10.3 氣體的壓強(qiáng)（第1課時(shí)）（考點(diǎn)解讀）（解析版）

1\o"10.1壓強(qiáng)"0.\o"10.3氣體的壓強(qiáng)"3氣體的壓強(qiáng)（第1課時(shí)）（考點(diǎn)解讀）（解析版）知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)講解知識(shí)點(diǎn)講解1、大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí)（1）大氣壓強(qiáng)：大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)叫做大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱大氣壓；大氣壓用p0表示；（2）產(chǎn)生原因：因?yàn)榭諝馐苤亓ψ饔貌⑶揖哂辛鲃?dòng)性；（3）馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了：①大氣壓的存在②大氣壓很大。2、估測(cè)大氣壓值實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法】①?shí)驗(yàn)?zāi)康模汗浪愦髿鈮簭?qiáng)的數(shù)值；②實(shí)驗(yàn)原理：；二力平衡:活塞受到彈簧測(cè)力計(jì)拉力與大氣壓力處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力?！緦?shí)驗(yàn)器材】注射器；彈簧測(cè)力計(jì)；細(xì)線；橡皮帽；刻度尺。【器材作用及圖像】①注射器：實(shí)驗(yàn)主體；②彈簧測(cè)力計(jì)：拉動(dòng)注射器活塞；③細(xì)線：連接器材；④橡皮帽：封住注射器的小孔；⑤刻度尺：測(cè)注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度?！緦?shí)驗(yàn)步驟】步驟①把注射器的活塞推至注射器針筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；步驟②用細(xì)線拴住注射器活塞頸部，使線的一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動(dòng)針筒，當(dāng)活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F；步驟③讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V；步驟④用刻度尺測(cè)出注射器針筒上有刻度部分的長(zhǎng)度L；【實(shí)驗(yàn)計(jì)算方法】=1\*GB3①注射器近似圓柱體，由體積公式可以算出活塞的橫截面積S=V/L=2\*GB3②根據(jù)公式p=求出大氣壓強(qiáng)。3、\o"氣壓計(jì)和抽水機(jī)"氣壓計(jì)和抽水機(jī)（1）氣壓計(jì)的種類有水銀氣壓計(jì)及無(wú)液氣壓計(jì)，氣壓計(jì)的用途：①預(yù)測(cè)天氣的變化，氣壓高時(shí)天氣晴朗，氣壓降低時(shí)，將有風(fēng)雨天氣出現(xiàn)。②可測(cè)高度，每升高12米，水銀柱即降低大約1毫米，因此可測(cè)山的高度及飛機(jī)在空中飛行時(shí)的高度。

（2）抽水機(jī)又名“水泵”。離心式水泵是利用大氣壓的作用，將水從低處提升至高處的水力機(jī)械。抽水機(jī)的原理是：先令水面上方的大氣壓強(qiáng)減小，然后水就在外界大氣壓的作用下，把水沿抽水機(jī)壓上來(lái)。4、大氣壓的特點(diǎn)與應(yīng)用（1）空氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，且空氣中某點(diǎn)向各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)都相等；（2）大氣壓隨高度增加而減?。磺掖髿鈮旱闹蹬c地點(diǎn)、天氣、季節(jié)的變化有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，晴天大氣壓比陰天高，冬天比夏天高；（3）大氣壓變化規(guī)律：在海拔3000米以內(nèi)，每上升10米，大氣壓大約降低100Pa；（4）沸點(diǎn)與壓強(qiáng)：一切液體的沸點(diǎn)，都是隨氣壓減小而降低（如在海拔高的山上煮飯，煮不熟）；隨氣壓增大而升高（如用高壓鍋煮飯快）；（5）體積與壓強(qiáng)：質(zhì)量一定的氣體，溫度不變時(shí)，氣體的體積越小壓強(qiáng)越大；氣體體積越大壓強(qiáng)越小。典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí)【典例1-1】（2023?紅橋區(qū)模擬）小華制成如圖所示的“自動(dòng)給水裝置”，是用一個(gè)裝滿水的塑料瓶倒放在盆景中，瓶口剛被水浸沒(méi)。其瓶?jī)?nèi)水面能高于盆景中水面，主要是由于（）A．瓶的支持力作用 B．大氣壓的作用 C．瓶的重力作用 D．水的浮力作用【答案】B?！窘獯稹拷猓涸谝粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，大氣壓可以支持約10.3m高的水柱。瓶中水面能高于盆內(nèi)水面不會(huì)流出來(lái)，正是因?yàn)榕杈爸械乃c大氣相通，是大氣壓支持著瓶?jī)?nèi)的水不會(huì)流出來(lái)。故選：B?！镜淅?-2】（2023春?雨花區(qū)校級(jí)月考）親身體驗(yàn)并深入思考是我們獲得物理知識(shí)的重要方法。擠出兩個(gè)正對(duì)的吸盤(pán)內(nèi)的空氣，很難拉開(kāi)它們，可體驗(yàn)到大氣壓的存在。