了。
【例2】[2025·宁波奉化区期末]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,下列说法错误的是( )
A.大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下
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.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
【答案】B
【解析】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,A、C正确;实验中玻璃管内水银面的上方是真空,B错误;实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,D正确。
【拓展延伸】封闭气体气压与气体体积的关系
气体在温度、质量一定时,体积减小,气压增大;体积增大,气压减小。
解题突破
◆题型1 大气压的验证
【例1】把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把一端堵住,移出水面,如图甲所示。
(1)B端的水不会流下来是由于受到______的作用。
(2)把手指移开后管内的水会怎样流动,不同的同学会有不同的猜想,而检验猜想是否正确最直接的方法是______。
(3)把细管倒过来,如图乙所示。如果把手指移开,管内的水会不会从A端流出?请写出你的判断,并用你所学的理论知识证明你的判断。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)大气压
(2)实验(或移开手指,观察水的流动情况)
(3)会当手指移开后,假设管内的水保持静止,取管底液片为研究对象,它把管内的水柱分成左、右两部分,如图所示。因为液片深度,所以。因为,而液片左、右的面积相等,所以,液片将向右移动,管内的水从A端流出。
【解析】(1)图甲中B管口与大气相通,B处水产生的压强小于外界的大气压强,所以B端的水被大气压压在管中而不会流出。
(2)实验是检验猜想是否正确最直接有效的方法,所以要检验不同同学的猜想是否正确,可直接进行实验验证。
(3)图乙中要判断水是否从A端流出,可借助液片模型进行推导,设液片静止,根据液体压强公式判断左、右两部分的液体压强,然后用公式比较液片两侧的液体压力,如果相等,则水不会流动,若压力不相等,则水会从压力大的一侧向压力小的一侧流动。
◆题型2 大气压的大小
【例2】小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔的作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时,通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为______mm2。
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,此时由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为0.85cm2,医生至少需要______N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理:一定质量的气体体积______时,压强增大。
答案:(1)6.8(2)1.2(3)减小
【解析】(1)由题意知,人体与外界通气量Q=1.36×10-4m3/s,气体的流速v=20m/s,则通气孔的面积S=。
(2)笔帽的横截面积S'=0.85cm2=8.5×10-5m2,笔帽所受内、外的气体压力差F=pS'=1.3×104Pa×8.5×10-5m2=1.105N
要将笔帽取出,医生用的力必须不小于气体压力差,故医生至少需要1.2N的力才能将笔帽取出。
◆题型3 大气压的测量
【例3】[2025·湖州模拟]某科学兴趣小组利用一个注射器(容积为,全部刻度的长度为)、弹簧测力计、细线、橡皮帽等器材来估测大气压的数值。实验步骤如下:
①用细线将注射器的活塞拴牢固,然后把活塞推至注射器筒的最底端。
②迅速用橡皮帽封住注射器的小孔,确保注射器内部与外界空气隔绝。
③将弹簧测力计的挂钩与另一细线相连,水平拉动注射器(如图所示)。在拉动过程中,缓慢且平稳地用力,当活塞刚开始滑动的瞬间,立即读出弹簧测力计的示数。
(1)本实验研究的是大气对______(填“活塞”或“针筒”)的压力。
(2)请根据所学知识,结合实验中所给的数据推导此时大气压强的表达式为______。
(3)此实验时测得的大气压值误差很大,实验过程中导致测量值大于真实值的原因是______。
A.橡皮帽密封性不好
B.活塞与注射器筒壁之间有摩擦
C.注射器筒内的空气没有完全排尽
(4)在标准大气压下做完实验后,把此装置带到海拔较高的山上重复实验,弹簧测力计示数会______(填“变大”“变小”或“不变”)。
答案:(1)活塞(2)p0(3)B(4)变小
