8.3 空气的力量 （举一反三·讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

8.3 空气的力量 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家猜想一下：液体具有流动性，且受到重力作用，液体产生压强。 空气也具有流动性，受到重力作用，空气也会产生压强吗？ 下面做一个演示实验： 如图展现的是有趣的覆杯实验，杯子装满水，盖上薄片，杯口向下，薄片不会掉，水也不会流出来。这是为什么呢？通过本节学习，你便能找出答案。 知识归纳 【知识点1 大气压强 】 一、 什么是大气压强 1. 做中学：感受空气的“力量” （1）吸盘实验 方法：取两个挂物品的小吸盘，按图对接，挤出吸盘内部的空气，然后双手向两侧拉吸盘，你有什么感觉？若让外部空气进入吸盘内部，你又有什么感受？你能解释这种现象吗？ 现象：若要拉开对接排出空气后的吸盘，则需较大的力；若让外部空气进入吸盘内部，则能轻松分开吸盘。 分析论证：这是因为吸盘内部空气排出后，吸盘外部的空气会把两个吸盘紧压在一起，所以需要较大外力才能将其拉开。如果空气能进入吸盘内部，吸盘内、外所受的大气压强逐渐变为大小相同，那么就能分开吸盘。可见空气力量之大。 （2）瓶吞鸡蛋”实验 方法：点燃浸过酒精的棉花，放入瓶中，然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口。 现象：鸡蛋会慢慢进入瓶内。 分析：能对鸡蛋施加压力的是空气。因为棉花燃烧后，消耗了瓶内的氧气，瓶内气压小，鸡蛋把瓶口封住。外面的大气压把鸡蛋压入瓶内。可见空气力量之大。 （3）覆杯实验 原因：空气向各个方向产生了压力，而产生了压强。可见空气力量之大。 2. 大气压强 （1）大气压强的定义：（大气层内的）空气所产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 （2）产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性。 二、马德堡半球实验（著名的最早证明大气压存在的实验） 1654年5月8日，德国马德堡市的市长、发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径36cm的空心铜半球紧贴在一起，抽出球内的空气，然后用两队马(每队各八匹马)向相反的方向拉两个半球。这16匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时，竟然像放炮一样发出了巨大的响声．而如果不抽去两个半球内的空气，用手就能拉开半球。这就是著名的最早证明大气压存在的马德堡半球实验。 【例1】（2026安徽一模）小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验，可以证明大气压存在的是（　　） A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出 C. 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力 【答案】A 【解析】A．由于大气压的作用，瓶子内的水不会流出，证明了大气压的存在，故A符合题意； B．水从杯子侧面小孔中喷出，说明液体中左右方向也有压强，故B不符合题意； C．用手弹开纸片，钢球由于具有惯性，不与纸片一起飞出，故C不符合题意； D．将瓶按入水中感到费力，是瓶在水中受到浮力，故D不符合题意。故选A。 【变式1-1】下列事例中，利用大气压作用的是（　　） A. 小王将新鲜空气吸入肺里 B. 医生用针筒把药水推入病人肌肉中 C. 小李用图钉把地图钉在墙上 D. 深水潜水员要穿特制的抗压潜水服 【变式1-2】如图所示的实验现象中，能说明大气压强存在的是（　　） A. 塑料片不落 B. 纸片托水 C. 吸盘吸墙上 D. 瓶吞鸡蛋 【变式1-3】在玻璃杯中盛满水，用张纸片盖着，倒置玻璃杯，如图甲所示，杯中的水不会流出来，这是因为________；如图乙所示，将盛满水的玻璃杯倾斜，杯中的水________（会/不会）流出来，原因是：__________。 【知识点2 大气压强的测量】 一、托里拆利实验 1. 实验过程 如图所示，取一根长约 1 m、一端封闭的细玻璃管，将玻璃管灌满汞；用戴有手套的手指堵住管口，将玻璃管倒插在汞液槽中；放开堵住管口的手指，让管内的汞流出。 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。他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. 大气压强的测量原理 在托里拆利实验中，灌满汞的玻璃管内部没有空气。随着汞柱的下降，管内汞液的上方形成真空。正是管外汞面上受到的大气压强支持着玻璃管内760 mm高的汞柱。也就是说，此时的大气压强跟 760 mm 高的汞柱产生的压强正好大小相等。 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。 所以1标准大气压=760mm高水银柱产生的压强=1.013×105 Pa 3. 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。 若学生亲自动手做这个实验，教师一定要提前做好准备工作，比如扣手套、口罩要准备到位，同时教师要向学生讲清实验注意事项。 在生产生活中，人们通常利用各种气压计测量大气压强，如汞气压计（图甲）、无液气压计（图乙）等。图丙是一种管式弹簧压强计原理示意图。管式弹簧压强计中空心弹簧管的一端与所测的气体连通，而另一端封闭，并连接杠杆、齿轮和指针等。当空心弹簧管内的压强增大时，管就趋向于伸直，也就是弯度变小。这种形状的变化，由杠杆和齿轮带动指针，指示所测气体的压强。 甲 乙 丙 【例2】（2026苏州一模）小明同学利用注射器（容积为）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。设计的方案如图所示，请回答下列问题： （1）将活塞推至注射器顶端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，目的是______；实验中，小明同学水平向右缓慢拉动注射器筒，当活塞______时，读取弹簧测力计的示数； （2）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。______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （3）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为和，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用______（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是______； （4）下面是小明同学记录实验情况表格，请将其中空白处内容补充完整 大气对活塞的压力 F/N 注射器的刻度部分容积 V/mL 注射器的全部刻度的长 L/cm 活塞的横截面积 大气压强的值 p/Pa 6.0 2.5 5 05 ______ （5）根据计算出的大气压的数值请你分析，该数据与标准大气压不相同的原因可能是______。为减小该因素对实验结果的影响，小明对所做实验进行改进，在原实验基础上，增加了“将活塞推到注射器底端后，______，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”这一实验步骤，则计算出的大气压强是______Pa。 