飲茶是我國(guó)的傳統(tǒng)文化，我省也是產(chǎn)茶大省，有名的茶有南岳云霧茶、長(zhǎng)沙金井毛尖、石門(mén)銀針等，如圖所示是一把裝有茶水的茶壺，壺嘴與壺身構(gòu)成連通器?！敬鸢浮看髿鈮?；連通器?！窘獯稹拷猓簲D出兩個(gè)正對(duì)的吸盤(pán)內(nèi)的空氣，很難拉開(kāi)它們，是因?yàn)槲P(pán)受到大氣壓力的作用，該實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明大氣壓的存在；茶壺蓋上的小孔能保證與大氣相通，形成壺嘴、壺體上端開(kāi)口、下端連通，即連通器。故答案為：大氣壓；連通器?！咀兪?-1】（2022春?武侯區(qū)期末）如圖所示，在鐵桶內(nèi)放少量水，用火加熱，沸騰后把桶口堵住，澆上冷水，鐵桶被壓扁，其原因是（）A．鐵桶的重為使其變扁 B．冷水的壓力把鐵桶壓扁 C．大氣壓力把鐵桶壓扁 D．桶內(nèi)空氣膨脹使鐵桶變扁【答案】C.【解答】解：ABCD、鐵桶內(nèi)放少量的水，用火加熱，水沸騰之后把桶口堵住，再澆上冷水，由于桶內(nèi)水蒸氣液化使得鐵桶內(nèi)的氣壓減小，桶內(nèi)的壓強(qiáng)小于外界大氣壓，在大氣壓的作用下，鐵桶被壓扁了；故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C?！咀兪?-2】（2022春?廣漢市期中）將瓶灌滿水，用手指堵住瓶口倒立于水槽中，將手指移開(kāi)，如圖所示，則瓶中水不會(huì)（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）從瓶中流入水槽，這是大氣壓支撐著瓶中的水?！敬鸢浮坎粫?huì)；大氣壓?！窘獯稹拷猓阂粯?biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.013×105Pa，能支持的水的高度h＝＝≈10m，將瓶灌滿水，用手指堵住瓶口倒立于水槽中，將手指移開(kāi)，如圖所示，瓶中沒(méi)有空氣，且高度小于10m，則在大氣壓的作用下，瓶中的水不會(huì)流出。故答案為：不會(huì)；大氣壓?？键c(diǎn)2估測(cè)大氣壓值實(shí)驗(yàn)【典例2-1】（2022春?曾都區(qū)校級(jí)期中）同學(xué)們課外做托里拆利實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)偏低，其原因可能是（）A．玻璃管中有空氣進(jìn)入 B．水銀槽內(nèi)水銀太多 C．管子沒(méi)有豎直放置 D．管子太粗【答案】A?！窘獯稹拷猓鹤鐾欣锊鹄麑?shí)驗(yàn)時(shí)，玻璃管的粗細(xì)、是否傾斜、是否彎曲及水銀槽內(nèi)水銀的多少，玻璃管從水銀槽中按下、上提的多少，都不影響水銀柱的高度；而玻璃管中混入了空氣，空氣會(huì)對(duì)水銀柱產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)，抵消了大氣壓的部分作用效果，所測(cè)高度將變小。故A正確、BCD錯(cuò)誤。故選：A?！镜淅?-2】學(xué)習(xí)了大氣壓后，小明想估測(cè)一下大氣壓的值。他準(zhǔn)備了如下器材：不同規(guī)格的針筒、兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)（量程為10N）、刻度尺、一個(gè)鐵絲做成的T型鉤、細(xì)線、橡皮帽等。小明在實(shí)驗(yàn)中選了圖2中B規(guī)格的針筒，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的量程太小了。于是設(shè)計(jì)了圖1實(shí)驗(yàn)裝置，順利完成了測(cè)量任務(wù)。具體步驟如下：①先讀出針筒的容量為10mL，用刻度尺量出其全部刻度長(zhǎng)度為5厘米。②把針筒活塞推至筒底端，排盡筒內(nèi)的空氣。然后，用橡皮帽封住針筒的小孔。③慢慢地拉針筒，剛好拉動(dòng)活塞時(shí)，兩個(gè)測(cè)力計(jì)示數(shù)均為9.8N。請(qǐng)根據(jù)他們實(shí)驗(yàn)方案回答以下問(wèn)題：（1）若不考慮其他因素的影響，則本次測(cè)量大氣壓值p＝9.8×104帕。（2）判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，小明利用自家汽車(chē)?yán)锏摹疤河?jì)”測(cè)量實(shí)際的大氣壓，示數(shù)如圖3所示，對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，小明認(rèn)為出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是ACD。A.彈簧測(cè)力計(jì)的自重對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響、B.注射器中有空氣未排盡C.活塞與注射器筒壁間有摩擦D.注射器漏氣（3）另一個(gè)同學(xué)只用一個(gè)簧測(cè)力計(jì)也完成了實(shí)驗(yàn)，他們選擇的針筒是圖乙中的A（填“A”或“C”）。（4）小明還發(fā)現(xiàn)：如果在針筒內(nèi)吸入一定質(zhì)量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來(lái)，在推活塞的過(guò)程中，越推越費(fèi)力。由此小明想：封閉氣體的體積大小是否會(huì)影響氣體壓強(qiáng)大小呢？小明取一個(gè)30mL的針筒，在針筒內(nèi)壁抹潤(rùn)滑油，使內(nèi)壁和活塞之間的摩擦力減小到可忽略不計(jì)。