【解析】(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)注射器的容积为,有刻度部分的长度为,注射器的活塞的横截面积为;
拉动注射器筒到活塞滑动时,弹簧测力计的示数即为活塞所受到的大气的压力,所以测出的大气压值。
(3)注射器内的空气没有排尽或橡皮帽密封不好导致测量值小于真实值;拉动注射器筒时活塞和筒壁间有摩擦这会造成测量值大于真实值,故选B。
(4)把此装置带到海拔较高的山上,由于高度越高大气压越低,所以弹簧测力计示数会变小。
考点1 大气压的存在
1.[2025浙江宁波期中]下列现象不能证明大气压存在的是( )
A.瓶吞鸡蛋 B.拔火罐
C.用吸尘器吸灰尘 D.茶壶壶身与壶嘴处水面相平
【答案】D
【解析】茶壶是利用连通器原理工作的。连通器是指上端开口、下部连通的容器,当连通器内装入同种液体且液体不流动时,各部分液面总是保持相平,与大气压无关,不能证明大气压存在,而瓶吞鸡蛋、拔火罐、用吸尘器吸灰尘都利用了大气压,能证明大气压存在。故D符合题意。
考点2 大气压的大小
2.[2024浙江宁波期中]如图是水银气压计和自制气压计,下列有关说法中错误的是( )
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,玻璃管内水银柱会变短
D.自制气压计管内液柱高度降低,说明瓶外大气压减小了
【答案】D
【解析】在使用水银气压计时,如果玻璃管稍倾斜,会使水银柱的长度增加,但高度不变,故A正确,不符合题意;由图可知,自制气压计瓶内气压等于瓶外大气压加上管内液柱产生的压强,故B正确,不符合题意;大气压随高度的增加而减小,把水银气压计从1楼拿到10楼,由于外界大气压变小,所以玻璃管内水银柱会变短,故C正确,不符合题意;瓶外大气压增大时,自制气压计管内液柱的高度会降低,故D错误,符合题意。
思路点拨:在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差取决于外界大气压的大小,在正常测量时,外界大气压不变,玻璃管内水银柱的高度便不会改变。
3.[2024浙江丽水期末]为了探究大气压随海拔变化的规律,小明在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压,并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔h的六个点,如图乙所示。
(1)测量前,小明先把注射器的活塞推至针筒底部,再用橡皮帽封住注射器的小孔,其目的是____________________。
(2)分析图像时,小明发现1km高度处的测量数据可能有误,重新正确实验后,测得活塞刚被拉动时弹簧测力计示数为4.50N,图甲中注射器是2mL的,全部刻度的总长度为4cm,则实际大气压约为;小明第一次实验出错的原因可能是____________________(填“活塞和针筒间的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)。
(3)修正数据后,可得出大气压随高度变化的情况大致为在2km高度内,高度每升高100m,大气压降低_______Pa。
(4)根据这一规律,小明认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪,那么弹簧测力计4.25N刻度线处应标刻的海拔为_____km。
【答案】(1)排出注射器内的空气 (2) 橡皮帽的密封性不好 (3) 1000 (4)1.5
【解析】(1)将活塞推至针筒底部并用橡皮帽封住小孔,这样做的目的是排出注射器内的空气。
(2),活塞的横截面积,活塞受到的空气对它的压力,则1km高度处的实际大气压强为,若活塞和针筒间的摩擦太大,则会导致测出的活塞受到的空气对它的压力偏大,从而导致测出的大气压强数值偏大,若橡皮帽的密封性不好,则会导致测得的活塞受到的空气对它的压力偏小,从而导致测得的大气压强数值偏小,题图乙中1km高度对应的大气压强数值偏小,故小明第一次实验出错的原因可能是橡皮帽的密封性不好。
(3)由题图乙可知,在2km高度内,大气压的变化量为,高度每升高100m,大气压降低。
(4)若活塞刚被拉动时弹簧测力计的示数为,则此时大气压强的数值,则大气压与高度为0时相比共降低。根据在2km高度内,高度每升高100m大气压降低1000Pa可知,则应标刻的海拔为1.5km。
易错点 误认为液体压强是大气压的作用
4.[2025浙江杭州质检]在医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管
B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管
D.在血压的作用下被压入采血管
【答案】D
【解析】真空采血管在组装后应保持一定的负压,即管内气体的压强应低于大气压,针头插入被检查者的静脉,在血压的作用下,血液流入真空采血管。故选D。
1.[2025浙江杭州质检]如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触。当大气压强是时,电子秤的示数为Q,若外界大气压强下降,则电子秤的读数将( )