【答案】 （1）排尽筒内空气 刚开始滑动（2） 偏小（3） 甲 选用乙注射器所测大气压力超过测力计的量程（4） 1.2×105 （5） 活塞与简壁之间存在摩擦力 取下注射器顶端的橡皮帽 1×105 【解析】（1）将注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是排尽筒内的空气，使筒内气压为0。 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，因此需要记录此时的示数。 （2）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式知，导致测得的大气压值偏小。 （3）因为甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为和，当大气压约为100000Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时，拉力 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，所以实验时应选用甲注射器，理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。 （4）已知大气压力F=6N，活塞面积S=0.5cm2，所测大气压强 则空白处内容应为1.2×105。 （5）由计算结果可知，求得的大气压的数值大于标准大气压，原因可能是活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大。 取下注射器顶端的橡皮帽，使筒内与大气连通，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1.0N，是活塞与筒壁的摩擦力。 所以，大气对活塞产生的压力实际为 计算出的大气压强是 计算出的大气压强是。 【变式2-1】用如图所示的装置做托里拆利实验测量某地的大气压值，实验时管内外水银面的高度差是750mm。下列说法正确的是（　　） A. 实验所在处的大气压值等于1个标准大气压 B. 若换用较粗玻璃管做实验，管内外水银面的高度差不变 C. 若将此装置从山脚移至山顶，玻璃管内水银面会上升 D. 若玻璃管的顶端破一个小洞，管中的水银将从管顶喷出 【变式2-2】历史上首先用实验测出了大气压强值的科学家是___________，实验中，待水银静止后，管内外液面高度差为H，若在玻璃管的管口不离开槽内水银面的情况下，将玻璃管从A位置倾斜至B位置，如图所示，则B位置管内外水银面的高度差___________H。（选填“大于”“等于”或“小于”） 【变式2-3】如图所示，用1m长的玻璃管做“测量大气压强”的实验。 （1）实验中，测量得到玻璃管内外水银面的高度差为760mm。假定移动玻璃管的过程不漏气，将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将_____；将玻璃管向上提升一些，水银柱的高度将______。（均选填“升高”“不变”或“降低”） （2）若用密度为的水来代替水银做实验，则水___（选填“会”或“不会”）充满此玻璃管。 【知识点3 大气压强与人类生活 】 （3）大气压与高度的关系：大气压随高度增加而减小。 （4）大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 （5）沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮不熟）；随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）。 （6）体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大；气体体积越大压强越小。 【释疑】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。 1. 大气压强与人类生活的事例 我们周围充满大气，大气压强与我们的生活息息相关。生活中常见的吸盘挂钩、离心式水泵、医院输液等皆利用了大气压强的作用。 ①提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。 ②当压下活塞时，阀门B被水压下关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。 ③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。同时井的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。 【释疑】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。每个人身上都承受着大气的压力，但未被压瘪，就是因为人体内部的压强能与大气压强平衡。航天员穿航天服的作用之一，就是利用航天服产生适当的压强，保障生命安全。 2. 大气压强的变化 （1）大气压与高度的关系：大气压随海拔高度增加而减小。 （2）大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 （3）沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮不熟）；随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）。 （4）体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大；气体体积越大压强越小。 【例3】（2026山东一模）登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”，这除了高原缺氧、寒冷之外，还因为那里的大气压强比平原地区______得多；如图为同一密封的小包装袋食品的两张照片，图______摄于海拔较高的地方。 【答案】 小 乙 【解析】大气压随着高度的升高而减小，当处于海拔高的位置时，外界大气压小，而袋中的气压大，在内部气压的作用下，袋子鼓起，所以乙摄于海拔较高的地方。 【变式3-1】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墨水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体。下列说法正确的是（　　） A. 往瓶内吹气后，瓶外大气压升高了 B. 往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外气压 C. 往瓶内吹气后，玻璃管内水柱稳定时的高度比吹气前的低 D. 不考虑温度影响，把自制气压计从一楼移到十楼，玻璃管内水柱变高 【变式3-2】生活在高原地区的人们烹饪食物常用炒、烤等方式，较少用煮的方式，这是由于高原地区的大气压较______，水的沸点较_______的缘故。如图，给病人输液过程中，因空气管堵塞，输液袋在_______作用下被压扁。为加快输液速度，可_______（选填“提高”或“降低”）输液袋高度。 【变式3-3】如图所示的“天气预报瓶”是央视《大风车》栏目的创意新品，A玻璃管与大气相通，B为密闭的玻璃球，A与B下部连通。当A管液面明显上升时，往往转为阴雨天气。下列说法正确的是（　　） A. A管液面上升时，显示大气压增大 B. A管和B球组成一个连通器 C. A管越粗，装置的灵敏度越高 D. 