接著他將針筒吸入一定質(zhì)量的空氣并連接到胎壓計(jì)上，通過(guò)推拉活塞，測(cè)得數(shù)據(jù)記錄如表：V（mL）68101216P（kPa）160120968060①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得：其他條件一定時(shí)，封閉氣體的體積越小，壓強(qiáng)越大（選填“大”或“?。?。②當(dāng)小明不推拉活塞，即注射器內(nèi)氣壓和外界氣壓都為100kPa時(shí)，注射器內(nèi)的空氣體積為9.6mL。【答案】（1）9.8×104；（2）ACD；（3）A；（4）①大；②9.6?！窘獯稹拷猓海?）已知V＝10mL＝10cm3＝10×10﹣6m3，L＝5cm＝0.05m，則S＝＝＝2×10﹣4m2，大氣壓強(qiáng)p＝＝＝9.8×104Pa；（2）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)和注射器中有空氣未全部排盡都可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量大氣壓小于真實(shí)大氣壓，而活塞與注射器筒壁間摩擦較大會(huì)導(dǎo)致測(cè)量大氣壓大于真實(shí)大氣壓，由兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，用注射器測(cè)量的大氣壓值偏小，所以其中一定不可能的是活塞與注射器筒壁間摩擦較大，故選：ACD；（3）因?yàn)榇髿鈮簭?qiáng)是一定的，根據(jù)公式F＝pS可知，受力面積越小，活塞受到的大氣壓力也會(huì)越小，拉動(dòng)活塞的拉力也可以小一點(diǎn)，才不會(huì)超過(guò)量程為10N，所以當(dāng)用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，可換用橫截面積小的注射器，故選C；（4）①由表中封閉氣體的壓強(qiáng)p與體積V的數(shù)值可知，p與V的乘積均為960，p與體積V的數(shù)學(xué)關(guān)系式為：p＝（壓強(qiáng)單位為kPa，體積單位為mL），因此其他條件一定時(shí)，封閉氣體的體積越小，壓強(qiáng)越大；②已經(jīng)測(cè)出實(shí)際的大氣壓為1×105Pa＝100kPa，當(dāng)小明不推拉活塞時(shí)，注射器內(nèi)的氣壓與外界大氣壓相等，由p＝可得，注射器內(nèi)的空氣體積：V＝＝＝9.6mL。故答案為：（1）9.8×104；（2）ACD；（3）A；（4）①大；②9.6。【變式2-1】（2023春?開(kāi)福區(qū)校級(jí)月考）瓜瓜用如圖所示的裝置完成托里拆利實(shí)驗(yàn)，測(cè)定大氣壓的值，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．若在玻璃管頂部戳一小孔，管內(nèi)水銀將從頂部噴涌而出 B．若往水銀槽內(nèi)多倒些水銀，管內(nèi)、外水銀面高度差增大 C．若玻璃管傾斜，管內(nèi)、外水銀面高度差不變，水銀柱變長(zhǎng) D．若把此裝置從1樓搬到38樓，管內(nèi)外水銀面的高度差將增大【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、若在玻璃管頂部戳一小孔，此裝置為連通器，試管中的液面會(huì)下降，與水銀槽內(nèi)的水銀面相平，故A錯(cuò)誤。B、水銀柱的高度是由外界大氣壓的大小決定的，往水銀槽內(nèi)多倒水銀，不會(huì)影響水銀柱的最終高度，故B錯(cuò)誤；C、水銀柱的高度是指垂直高度，傾斜會(huì)使長(zhǎng)度增加，但高度不變，故C正確；D、若把此裝置從1樓搬到38樓，由于氣壓跟海拔有關(guān)，海拔越高，氣壓越低，則38樓大氣壓小，能支持的水銀柱高度也就變小，故D錯(cuò)誤。故選：C。【變式2-2】（2022春?商水縣校級(jí)期中）如圖所示，小明利用容積為V的注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材估測(cè)大氣壓值。（1）利用刻度尺測(cè)量出注射器帶刻度部分的長(zhǎng)度l。（2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，再計(jì)算出大氣壓值。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)若筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡，此因素將導(dǎo)致所測(cè)大氣壓值偏小（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。（4）實(shí)驗(yàn)中的活塞與筒壁之間有摩擦，此因素將導(dǎo)致所測(cè)大氣壓值偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）注射器帶刻度部分；（2）開(kāi)始滑動(dòng)；（3）偏?。唬?）偏大。【解答】解：（1）利用刻度尺測(cè)量出注射器帶刻度部分長(zhǎng)度；（2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右緩慢拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，再計(jì)算出大氣壓值；（3）若筒內(nèi)空氣沒(méi)有排盡，則所需拉力偏小，在受力面積一定時(shí)，根據(jù)壓強(qiáng)公式p＝所計(jì)算出的大氣壓值就偏??；（4）如果活塞與注射器內(nèi)壁間的摩擦較大，拉力的測(cè)量值會(huì)偏大，導(dǎo)致測(cè)得的大氣壓值偏大。故答案為：（1）注射器帶刻度部分；（2）開(kāi)始滑動(dòng)；（3）偏??；（4）偏大?？