A.等于Q B.大于Q C.小于Q D.无法确定
【答案】B
【解析】电子秤测量的是水银槽和槽中的水银(不包括液面以上的水银)的总质量,外界大气压强下降时,进入玻璃管中的水银减少,水银槽中的水银增多,即水银槽和槽中的水银(不包括液面以上的水银)的总质量增加,电子秤读数大于Q。故选B。
2.[2024浙江宁波期末]如图是教材中的“瓶中取袋”实验,其中“将塑料袋从瓶内拉出时,越拉越费力”,产生这种现象的原因是塑料袋与玻璃瓶之间的( )
A.气体越来越多 B.气体越来越少
C.气压越来越大 D.气压越来越小
【答案】D
【解析】由题图可知,将塑料袋从瓶内拉出时,塑料袋与玻璃瓶间气体的多少基本不变,但气体的体积变大了,则气体压强变小,塑料袋内外压力差变大,所以会越拉越费力,故A、B、C不符合题意,D符合题意。
3.[2025浙江绍兴期末]同学们在进行估测大气压的实验时,首先读出注射器的最大刻度V,用刻度尺量出全部刻度的长度L;然后按照如图所示的过程,慢慢地拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好使活塞相对于注射器筒滑动时,弹簧测力计的示数分别是和。则下列说法中正确的是( )
A.大气对活塞的压力
B.若在乙图中,未排尽空气,会使得大气压强的测量值偏大
C.大气压强的测量值应为
D.若大气压强的测量值为,则与真实值相比偏小
【答案】C
【解析】注射器的最大刻度为V,注射器全部刻度的长度为L,则注射器活塞的横截面积为,图甲中弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁之间的摩擦力,图乙中弹簧测力计示数反映的是活塞与筒壁之间的摩擦力和大气对活塞的压力之和,所以,大气对活塞产生的压力为,大气压强,故C正确,A错误;若在乙图中,未排尽空气,会使得测出的偏小,从而使测出的大气对活塞产生的压力偏小,横截面积测量准确,根据可知,大气压强的测量值偏小,故B错误;若大气压强的测量值为,则与真实值相比偏大,故D错误。故选C。
关键点拨:先确定本实验测量大气压的原理,即;然后再根据注射器的形状,利用V和L表示出活塞的横截面积;最后搞清图甲、乙所示两次实验中弹簧测力计的示数所反映出来的是什么,这是最关键、也是最容易出错的地方。
4.[2024浙江金华质]覆杯实验是科学教材中的经典实验。某科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。取一个高为18cm的杯子并向其中装入部分水(如图乙),盖上轻质盖片,倒置杯子的瞬间水与盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
13.50
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.215
0.168
0.123
(1)做覆杯实验时将图甲中的杯子在竖直面内顺时针旋转360°的目的是证明____________________。
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥高度,得到数据如表,可得出的结论是_________________________________________________(合理即可)。
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高,空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列三个留有部分空气的覆杯实验,最可能失败的是______。
A. B. C.
【答案】(1)各个方向都有大气压 (2)液桥高度随空气柱高度的增大,先增大后减小 (3)B
【解析】(1)空气向各个方向都有压强,做覆杯实验时将杯子在竖直面内顺时针旋转360°,盖片都不会掉下来,说明各个方向都有大气压。
(2)分析表中数据可知,同一个杯子,当空气柱的高度增加时,液桥的高度先增大后减小。
(3)已知空气会从液桥进入,液桥高度越大,空气越容易进入,覆杯实验成功率越低,分析表格数据可知,空气柱的高度为杯子高度的一半时,液桥高度最大,而B图实验中,空气柱高度最接近杯子高度的一半,故液桥高度最大,做覆杯实验最可能失败,故B符合题意。
5.如图所示,A、B是两个球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接。容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示。则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A.0.5m B.1m C.1.5m D.2.5m
【答案】B
【解析】由图可知A、B容器相通,内部气体压强相等,大气压强与玻璃管D或E内水柱产生的压强之和等于容器内气体压强,即,解得,故选B。
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