阴雨天气，外界气压会减小 模块三 课后作业 一、选择题(共9题) 1. 如图所示，日常生活和生产中的事例中是利用大气压强工作的是（　　） A．注射器注射药液 B．拦河大坝 C．拔火罐 D．液压千斤顶 2. （2025山东烟台）生活中很多现象都蕴含着物理奥秘，下列关于玻璃瓶的小实验解释正确的是（　　） A. 甲图：用大小不同的力敲打玻璃瓶的同一位置，能改变声音的音调 B. 乙图：用力捏玻璃瓶，细管中液面上升，是因为细管发生了微小形变 C. 丙图：将瓶子从一楼拿到十楼，细管中液面上升，说明大气压强随高度升高而增大 D. 丁图：用吸管吸水时，水会沿着吸管进入嘴里，是因为大气压强的作用 3. 图所示的事例中，跟大气压有关的是（　　） A. 吸盘式挂钩 B. 水从筒壁的孔中喷出C. 瓶吞鸡蛋 D. 用吸管喝水 4. 如图所示的事例中，不是利用大气压的是（ ） A. 用吸管喝饮料 B. 用切蛋器切开鸡蛋 C. 瓶盖上有两个孔更易倒出醋 D. 用吸盘挂钩挂物体 5. 历史上首先用实验测定了大气压值的科学家是（　　） A. 牛顿 B. 托里拆利 C. 帕斯卡 D. 阿基米德 6．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76cm高水银柱 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 7.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 8. 中国古代劳动人民的智慧是无穷无尽的，为了从地下取水，人们发明了活塞式抽水机（如图所示）。当活塞式抽水机手柄向下压时，A、B阀门的状态应该是（ ） 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 9．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 二、填空题(共7题) 10. 在一个倒扣的不锈钢盆底辅几张卫生纸，用水把纸浸湿，再在纸上放上一支点燃的蜡烛，用一支酒杯将蜡烛扣起来，一会蜡烛就熄灭了，如图所示。由于蜡烛在燃烧过程中消耗了氧气，导致酒杯内的气压_____，当向上提酒杯时，不锈钢盆在______作用，一起被提起。 11. 如图是小明进行托里拆利实验时的测量数据，当时当地的大气压强相当于 mm水 银柱产生的压强；若将玻璃管从竖直位置适当向右倾斜，则玻璃管内、外水银柱的高度 差　　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若移到高山顶上去做此实验，则测量结果将　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 12. 擦窗机器人的发明帮人们解决了擦窗难的问题。机器人的腹部有吸盘，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压______（选填“大于“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，便能牢牢地吸在竖直玻璃上。吸盘与玻璃的接触面积为，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为，则吸盘对玻璃的压力是______N。 13．为了估测大气压究竟有多大，晓彤用如图所示的装置，吸盘半径为1cm（为方便计算π取3）测出吸盘脱落时水桶及水的质量为2.4kg，则晓彤测出的大气压值为___________Pa。 14．济南的泉水来源于南部山区，如下图甲所示，大气降水渗入地下后，顺石灰岩渗漏带向北流，至城区遇到岩体阻挡，喷涌而出。由此可见眼眼清泉的成因可以用_______原理解释。老济南人曾用活塞式抽水机抽取地下水如下图乙，活塞式抽水机工作时，是利用_______把水抽上来的。 15. 小龙同学利用一个厚玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管和带颜色的水制成一个简易的气压计，如图所示，他将玻璃瓶从一楼的实验室拿到五楼的教室，观察到细玻璃管中水面___________（选填“上升”或“下降”），在高原地区煮食物一般用高压锅，其工作原理是：水的沸点随水面上方气压的增大而___________。 16. 接种疫苗的注射器针尖做得很细是利用________的方法来增大压强。如图是护士给患者输液的装置，药水瓶盖上插着两根管，均插入药液中，一根给患者输液。另一根“闲置”，如图所示，在输液过程中，当瓶内气压减小时，在_________的作用下使空气通过这根“闲置管”进入瓶内。 三、简答题(共2题) 17.物理课堂上，王老师给同学们表演了一个魔术：空碗倒水．魔术揭秘时，同学们发现道具是一个夹层中装有水的双层金属碗，碗沿内外侧各有一个小孔，如图所示．王老师是怎样利用小孔A 控制水是否流出的？请你用相关的物理知识进行解释． 18. （2025黑龙江齐齐哈尔）小明到超市进行实践调查，发现某品牌酸奶进行了产品升级，采用了新设计的吸管，更换了新的包装。图甲是新设计的吸管，下端做的更尖，且吸管上有一条长长的凹槽。图乙是新设计的包装，插孔处贴了一层新材料薄膜，其作用是当吸管插入插孔时，薄膜与吸管紧密贴合，可以防止酸奶盒被碰倒时酸奶流出。图丙是吸管与薄膜贴合处的示意图。请你用学过的物理知识解释： （1）吸管下端为什么制作得很尖？ （2）吸管侧面为什么制作一条凹槽？ 四、探究与实验题(共3题) 19. 如图所示是托里拆利实验，根据图示完成下面的问题。 （1）实验中，测得该地的大气压相当于 m水银柱所产生的压强； （2）已知海拔越高，气压越低。若想使水银柱的高度变为740mm，则应到海拔更 （选填“高”“低”）的地方进行实验； （3）实验中，若倾斜玻璃管至如图丁所示，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 ；（两空均选填“变长”“变短”或“不变”） （4）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，管中混入少了的空气，则所测量的大气压值比真实值要 ；（选填“偏大”或“偏小”） （5）如图丙，实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是 ；（选填“液柱下降”或“液柱向上喷出”） （6）若同学们用图己中B注射器、量程为0~5N 的弹簧测力计、刻度尺等相关用品测量大气 压，当弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图己中的 （选填A或B或C）注射器。 20. 小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 （1）实验时，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这样做的目的是________； （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞________时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出__________的长度L，则大气压的值可表示为__________； （3）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为和，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用__________（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是__________。 