键c(diǎn)3\o"氣壓計(jì)和抽水機(jī)"氣壓計(jì)和抽水機(jī)【典例3-1】（2022春?興慶區(qū)期末）如圖所示是個(gè)自制氣壓計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A．玻璃管中液柱靜止時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣壓小于大氣壓 B．玻璃管中液柱靜止時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣壓等于大氣壓 C．帶著它登山的過(guò)程中，玻璃管中液柱會(huì)逐漸上升 D．為提高氣壓計(jì)測(cè)量精度，可選用更粗的玻璃管【答案】C?！窘獯稹拷猓篈B．氣壓計(jì)的原理是利用內(nèi)外壓強(qiáng)差使細(xì)管內(nèi)液柱上升或下降來(lái)判斷氣壓的改變，當(dāng)大氣壓發(fā)生改變時(shí)，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)與外部壓強(qiáng)不同，則細(xì)管內(nèi)液柱將發(fā)生改變。由圖可知，外界大氣壓加上玻璃管內(nèi)液體的壓強(qiáng)等于瓶?jī)?nèi)的氣壓，所以玻璃管內(nèi)液柱靜止時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣壓大于大氣壓，故AB不符合題意；C．帶著它登山的過(guò)程中，大氣壓隨海拔的升高而減小，由于外界大氣壓減小，瓶?jī)?nèi)氣壓不變，玻璃管內(nèi)的液柱會(huì)上升，故C符合題意；D．水柱升高使得瓶?jī)?nèi)氣體的體積變大，壓強(qiáng)會(huì)減小，因而上升的水越少，影響越小，則更細(xì)的玻璃管更精確，故D不符合題意。故選：C。【典例3-2】（2023?天橋區(qū)開(kāi)學(xué)）濟(jì)南的泉水來(lái)源于南部山區(qū)，如圖甲所示，降水滲入地下后，順石灰?guī)r滲漏帶向北流，至城區(qū)遇到巖體阻擋，噴涌而出。由此可見(jiàn)，眼眼清泉的成因可以用連通器原理解釋。老濟(jì)南人曾用活塞式抽水機(jī)抽取地下水，如圖乙所示，活塞式抽水機(jī)工作時(shí)，是利用大氣壓把水“抽”上來(lái)的。【答案】連通器；大氣壓。【解答】解：泉眼和山上的水構(gòu)成連通器，連通器中的同種液體，液面應(yīng)相平的；眼眼清泉的成因可以用連通器原理解釋；抽水機(jī)抽水時(shí)，抽水機(jī)是先將筒內(nèi)的空氣排出，此時(shí)筒內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，大氣壓將水從低處壓到高處。故答案為：連通器；大氣壓。【變式3-1】（2022?南寧模擬）如圖是創(chuàng)意氣壓計(jì)，A為玻璃管，與大氣相通，B為密閉的厚玻璃球，A與B下部相通，內(nèi)裝紅墨水。下列說(shuō)法正確的是（）A．該氣壓計(jì)是一個(gè)連通器 B．玻璃球內(nèi)的氣壓等于外部大氣壓 C．A管做得細(xì)容易呈現(xiàn)氣壓的變化 D．A管中的液面會(huì)隨大氣壓的減小而下降【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、A與B下部連通，但B為密閉的玻璃球，不符合連通器原理，所以這個(gè)產(chǎn)品利用的不是連通器原理，故A錯(cuò)誤；B、A管和B球液面相平時(shí)，兩液面受到氣體的壓強(qiáng)相等，現(xiàn)B球液面低于A管液面說(shuō)明球內(nèi)氣壓大于外界大氣壓，故B錯(cuò)誤；C、壓強(qiáng)差一定時(shí)，液面的高度差應(yīng)該是一定的，不會(huì)因?yàn)楣艿拇旨?xì)而發(fā)生改變。A管做得細(xì)容易呈現(xiàn)氣壓的微小變化，故C正確；D、A管液面下降時(shí)，說(shuō)明外界大氣壓變大，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?-2】（2022春?白堿灘區(qū)期末）（1）如圖甲所示，玻璃瓶裝滿帶顏色的水，把細(xì)玻璃管通過(guò)橡皮塞插入瓶中，如果用手?jǐn)D壓玻璃瓶，細(xì)管中水面發(fā)生變化，表明力能使物體發(fā)生形變；用力越大，瓶子的形變程度越大，說(shuō)明力的作用效果跟力的大小有關(guān)；瓶子形變的同時(shí)，觀察到接觸瓶子的手指肌肉發(fā)生凹陷，表明物體間力的作用是相互的；手握瓶子豎直懸空靜止，若手握瓶子的力增大，瓶子受到的摩擦力將不變（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）馬德堡半球?qū)嶒?yàn)首先證明了大氣壓強(qiáng)的存在。如圖乙所示，在玻璃瓶中倒入適量帶顏色的水。把畫(huà)有刻度的細(xì)玻璃管通過(guò)橡皮塞插入瓶中，從細(xì)管上端吹氣，使瓶?jī)?nèi)氣壓大于（填“大于”“小于”或“等于”）大氣壓，水沿細(xì)管上升到瓶口以上，即制成了簡(jiǎn)易氣壓計(jì)。將它從山腳移到山頂，細(xì)管內(nèi)水面會(huì)上升（選填“上升”、“下降”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）使物體發(fā)生形變；力的大??；相互的；不變；（2）馬德堡半球?qū)嶒?yàn)；大于；上升?！窘獯稹拷猓海?）用手?jǐn)D壓空玻璃瓶，瓶子受到力的作用的形狀發(fā)生變化，表明力能使物體發(fā)生形變。施加的力越大，瓶子變形程度就越大，這表明力的作用效果跟力的大小有關(guān)。瓶子形變的同時(shí)，觀察到接觸瓶子的手指肌肉發(fā)生凹陷，是因?yàn)槭种傅募∪馐艿狡孔訉?duì)它的力的作用，使手指發(fā)生形變，說(shuō)明物體間力的作用是相互的。