21. 物理兴趣小组设计了“用吸盘估计测量大气压值”的实验，可选用测量工具有刻度尺、弹簧测力计、秒表和托盘天平等。具体实验步骤如下： （1）如图所示，将圆形塑料吸盘压在光滑的水平玻璃板上，排出里面的空气； （2）将小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢添加细沙，直到吸盘刚好从玻璃板上脱离； （3）用______测出小桶和细沙的总______（写出相关物理量及其符号）； （4）用刻度尺测量______（写出相关物理量及其符号）； （5）大气压强表达式为：______（用所测量的物理量的符号表示）； （6）如果测出的大气压低于真实值，则实验中可能存在的问题是______（写出一条即可）。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 8.3 空气的力量 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家猜想一下：液体具有流动性，且受到重力作用，液体产生压强。 空气也具有流动性，受到重力作用，空气也会产生压强吗？ 下面做一个演示实验： 如图展现的是有趣的覆杯实验，杯子装满水，盖上薄片，杯口向下，薄片不会掉，水也不会流出来。这是为什么呢？通过本节学习，你便能找出答案。 知识归纳 【知识点1 大气压强 】 一、 什么是大气压强 1. 做中学：感受空气的“力量” （1）吸盘实验 方法：取两个挂物品的小吸盘，按图对接，挤出吸盘内部的空气，然后双手向两侧拉吸盘，你有什么感觉？若让外部空气进入吸盘内部，你又有什么感受？你能解释这种现象吗？ 现象：若要拉开对接排出空气后的吸盘，则需较大的力；若让外部空气进入吸盘内部，则能轻松分开吸盘。 分析论证：这是因为吸盘内部空气排出后，吸盘外部的空气会把两个吸盘紧压在一起，所以需要较大外力才能将其拉开。如果空气能进入吸盘内部，吸盘内、外所受的大气压强逐渐变为大小相同，那么就能分开吸盘。可见空气力量之大。 （2）瓶吞鸡蛋”实验 方法：点燃浸过酒精的棉花，放入瓶中，然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口。 现象：鸡蛋会慢慢进入瓶内。 分析：能对鸡蛋施加压力的是空气。因为棉花燃烧后，消耗了瓶内的氧气，瓶内气压小，鸡蛋把瓶口封住。外面的大气压把鸡蛋压入瓶内。可见空气力量之大。 （3）覆杯实验 原因：空气向各个方向产生了压力，而产生了压强。可见空气力量之大。 2. 大气压强 （1）大气压强的定义：（大气层内的）空气所产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。 （2）产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性。 二、马德堡半球实验（著名的最早证明大气压存在的实验） 1654年5月8日，德国马德堡市的市长、发明抽气机的奥托·格里克，把两个直径36cm的空心铜半球紧贴在一起，抽出球内的空气，然后用两队马(每队各八匹马)向相反的方向拉两个半球。这16匹马竭尽全力终于把两个半球拉开时，竟然像放炮一样发出了巨大的响声．而如果不抽去两个半球内的空气，用手就能拉开半球。这就是著名的最早证明大气压存在的马德堡半球实验。 【例1】（2026安徽一模）小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验，可以证明大气压存在的是（　　） A. 瓶子悬空水不流出 B. 水从侧孔喷出 C. 用手弹开纸片 D. 将瓶按入水中感到费力 【答案】A 【解析】A．由于大气压的作用，瓶子内的水不会流出，证明了大气压的存在，故A符合题意； B．水从杯子侧面小孔中喷出，说明液体中左右方向也有压强，故B不符合题意； C．用手弹开纸片，钢球由于具有惯性，不与纸片一起飞出，故C不符合题意； D．将瓶按入水中感到费力，是瓶在水中受到浮力，故D不符合题意。故选A。 【变式1-1】下列事例中，利用大气压作用的是（　　） A. 小王将新鲜空气吸入肺里 B. 医生用针筒把药水推入病人肌肉中 C. 小李用图钉把地图钉在墙上 D. 深水潜水员要穿特制的抗压潜水服 【答案】A 【解析】A．小王将新鲜空气吸入肺里，是先将肺扩张，肺内气压减小，外界大气压将新鲜空气压入肺内的，是利用大气压的，故A符合题意； B．医生用针筒把药水推入病人肌肉中，药水是在人的推力作用下，向前流动而进入病人；与大气压无关，故B不符合题意； C．小李用图钉把地图钉在墙上，属于增大压强，与大气压无关，故C不符合题意； D．深水潜水员要穿特制的抗压潜水服，是因为深水处水的压强太大，与大气压无关，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-2】如图所示的实验现象中，能说明大气压强存在的是（　　） A. 塑料片不落 B. 纸片托水 C. 吸盘吸墙上 D. 瓶吞鸡蛋 【答案】BCD 【解析】A．塑料片不落，说明水对塑料片有压强的作用，故A不符合题意； B．纸片托水，纸片在水的重力的作用下也没有掉落，说明纸片受到大气压的作用，故B符合题意； C．吸盘吸墙上，吸盘内的气压几乎为0，,由于大气压的作用，吸盘紧紧吸附在墙壁上，故C符合题意； D．瓶吞鸡蛋，是由于大气压大于瓶内气压，鸡蛋在大气压作用下，进入瓶中，故D符合题意。故选BCD。 【变式1-3】在玻璃杯中盛满水，用张纸片盖着，倒置玻璃杯，如图甲所示，杯中的水不会流出来，这是因为________；如图乙所示，将盛满水的玻璃杯倾斜，杯中的水________（会/不会）流出来，原因是：__________。 【答案】 空气中存在大气压 不会 空气中各个方向都存在大气压 【解析】在玻璃杯中盛满水，用一张纸片盖着，再倒过来，结果发现纸片将不会掉下来，这是因为大气压向各个方向都有压强，大气的压力把水给托住了。 如图乙，杯子倾斜时纸片也不会掉下，因为空气中各个方向都存在大气压。 【知识点2 大气压强的测量】 一、托里拆利实验 1. 实验过程 如图所示，取一根长约 1 m、一端封闭的细玻璃管，将玻璃管灌满汞；用戴有手套的手指堵住管口，将玻璃管倒插在汞液槽中；放开堵住管口的手指，让管内的汞流出。 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。他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. 大气压强的测量原理 在托里拆利实验中，灌满汞的玻璃管内部没有空气。随着汞柱的下降，管内汞液的上方形成真空。正是管外汞面上受到的大气压强支持着玻璃管内760 mm高的汞柱。也就是说，此时的大气压强跟 760 mm 高的汞柱产生的压强正好大小相等。 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。 所以1标准大气压=760mm高水银柱产生的压强=1.013×105 Pa 3. 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。 若学生亲自动手做这个实验，教师一定要提前做好准备工作，比如扣手套、口罩要准备到位，同时教师要向学生讲清实验注意事项。 在生产生活中，人们通常利用各种气压计测量大气压强，如汞气压计（图甲）、无液气压计（图乙）等。图丙是一种管式弹簧压强计原理示意图。管式弹簧压强计中空心弹簧管的一端与所测的气体连通，而另一端封闭，并连接杠杆、齿轮和指针等。当空心弹簧管内的压强增大时，管就趋向于伸直，也就是弯度变小。这种形状的变化，由杠杆和齿轮带动指针，指示所测气体的压强。 甲 乙 丙 【例2】（2026苏州一模）小明同学利用注射器（容积为）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。设计的方案如图所示，请回答下列问题： （1）将活塞推至注射器顶端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，目的是______；实验中，小明同学水平向右缓慢拉动注射器筒，当活塞______时，读取弹簧测力计的示数； （2）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。______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）； （3）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为和，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用______（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是______； （4）下面是小明同学记录实验情况表格，请将其中空白处内容补充完整 大气对活塞的压力 F/N 注射器的刻度部分容积 V/mL 注射器的全部刻度的长 L/cm 活塞的横截面积 大气压强的值 p/Pa 6.0 2.5 5 05 ______ （5）根据计算出的大气压的数值请你分析，该数据与标准大气压不相同的原因可能是______。为减小该因素对实验结果的影响，小明对所做实验进行改进，在原实验基础上，增加了“将活塞推到注射器底端后，______，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”这一实验步骤，则计算出的大气压强是______Pa。 【答案】 （1）排尽筒内空气 刚开始滑动（2） 偏小（3） 甲 选用乙注射器所测大气压力超过测力计的量程（4） 1.2×105 （5） 活塞与简壁之间存在摩擦力 取下注射器顶端的橡皮帽 1×105 【解析】（1）将注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是排尽筒内的空气，使筒内气压为0。 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，因此需要记录此时的示数。 （2）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式知，导致测得的大气压值偏小。 （3）因为甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为和，当大气压约为100000Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时，拉力 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，所以实验时应选用甲注射器，理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。 （4）已知大气压力F=6N，活塞面积S=0.5cm2，所测大气压强 则空白处内容应为1.2×105。 （5）由计算结果可知，求得的大气压的数值大于标准大气压，原因可能是活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大。 取下注射器顶端的橡皮帽，使筒内与大气连通，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1.0N，是活塞与筒壁的摩擦力。 所以，大气对活塞产生的压力实际为 计算出的大气压强是 计算出的大气压强是。 【变式2-1】用如图所示的装置做托里拆利实验测量某地的大气压值，实验时管内外水银面的高度差是750mm。下列说法正确的是（　　） A. 实验所在处的大气压值等于1个标准大气压 B. 若换用较粗玻璃管做实验，管内外水银面的高度差不变 C. 若将此装置从山脚移至山顶，玻璃管内水银面会上升 D. 若玻璃管的顶端破一个小洞，管中的水银将从管顶喷出 【答案】B 【解析】A．1个标准大气压相当于760mm水银柱产生的压强，如图，高出水银槽内液面的水银柱高为750mm，实验所在处的大气压值小于1个标准大气压，故A错误； B．液体压强只与液体的密度和深度有关，若换用较粗玻璃管做实验，管内外水银面的高度差不变，故B正确； C．大气压随高度增大而减小，若将此装置从山脚移至山顶，玻璃管内的水银面会下降，故C错误； D．若玻璃管的顶端破一个小洞，管中的水银会下降至与水银槽内水银面相平，故D错误。 故选B。 【变式2-2】历史上首先用实验测出了大气压强值的科学家是___________，实验中，待水银静止后，管内外液面高度差为H，若在玻璃管的管口不离开槽内水银面的情况下，将玻璃管从A位置倾斜至B位置，如图所示，则B位置管内外水银面的高度差___________H。（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】 托里拆利 等于 【解析】托里拆利实验比较精确地测量了大气压的值，约为760mmHg。 外界大气压不变，能支持的水银柱高不变，将玻璃管倾斜一些，管内水银柱的液面的高度不变。 【变式2-3】如图所示，用1m长的玻璃管做“测量大气压强”的实验。 （1）实验中，测量得到玻璃管内外水银面的高度差为760mm。假定移动玻璃管的过程不漏气，将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将_____；将玻璃管向上提升一些，水银柱的高度将______。（均选填“升高”“不变”或“降低”） （2）若用密度为的水来代替水银做实验，则水___（选填“会”或“不会”）充满此玻璃管。 【答案】（1） 不变 不变（2） 会 【解析】（1）将玻璃管倾斜放置或将玻璃管向上提升一点，大气压强不变，根据可知，水银柱的高度h不变。 （2）标准大气压为105Pa，由液体压强公式可知，1个标准大气压支持水面的高度为 因此，用水来代替水银做实验，则水会充满此玻璃管，玻璃管的高度至少为10米。 【知识点3 大气压强与人类生活 】 （3）大气压与高度的关系：大气压随高度增加而减小。 （4）大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 （5）沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮不熟）；随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）。 （6）体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大；气体体积越大压强越小。 【释疑】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。 1. 大气压强与人类生活的事例 我们周围充满大气，大气压强与我们的生活息息相关。生活中常见的吸盘挂钩、离心式水泵、医院输液等皆利用了大气压强的作用。 ①提起活塞，阀门A受到大气压的作用关闭。活塞下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。低处的水受到大气压的作用，推开阀门B进入圆筒。 ②当压下活塞时，阀门B被水压下关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部。 ③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。同时井的水又在大气压的作用下推开阀门B而进入圆筒。 【释疑】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。每个人身上都承受着大气的压力，但未被压瘪，就是因为人体内部的压强能与大气压强平衡。航天员穿航天服的作用之一，就是利用航天服产生适当的压强，保障生命安全。 2. 大气压强的变化 （1）大气压与高度的关系：大气压随海拔高度增加而减小。 （2）大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 （3）沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮不熟）；随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）。 （4）体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大；气体体积越大压强越小。 【例3】（2026山东一模）登山运动员在向高峰攀登时会出现“高原反应”，这除了高原缺氧、寒冷之外，还因为那里的大气压强比平原地区______得多；如图为同一密封的小包装袋食品的两张照片，图______摄于海拔较高的地方。 【答案】 小 乙 【解析】大气压随着高度的升高而减小，当处于海拔高的位置时，外界大气压小，而袋中的气压大，在内部气压的作用下，袋子鼓起，所以乙摄于海拔较高的地方。 【变式3-1】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墨水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体。下列说法正确的是（　　） A. 往瓶内吹气后，瓶外大气压升高了 B. 往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外气压 C. 往瓶内吹气后，玻璃管内水柱稳定时的高度比吹气前的低 D. 不考虑温度影响，把自制气压计从一楼移到十楼，玻璃管内水柱变高 【答案】D 【解析】A．往瓶内吹气后，瓶内气体增多，气压增大，瓶外大气压不变，故A错误； B．往瓶内吹气后，瓶内气体增多，气压增大，即瓶内气压大于瓶外气压，故B错误； C．往瓶内吹气后，瓶内气压大于瓶外气压，在瓶内外压强的作用下，水沿玻璃管上升，即玻璃管内水柱稳定时的高度比吹气前的高，故C错误； D．大气压与高度有关，随高度的升高而减小。不考虑温度影响，把自制气压计从一楼移到十楼，高度增大，瓶外大气压减小，瓶内气压大于瓶外气压，将液体往外压，玻璃管内水柱变高，故D正确。故选D。 【变式3-2】生活在高原地区的人们烹饪食物常用炒、烤等方式，较少用煮的方式，这是由于高原地区的大气压较______，水的沸点较_______的缘故。如图，给病人输液过程中，因空气管堵塞，输液袋在_______作用下被压扁。为加快输液速度，可_______（选填“提高”或“降低”）输液袋高度。 【答案】 小 低 大气压强 提高 【解析】大气压是随着海拔的升高而降低的，所以高原地区的大气压相对于平原地区来说要低。而水的沸点与大气压有关，大气压越低，水的沸点也就越低。因此，在高原地区，由于大气压较低，水的沸点也会相应降低，这就导致用煮的方式烹饪食物时，食物可能无法达到所需的温度，从而影响烹饪效果。 由于空气管堵塞，输液袋内外的空气无法流通，使得输液袋外部的大气压对输液袋产生了一个向内的压力，输液袋被压扁。 因为液体压强与液体的密度和深度有关，在密度一定的情况下，深度越大，液体压强就越大。提高输液袋的高度，就相当于增加了输液管中液体的高度，从而增大了液体对输液管口的压强，使得液体能够更快地流出输液管，达到加快输液速度的目的。 【变式3-3】如图所示的“天气预报瓶”是央视《大风车》栏目的创意新品，A玻璃管与大气相通，B为密闭的玻璃球，A与B下部连通。当A管液面明显上升时，往往转为阴雨天气。下列说法正确的是（　　） A. A管液面上升时，显示大气压增大 B. A管和B球组成一个连通器 C. A管越粗，装置的灵敏度越高 D. 阴雨天气，外界气压会减小 【答案】D 【解析】AD．根据大气压的影响因素可知，阴雨天气，外界气压会减小，此时，B中的气压会使水向A管中流动，因此，A管液面上升时，显示大气压减小，故A错误，D正确； B．上端开口，底部连通的容器是连通器，由图可知，B球是密闭的，因此，A管和B球没有组成连通器，故B错误； C．本装置中，A管液面变化反映了外界大气压的变化，因此，A管越细，装置的灵敏度越高，故C错误。故选D。 模块三 课后作业 一、选择题(共9题) 1. 如图所示，日常生活和生产中的事例中是利用大气压强工作的是（　　） A．注射器注射药液 B．拦河大坝 C．拔火罐 D．液压千斤顶 【答案】C 【解析】A．注射器注射药液时，是利用推力将药液压入肌肉，不是利用大气压，故A不符合题意； B．拦河大坝上窄下宽是由于深度越深压强越大，下部较宽可以抵抗下部水较大的压强，不是利用大气压，故B不符合题意； C．拔火罐时，火罐内由于燃烧消耗氧气，且冷却后由于热胀冷缩导致罐内气压减小，火罐在外界大气压的作用下被紧紧压在皮肤上，是利用了大气压，故C符合题意； D．液压千斤顶利用的帕斯卡原理，与连通器无关，不是利用连通器原理工作的，故D不符合题意。故选C。 2. （2025山东烟台）生活中很多现象都蕴含着物理奥秘，下列关于玻璃瓶的小实验解释正确的是（　　） A. 甲图：用大小不同的力敲打玻璃瓶的同一位置，能改变声音的音调 B. 乙图：用力捏玻璃瓶，细管中液面上升，是因为细管发生了微小形变 C. 丙图：将瓶子从一楼拿到十楼，细管中液面上升，说明大气压强随高度升高而增大 D. 丁图：用吸管吸水时，水会沿着吸管进入嘴里，是因为大气压强的作用 【答案】D 【解析】A．用大小不同的力敲打玻璃瓶的同一位置，玻璃瓶的振动幅度不同，能改变声音的响度，故A错误； B．用力捏玻璃瓶，玻璃瓶发生微小的形变，使玻璃瓶的容积变小，从而使细管中液面上升，故B错误； C．大气压强随高度升高而降低，将瓶子从一楼拿到十楼，外界大气压降低，细管中液面上升，故C错误； D．用吸管吸水时，是先吸走了管中的空气，使气压减小，在外界大气压的作用将饮料压入嘴中；故D正确。故选D。 3. 图所示的事例中，跟大气压有关的是（　　） A. 吸盘式挂钩 B. 水从筒壁的孔中喷出C. 瓶吞鸡蛋 D. 用吸管喝水 【答案】ACD 【解析】A．挂钩上的吸盘挤压在墙壁上时，排出吸盘和墙壁之间的空气，吸盘和墙壁之间的压强减小，吸盘在大气压的作用下被压在墙壁上，是由大气压引起的，故A符合题意； B．图中液体从容器侧壁的孔中喷出，是因为液体内部存在压强，并且液体压强随着深度的增加而增大，不是由大气压引起的，故B不符合题意； C．点燃瓶内酒精棉，消耗瓶内氧气，使瓶内气压减小，并迅速鸡蛋放在口，在外界大压作用下，鸡蛋被瓶吞入瓶中，是由大气压引起的，故C符合题意； D．用吸管吸饮料时，嘴内的气压小于外界大气压，饮料在大气压力作用下被压入嘴中，是由大气压引起的，故D符合题意。故选ACD。 4. 如图所示的事例中，不是利用大气压的是（ ） A. 用吸管喝饮料 B. 用切蛋器切开鸡蛋 C. 瓶盖上有两个孔更易倒出醋 D. 用吸盘挂钩挂物体 【答案】B 【解析】A．吸管吸饮料时，用力吸时，管内压强减小，饮料在大气压的作用下被压入嘴里，故A不符合题意； B．用切蛋器切开鸡蛋，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，与大气压无关，故B符合题意； C．瓶盖上留有小孔，作用是使瓶内外气体相通，便于将醋倒出，利用了大气压，故C不符合题意； D．