手握瓶子豎直懸空靜止時(shí)，瓶子處于平衡狀態(tài)，瓶子的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，這兩個(gè)力大小相等，方向相反。若手握瓶子的力增大，則瓶子的形變程度增大，瓶子受到的摩擦力仍然等于瓶子的重力，瓶子的重力不變，則摩擦力不變。（2）德國(guó)馬德堡市市長(zhǎng)格里克作了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，馬德堡半球?qū)嶒?yàn)有力地證明了：①大氣壓的存在②大氣壓很大，馬德堡半球?qū)嶒?yàn)在歷史上首先證明了大氣壓的存在。把畫(huà)有刻度的細(xì)玻璃管通過(guò)橡皮塞插入瓶中，從細(xì)管上端吹氣，空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)后，使瓶?jī)?nèi)液體上方的氣壓大于大氣壓，將水壓入細(xì)管內(nèi)，水沿細(xì)管上升到瓶口以上，即制成了簡(jiǎn)易氣壓計(jì)。由于大氣壓與海拔高度有關(guān)，將它從山腳移到山頂，海拔高度增加，大氣壓減小，而瓶?jī)?nèi)氣壓不變，瓶?jī)?nèi)外氣壓差變大，則瓶?jī)?nèi)氣壓將液體繼續(xù)向細(xì)管內(nèi)壓入，細(xì)管內(nèi)水面會(huì)上升。故答案為：（1）使物體發(fā)生形變；力的大小；相互的；不變；（2）馬德堡半球?qū)嶒?yàn)；大于；上升。考點(diǎn)4大氣壓的特點(diǎn)與應(yīng)用【典例4-1】（2023?崇明區(qū)一模）下列實(shí)例中，屬于大氣壓應(yīng)用的是（）A．液位計(jì) B．拔火罐 C．茶壺 D．密度計(jì)【答案】B?！窘獯稹拷猓篈、液位計(jì)、茶壺都是底部相連、上端開(kāi)口，利用的是連通器原理，故AC錯(cuò)誤；B、利用拔火罐進(jìn)行治療，先要用火對(duì)火罐加熱，使火罐內(nèi)的空氣減少，然后利用大氣壓將火罐壓在人體上，屬于大氣壓的應(yīng)用，故B正確；D、密度計(jì)是利用物體的浮沉條件的原理工作的，故D錯(cuò)誤。故選：B。【典例4-2】（2023?和平區(qū)一模）如圖是抗擊新冠疫情使用的負(fù)壓救護(hù)車(chē)，車(chē)內(nèi)空間為負(fù)壓艙，它能有效防護(hù)病毒再傳播，負(fù)壓裝置的主要部分是一個(gè)抽氣機(jī)，將經(jīng)消毒殺菌處理后的被污染空氣從車(chē)內(nèi)抽出，使車(chē)內(nèi)氣壓低于（選填“高于”、“低于”或“等于”）車(chē)外氣壓，在大氣壓作用下，清潔的空氣只能由車(chē)外流向車(chē)內(nèi)。【答案】低于；大氣壓。【解答】解：負(fù)壓救護(hù)車(chē)的原理：車(chē)內(nèi)空間為負(fù)壓艙，小于外界大氣壓，因此必須用抽氣機(jī)將被污染的空氣經(jīng)過(guò)消毒、殺菌處理后從車(chē)內(nèi)抽出，使車(chē)內(nèi)氣壓低于車(chē)外大氣壓，在大氣壓作用下，清潔的空氣只能由車(chē)外流向車(chē)內(nèi)。故答案為：低于；大氣壓。【變式4-1】（2023?曲江區(qū)校級(jí)三模）物理興趣小組的同學(xué)對(duì)如圖所示的現(xiàn)象進(jìn)行討論，其中正確的是（）A．如圖：帕斯卡只用了幾杯水就讓裝滿水的木桶向四周裂開(kāi)，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明液體的深度越深液體的壓強(qiáng)越小 B．如圖：對(duì)沸騰的水停止加熱，用氣筒向外抽氣，水再次沸騰，說(shuō)明氣壓減小水的沸點(diǎn)升高 C．如圖：用吸管喝飲料時(shí)，瓶里的飲料是被嘴“吸”上來(lái)的 D．如圖：排水管的U形“反水彎”利用了連通器原理【答案】D。【解答】解：A、帕斯卡只用了幾杯水就讓裝滿水的木桶向四周裂開(kāi)，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明液體的深度越深，液體的壓強(qiáng)越大，故A錯(cuò)誤；B、向外拉活塞，降低氣壓，降低了水的沸點(diǎn)，可以使燒杯內(nèi)剛停止沸騰的水再次沸騰，故B錯(cuò)誤；C、用吸管喝飲料時(shí)，吸管內(nèi)壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下把飲料壓入嘴里，所以用吸管吸飲料是大氣壓作用的結(jié)果，故C錯(cuò)誤；D、洗手盤(pán)下方彎管的水密封利用了連通器原理，故D正確。故選：D?！咀兪?-2】（2020秋?杭州月考）高壓鍋的鍋蓋上有一個(gè)空心柱為排氣孔，空心柱上戴著一個(gè)帽子為限壓閥，當(dāng)高壓鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)超過(guò)安全值時(shí)，其內(nèi)的氣體就會(huì)沖出限壓閥，氣體跑出一部分，使鍋內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減少，現(xiàn)在一個(gè)直徑為24cm、空心柱小孔的橫截面積為10mm2，限壓閥的質(zhì)量為100g的高壓鍋，要用它來(lái)煮飯，若當(dāng)時(shí)的大氣壓為1.0×105Pa。則：（1）高壓鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)為多少？（2）商品質(zhì)量檢測(cè)部門(mén)檢測(cè)，此高壓鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng)不能超過(guò)1.8×105Pa，要使此高壓鍋能繼續(xù)安全使用，原來(lái)的限壓閥還能使用嗎？若不能，應(yīng)再配備一個(gè)質(zhì)量為多少克的限壓閥？（g取10N/kg）【解答】解：（1）限壓閥的重量為：G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N；高壓鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)為：p＝p0+＝1.0×105Pa+＝2×105Pa；（2）p限＝p最大﹣p0＝1.8×105Pa﹣1×105Pa＝0.8×105Pa，根據(jù)p＝可得限壓閥受到的壓力為：F限＝p限S＝0.8×105Pa×10×10﹣6m2＝0.8N，G＝F限＝0.8N，限壓閥的質(zhì)量為：m＝＝＝0.08kg＝80g。答：（1）鍋內(nèi)氣體能達(dá)到的最大壓強(qiáng)是2×105Pa；（2）不能，應(yīng)該再配一個(gè)質(zhì)量為80g的限壓閥。鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2023春?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考）以下估測(cè)數(shù)據(jù)最符合實(shí)際的是（）A．一枚雞蛋受到的重力約為0.5N B．一名中學(xué)生的體重約為200kg C．珠穆朗瑪峰頂?shù)拇髿鈮杭s為1.5×105Pa D．救護(hù)車(chē)在市區(qū)行駛的速度約為60m/s【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、一個(gè)雞蛋的質(zhì)量約50g＝0.05kg，受到的重力為G＝mg＝0.05kg×10N/kg＝0.5N，故A符合實(shí)際；B、中學(xué)生的質(zhì)量在50kg左右，故B不符合實(shí)際；C、大氣壓強(qiáng)隨海拔高度的增加而減小。海平面處的氣壓約105Pa，珠穆朗瑪峰頂?shù)拇髿鈮阂∮?05Pa，故D不符合實(shí)；D、救護(hù)車(chē)在市區(qū)行駛的正常速度約為60km/h，故D不符合實(shí)際。故選：A。2．（2022春?倉(cāng)山區(qū)期中）下列各現(xiàn)象中，與大氣壓有關(guān)的是（）A．茶壺蓋留有小孔 B．高樓儲(chǔ)水箱要建在樓頂 C．把藥液注射進(jìn)肌肉里 D．深水潛水員要穿特制的抗壓潛水服【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、茶壺蓋上開(kāi)小孔后，茶壺與壺嘴的上端都是開(kāi)口的，才構(gòu)成連通器。如果壺蓋上留有小孔，在外界大氣壓的作用下，茶水才容易倒出來(lái)，故A正確；B、高樓儲(chǔ)水箱要建在樓頂，根據(jù)p＝ρgh可知，水的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大，與大氣壓無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、用注射器將藥液注入人的肌肉是利用人的推力，與大氣壓無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)p＝ρgh可知，水的壓強(qiáng)與深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大，所以深水潛水員要穿特制的抗壓潛水服，與大氣壓無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：A。3．（2023?河口區(qū)校級(jí)一模）如圖所示，是我國(guó)自主研發(fā)的C919商用大飛機(jī)，它將于數(shù)年后投入運(yùn)營(yíng)，C919客機(jī)中的部分鈦合金零件采用了激光3D打印技術(shù)。關(guān)于客機(jī)的相關(guān)物理知識(shí)。下列說(shuō)法不正確的是（）A．客機(jī)所在高空的大氣壓強(qiáng)，比海平面附近的大氣壓強(qiáng)更大 B．客機(jī)采用密度小的材料，可以減輕它的重力 C．客機(jī)在空中沿直線勻速飛行，是受平衡力作用 D．若客機(jī)所受的所有力都消失了，客機(jī)仍然可以勻速飛行【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、客機(jī)所在高空的大氣壓強(qiáng)，比海平面附近的大氣壓強(qiáng)小，故A錯(cuò)誤；B、由公式m＝ρV和G＝mg知，在體積一定的情況下，要減輕重力，只能選擇密度較小的材料，故B正確；C、在空中勻速直線飛行的飛機(jī)處于平衡狀態(tài)，故受到的力是平衡力，故C正確；D、若客機(jī)所受的所有力都消失了，結(jié)合牛頓第一定律可知客機(jī)仍然可以勻速飛行，故D正確。故選：A。4．（2023?武穴市模擬）在兩端開(kāi)口的彎管內(nèi)用兩段水柱封閉了一段空氣柱，A、B、C、D四個(gè)液面的位置關(guān)系如圖所示?，F(xiàn)將左側(cè)試管底部的閥門(mén)K打開(kāi)，釋放掉少量水后立刻關(guān)閉閥門(mén)，A、B、C液面相對(duì)各自原來(lái)的位置上升或下降的長(zhǎng)度△hA、△hB和△hC之間的大小關(guān)系為（）A．△hA＝△hB＝△hC B．△hA＞△hB＞△hC C．△hA＞△hB＝△hC D．△hA＝△hB＞△hC【答案】B?！窘獯稹拷猓横尫诺羯倭克罅⒖剃P(guān)閉閥門(mén)，空氣柱長(zhǎng)度增大，壓強(qiáng)減小，C液面上升，B液面下降，A液面下降，AB之間液面高度差減小，根據(jù)前面分析可知△hA＞△hB＞△hC。故選：B。5．（2023?武侯區(qū)模擬）如圖所示的實(shí)例中，利用大氣壓強(qiáng)的是（）A．圖中，用水封堵回水管 B．圖中，候車(chē)時(shí)不要超過(guò)安全線 C．圖中，潛水艇上浮 D．圖中，吸盤(pán)掛鉤吸附在光滑的墻面上【答案】D。【解答】解：A、回水管上端開(kāi)口、下端相通，構(gòu)成了連通器，使用的是連通器原理，與大氣壓無(wú)關(guān)，故A不合題意；B、候車(chē)時(shí)不要超過(guò)安全線利用的是流體越大的地方壓強(qiáng)越小，與大氣壓無(wú)關(guān)，故B不合題意；C、潛水艇上浮是通過(guò)改變自身重力實(shí)現(xiàn)浮沉的，利用的物體浮沉條件，與大氣壓無(wú)關(guān)，故C不合題意；D、吸盤(pán)要固定在光滑的墻面上，需要先用力擠壓塑料吸盤(pán)，把盤(pán)內(nèi)的空氣擠出，然后吸盤(pán)就被外界的大氣壓緊壓在了光滑的墻面上，利用了大氣壓，故D符合題意。故選：D。6．（2023?榆陽(yáng)區(qū)校級(jí)一模）如圖是一個(gè)擦窗機(jī)器人，它的“腹部”有吸盤(pán)。擦窗時(shí)，它的真空泵會(huì)將吸盤(pán)內(nèi)的空氣向外抽出，它就能牢牢地吸在豎直玻璃上。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．擦窗機(jī)器人能吸在豎直玻璃上是因?yàn)榇髿鈮旱淖饔?B．擦窗機(jī)器人通過(guò)玻璃成等大的虛像 C．擦窗機(jī)器人靜止在豎直玻璃上時(shí)，受到的摩擦力方向是豎直向上的 D．擦窗機(jī)器人靜止在豎直玻璃上時(shí)，真空泵繼續(xù)向外抽氣，機(jī)器人受到的摩擦力變大【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、擦窗機(jī)器人工作時(shí)，真空泵將吸盤(pán)內(nèi)的空氣抽出，使泵內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，在大氣壓力的作用下，“擦窗機(jī)器人”能吸在豎直玻璃上，故A正確；B、根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可知，擦窗機(jī)器人通過(guò)玻璃成等大的虛像，故B正確；C、擦窗機(jī)器人在豎直玻璃板上靜止時(shí)，處于平衡狀態(tài)，豎直方向受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力，二力的方向相反，故摩擦力的方向是豎直向上的，故C正確；D、只要“擦窗機(jī)器人”在豎直玻璃上靜止，則重力和摩擦力就是一對(duì)平衡力；由于機(jī)器人的重力不變，所以擦窗機(jī)器人受到的摩擦力不變，故D錯(cuò)誤。故選：D。二、填空題。7．（2023?虹口區(qū)一模）馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了大氣壓存在且很大。如圖所示，平放在水平地面的一塊磚，若將它豎放，則它對(duì)地面的壓力將不變，壓強(qiáng)將變大。（后兩空均選填“變小”“不變”或“變大”）【答案】大氣壓；不變；變大?！窘獯稹拷猓海?）1654年在德國(guó)馬德堡市做的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證明了大氣壓存在且很大。（2）本實(shí)驗(yàn)中，磚對(duì)水平地面的壓力大小等于磚的重力大小。如圖所示，平放在水平地面的一塊磚，若將它豎放，則它對(duì)地面的壓力將不變；根據(jù)，因受力面積變小，壓強(qiáng)將變大。故答案為：大氣壓；不變；變大。8．（2023?普陀區(qū)一模）意大利科學(xué)家托里拆利首次測(cè)定了大氣壓強(qiáng)的值為1.01×105帕，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，其中用到的水銀密度為13.6×103千克/米3，它表示體積為1立方米的水銀質(zhì)量為13.6×103千克；若玻璃管頂端不慎被打破，管內(nèi)水銀將下降（選填“上升”或“下降”）?！敬鸢浮客欣锊鹄毁|(zhì)量為13.6×103千克；下降?！窘獯稹拷猓阂獯罄茖W(xué)家托里拆利首次測(cè)定了大氣壓強(qiáng)的值為1.01×105帕；水銀密度為13.6×103千克/米3，它表示體積為1立方米的水銀的質(zhì)量為13.6×103千克；當(dāng)管頂開(kāi)一個(gè)小孔時(shí)，管內(nèi)的水銀與外界的大氣相通，此時(shí)外界大氣壓對(duì)管內(nèi)水銀也有個(gè)向下的壓強(qiáng)，所以管內(nèi)的水銀不僅不會(huì)從小孔噴出，反而會(huì)立即下降。此時(shí)托里拆利管和水銀槽實(shí)際上是構(gòu)成了一個(gè)連通器，最終液面會(huì)相平。故答案為：托里拆利；質(zhì)量為13.6×103千克；下降。9．（2023?西安校級(jí)二模）某同學(xué)假期坐火車(chē)從西安去西藏旅游，歷時(shí)37h，全程2960km，火車(chē)的平均速度是80km/h；在火車(chē)上帶來(lái)的食品包裝變得鼓起來(lái)（如圖），可以推測(cè)外界大氣壓變?。ㄟx填“變大”或“變小”），這是因?yàn)槲鞑乇任靼驳暮０胃撸ㄟx填“高”或“低”）?！敬鸢浮?0；變?。桓?。【解答】解：已知從西安去西藏的路程s＝2960km，用時(shí)t＝37h，因此火車(chē)的平均速度v＝S/t＝2960km/37h＝80km/h；氣壓與高度有關(guān)，海拔越高的地方，氣壓越低，食品包裝袋變得鼓起來(lái)，這是因?yàn)榇髿鈮弘S高度增加而減小，使得袋內(nèi)的氣壓大于外部大氣壓，因此包裝袋會(huì)鼓鼓的，所以外界大氣壓在變小，故西藏比西安的海拔高。故答案為：80；變?。桓?。10．（2022秋?金山區(qū)期末）小華同學(xué)用吸管喝盒裝牛奶如圖所示，吸了一大口發(fā)現(xiàn)奶盒變扁了。在物理的學(xué)習(xí)中，小華知道了力可以使物體發(fā)生形變，并通過(guò)查閱資料獲得以下信息：（1）牛奶盒里牛奶上方有一定質(zhì)量封閉氣體；（2）在20℃時(shí)，一定質(zhì)量封閉氣體壓強(qiáng)隨體積變化如下表所示。體積V（mL）0.10.20.30.4氣體壓強(qiáng)p（Pa）1×1055×1043.33×1042.5×104①由數(shù)據(jù)可知在20℃時(shí)，一定質(zhì)量封閉氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系是：一定質(zhì)量封閉氣體，壓強(qiáng)與體積成反比；②指出包裝盒變扁的原因，并寫(xiě)出分析過(guò)程：吸了一大口牛奶后，盒內(nèi)的氣體的體積變大，壓強(qiáng)就會(huì)變小，由于外界大氣壓不變，使盒內(nèi)氣壓小于盒外大氣壓，奶盒在大氣壓作用下被壓扁。【答案】（1）一定質(zhì)量封閉氣體，壓強(qiáng)與體積成反比；（2）吸了一大口牛奶后，盒內(nèi)的氣體的體積變大，壓強(qiáng)就會(huì)變小，由于外界大氣壓不變，使盒內(nèi)氣壓小于盒外大氣壓，奶盒在大氣壓作用下被壓扁?！窘獯稹拷猓海?）由數(shù)據(jù)可知在20℃時(shí)，一定質(zhì)量封閉氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系是：一定質(zhì)量封閉氣體，壓強(qiáng)與體積成反比；（2）吸了一大口牛奶后，盒內(nèi)的氣體的體積變大，壓強(qiáng)就會(huì)變小，由于外界大氣壓不變，使盒內(nèi)氣壓小于盒外大氣壓，奶盒在大氣壓作用下被壓扁。故答案為：（1）一定質(zhì)量封閉氣體，壓強(qiáng)與體積成反比；（2）吸了一大口牛奶后，盒內(nèi)的氣體的體積變大，壓強(qiáng)就會(huì)變小，由于外界大氣壓不變，使盒內(nèi)氣壓小于盒外大氣壓，奶盒在大氣壓作用下被壓扁。11．（2023?南昌開(kāi)學(xué)）如圖所示，是一種名為“吸血鬼杯”的飲料杯，左邊的細(xì)玻璃管與右邊的杯身上端均開(kāi)口，下部相連通，構(gòu)成一個(gè)連通器；當(dāng)我們從細(xì)玻璃管口吸飲料時(shí)，不必傾倒杯子，飲料在大氣壓的作用下就能夠進(jìn)入口中?！敬鸢浮窟B通器；大氣壓?！窘獯稹拷猓骸拔肀钡娘嬃媳?，上端開(kāi)口，下端連通，故是一個(gè)連通器；當(dāng)我們從細(xì)玻璃管口吸喝飲料時(shí)，口中的氣壓減小，飲料被大氣壓壓入口中，故不必傾倒杯子，飲料能夠進(jìn)入口中；故答案為：連通器；大氣壓。12．（2022秋?黃浦區(qū)期末）物理知識(shí)在生活中有著廣泛的應(yīng)用。如圖（a）所示，鍋爐液位計(jì)主要是利用連通器原理工作的；如圖（b）所示是國(guó)產(chǎn)C919大飛機(jī)，為了減輕飛機(jī)質(zhì)量，制作時(shí)采用密度較小的鋁鋰合金（選填“較大”或“較小”）；先秦時(shí)期，古人用“角法”治病，“角法”就是現(xiàn)在的拔火罐，如圖（c）所示，工作時(shí)罐內(nèi)氣壓小于外界大氣壓強(qiáng)（選填“大于”“等于”或“小于”）?！敬鸢浮窟B通器；較小；小于?！窘獯稹拷猓海?）如圖（a）所示的鍋爐液位計(jì)底部相連，上端開(kāi)口，是利用連通器原理工作的。（2）C919大飛機(jī)的體積一定，由m＝ρV可知，材料的密度越小，客機(jī)的質(zhì)量越小，所以制造客機(jī)時(shí)采用密度較小的鋁鋰合金。（3）拔火罐時(shí)先用火將罐里的空氣加熱，然后迅速將罐子扣在患者的皮膚上，冷卻后罐內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓，罐子就會(huì)吸附在皮膚上。故答案為：連通器；較?。恍∮?。三、實(shí)驗(yàn)探究題。13．（2022?南京模擬）小明利用最大刻度值標(biāo)有2.5mL的一次性注射器等器材，對(duì)大氣壓的值進(jìn)行測(cè)量，其實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.先讓注射器吸入少量水，然后將活塞推至注射器底端，目的是排盡針筒內(nèi)空氣；當(dāng)注射器的小孔充滿水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔；b.用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，如圖甲所示，當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N；c.測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為4cm；d.根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，算出大氣壓的值；（1）實(shí)驗(yàn)所用的器材為：注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽、水和刻度尺；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出的大氣壓強(qiáng)是1.2×105Pa；（3）小明發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們?cè)谧龃藢?shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得的大氣壓值誤差較大，對(duì)此，小明與同學(xué)找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；②活塞與注射器筒壁間有摩擦；③彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)沒(méi)有讀準(zhǔn)；④活塞與注