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，在钩上可以挂物体，故D不符合题意。故选B。 5. 历史上首先用实验测定了大气压值的科学家是（　　） A. 牛顿 B. 托里拆利 C. 帕斯卡 D. 阿基米德 【答案】B 【解析】大气压强的大小最早是在1643年，由意大利科学家伽利略的学生托里拆利测出的，他利用玻璃管、水银首先测出了大气压能支持的水银柱的高，并由此计算出了大气压的具体数值。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 6．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76cm高水银柱 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 【解析】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。 B、若外界压强低于76cm高水银柱，则水银柱会越低，由竖直管可知外界大气压强肯定是76cm高水银柱，故B正确。 C、水银充满全管，水银对玻璃管上端有压强。大气压不变，倾斜后管内水银的压强小于大气压，所以会有向上压强，故C正确。 D、上端碰出一小孔，试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错误。故选：D。 7.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、玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持，故A正确； B、实验中玻璃管内水银面的上方是真空，故B错误； C、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C正确； 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，故D正确。故选：B。 8. 中国古代劳动人民的智慧是无穷无尽的，为了从地下取水，人们发明了活塞式抽水机（如图所示）。当活塞式抽水机手柄向下压时，A、B阀门的状态应该是（ ） 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 【答案】D 【解析】当活塞式抽水机手柄向下压时，在大气压作用下，地下水上升冲开B阀门，B阀门打开，上面的A阀门在大气压向下作用下关闭。 9．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】A 【解析】对于自制的气压计，瓶内气压等于管内液柱压强与外界大气压之和。大气压随海拔高度的增加而减小，所以从山下移到山上大气压会降低，又因瓶内空气的压强不变，所以在瓶内气压的作用下，会有一部分液体被压入玻璃管，使管内液柱上升。管内液柱上升后，液体深度增加，根据，瓶底受到的液体压强增大。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 二、填空题(共7题) 10. 在一个倒扣的不锈钢盆底辅几张卫生纸，用水把纸浸湿，再在纸上放上一支点燃的蜡烛，用一支酒杯将蜡烛扣起来，一会蜡烛就熄灭了，如图所示。由于蜡烛在燃烧过程中消耗了氧气，导致酒杯内的气压_____，当向上提酒杯时，不锈钢盆在______作用，一起被提起。 【答案】 变小 大气压 【解析】用水把纸浸湿，湿卫生纸主要是为了使玻璃杯内与外界空气隔绝；将杯子倒扣在点燃的蜡烛上，杯子内的氧气被消耗，蜡烛慢慢熄灭，温度降低，此时杯内的气压小于外界大气压，在大气压的作用下，不锈钢盆和杯子被紧压在一起，慢慢提起杯子，不锈钢盆也一起被提了起来。 11. 如图是小明进行托里拆利实验时的测量数据，当时当地的大气压强相当于 mm水 银柱产生的压强；若将玻璃管从竖直位置适当向右倾斜，则玻璃管内、外水银柱的高度 差　　（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若移到高山顶上去做此实验，则测量结果将　　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】755；不变；变小。 【解析】利用托里拆利实验测量大气压时，玻璃管内、外的水银高度差的计算是玻璃管内的水银柱表面到水银槽中水银表面的竖直高度，所以当时当地的大气压强相当于755mm水银柱产生的压强；实验时，玻璃管略倾斜，管内水银柱长度变长，但管内、外水银柱的高度差不变；大气压随海拔高度的增加而减小，把实验移到高山顶上做，高度增加了，大气压减小了，玻璃管内水银柱的高度差减小，所以测量结果将变小。 12. 擦窗机器人的发明帮人们解决了擦窗难的问题。机器人的腹部有吸盘，真空泵将吸盘内的空气向外抽出时，主机内部的气压______（选填“大于“小于”或“等于”）大气压而产生吸力，便能牢牢地吸在竖直玻璃上。吸盘与玻璃的接触面积为，若吸盘在此面积上对玻璃的压强为，则吸盘对玻璃的压力是______N。 【答案】 小于 75 【解析】擦窗机器人工作时，真空泵将吸盘内的空气向外抽出，主机内部的气压减小，小于外面的大气压，大气压将机器人紧压在玻璃上。 吸盘对玻璃的压力是 13．为了估测大气压究竟有多大，晓彤用如图所示的装置，吸盘半径为1cm（为方便计算π取3）测出吸盘脱落时水桶及水的质量为2.4kg，则晓彤测出的大气压值为___________Pa。 【答案】8×104 【解析】由于吸盘受水桶及水的总重力的作用，则吸盘脱落时大气压的压力与水桶及水的总重力相平衡，则大气对吸盘的压力为 F=G=mg=2.4kg×10N/kg=24N 吸盘与大气的接触面积为 S＝πR2＝3×(1×10-2m)2＝3×10-4m2 故大气压的值为 14．济南的泉水来源于南部山区，如下图甲所示，大气降水渗入地下后，顺石灰岩渗漏带向北流，至城区遇到岩体阻挡，喷涌而出。由此可见眼眼清泉的成因可以用_______原理解释。老济南人曾用活塞式抽水机抽取地下水如下图乙，活塞式抽水机工作时，是利用_______把水抽上来的。 【答案】连通器 大气压 【解析】根据连通器的概念：两端开口，底部互相连通的容器叫连通器，清泉的成因可以用连通器的原理解释。 活塞式抽水机是利用大气压来把水抽上来的。 15. 小龙同学利用一个厚玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管和带颜色的水制成一个简易的气压计，如图所示，他将玻璃瓶从一楼的实验室拿到五楼的教室，观察到细玻璃管中水面___________（选填“上升”或“下降”），在高原地区煮食物一般用高压锅，其工作原理是：水的沸点随水面上方气压的增大而___________。 【答案】 上升 升高 【解析】他将玻璃瓶从一楼的实验室拿到五楼的教室，高度增加，外界大气压减小，瓶内空气的压强不变，此时在瓶内气压的作用下，有一部分水会被压入玻璃管，观察到细玻璃管中水面上升。 气压升高，沸点升高，气压降低，沸点降低，所以高压锅工作的原理是：水的沸点随水面上方气压的增大而升高。 16. 接种疫苗的注射器针尖做得很细是利用________的方法来增大压强。如图是护士给患者输液的装置，药水瓶盖上插着两根管，均插入药液中，一根给患者输液。另一根“闲置”，如图所示，在输液过程中，当瓶内气压减小时，在_________的作用下使空气通过这根“闲置管”进入瓶内。 【答案】 减小受力面积 大气压 【解析】由可知，增大压力或减小受力面积可增大压强，而注射器针尖做得很细是减小了受力面积来增大压强，使得针尖更容易刺破皮肤。 如果瓶内是密闭空间，随着药水瓶内药液的减少，药液深度降低，药液上方的气体压强越来越小，当瓶内压强小于外界大气压时，瓶内药液将无法流出。在瓶内连入“闲置管”后，瓶内和瓶外连通，当药液流出后，在大气压的作用下，空气顺着“闲置管”进入瓶内，始终保持药液上方的气压为大气压，使得药液可以持续流出。 三、简答题(共2题) 17.物理课堂上，王老师给同学们表演了一个魔术：空碗倒水．魔术揭秘时，同学们发现道具是一个夹层中装有水的双层金属碗，碗沿内外侧各有一个小孔，如图所示．王老师是怎样利用小孔A 控制水是否流出的？请你用相关的物理知识进行解释． 【答案】见解析。 【解析】堵住小孔A，碗倾斜时，A孔下方的气压小于大气压，出水口外为大气压，夹层里的水在内外压强差的作用不会流出；露出小孔A，夹层内外的气压相等，水在重力的作用下流出．本题考查大气压的有关问题，物理学习的过程中，要多注意观察身边的物理现象，尽可能的用我们所学过的知识去试着解释． 18. （2025黑龙江齐齐哈尔）小明到超市进行实践调查，发现某品牌酸奶进行了产品升级，采用了新设计的吸管，更换了新的包装。图甲是新设计的吸管，下端做的更尖，且吸管上有一条长长的凹槽。图乙是新设计的包装，插孔处贴了一层新材料薄膜，其作用是当吸管插入插孔时，薄膜与吸管紧密贴合，可以防止酸奶盒被碰倒时酸奶流出。图丙是吸管与薄膜贴合处的示意图。请你用学过的物理知识解释： （1）吸管下端为什么制作得很尖？ （2）吸管侧面为什么制作一条凹槽？ 【答案】（1）见解析 （2）见解析 （1）吸管下端制作得很尖，是在压力大小一定时，通过减小受力面积来增大压强，可以使吸管更容易插入插孔。 （2）吸管侧面制作一条凹槽可以使盒内外连通，使内外气压相等，防止因薄膜与吸管贴合紧密，导致吸酸奶过程中，盒内气压减小，吸酸奶很费力。 四、探究与实验题(共3题) 19. 如图所示是托里拆利实验，根据图示完成下面的问题。 （1）实验中，测得该地的大气压相当于 m水银柱所产生的压强； （2）已知海拔越高，气压越低。若想使水银柱的高度变为740mm，则应到海拔更 （选填“高”“低”）的地方进行实验； （3）实验中，若倾斜玻璃管至如图丁所示，则水银柱的高度将 ，水银柱的长度将 ；（两空均选填“变长”“变短”或“不变”） （4）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，管中混入少了的空气，则所测量的大气压值比真实值要 ；（选填“偏大”或“偏小”） （5）如图丙，实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是 ；（选填“液柱下降”或“液柱向上喷出”） （6）若同学们用图己中B注射器、量程为0~5N 的弹簧测力计、刻度尺等相关用品测量大气 压，当弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图己中的 （选填A或B或C）注射器。 【答案】（1）0.75 （2）更高 （3） 不变 变长 （4） 偏小（5） 液柱下降（6） C 【解析】（1）由图中数据可知，水银柱的高度为750mm即0.75m。 （2）若想使水银柱的高度变为740mm，则需要外界大气压减小，大气压随高度的增加而减小，因此应到海拔更高的地方进行实验。 （3）根据托里拆利实验可知，外界气压不变时，水银柱的高度不变，因此若倾斜玻璃管至如图丁所示，则水银柱的高度将不变，水银柱的长度将变长。 （4）实验时管中不慎进入少量空气，则空气会产生一定的向下的压强，使管中水银柱高度减小，则所测量的大气压值比真实值要偏小。 将玻璃管的顶部打破了一个小孔后，玻璃管上方也受到大气压的作用，所以试管中水银会下降到与管外水银相平为止。 因为大气的压强是一定的，根据公式F=pS可知，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器。故选C。 20. 小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 （1）实验时，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这样做的目的是________； （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞________时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出__________的长度L，则大气压的值可表示为__________； （3）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为和，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用__________（选填“甲”或“乙”）注射器，理由是__________。 【答案】（1） 排尽筒内空气（2） 刚开始滑动 注射器上刻度部分 （4） 甲 大气对乙注射器活塞的压力超过弹簧测力计的量程 【解析】（1）实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气，使注射器密封。 （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，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，读出体积V，得出活塞的面积 将测量结果代入压强公式得 （3）因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，当大气压约为100000Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时，拉力 F=pS=100000Pa×0.0002m2=20N 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，所以实验时应选用甲注射器，故理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。 21. 物理兴趣小组设计了“用吸盘估计测量大气压值”的实验，可选用测量工具有刻度尺、弹簧测力计、秒表和托盘天平等。具体实验步骤如下： （1）如图所示，将圆形塑料吸盘压在光滑的水平玻璃板上，排出里面的空气； （2）将小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢添加细沙，直到吸盘刚好从玻璃板上脱离； （3）用______测出小桶和细沙的总______（写出相关物理量及其符号）； （4）用刻度尺测量______（写出相关物理量及其符号）； （5）大气压强表达式为：______（用所测量的物理量的符号表示）； （6）如果测出的大气压低于真实值，则实验中可能存在的问题是______（写出一条即可）。 【答案】（3） 弹簧测力计 重力G （4） 塑料吸盘的直径d （5） （6）吸盘内有残留空气无法完全排出 【解析】（3）塑料吸盘压在光滑的水平玻璃板上，排出里面空气后只受到大气向上的压力以及小桶和细沙的总重力，当吸盘刚好从玻璃板上脱离时，大气压力与总重力大小相等，故需要用弹簧测力计测出小桶和细沙的总重力G，即大气压力 （4）用刻度尺测量吸盘的直径d，就可以计算出圆形吸盘的受力面积 （5）根据公式可得大气压强 （6）如果测出的大气压低于真实值，有可能是吸盘内空气无法排尽，导致吸盘内空气对吸盘有向下压力，此时大气压力应该为 故测出来的大气压力偏小，大气压强也就低于真实值。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $