9.3大氣壓強（講義）教師版

人教版八年級物理下冊第9章《壓強》第3節(jié)大氣壓強講義（知識點總結(jié)+例題講解）序號知識點難易程度例題數(shù)變式題數(shù)合計一大氣壓基本概念：產(chǎn)生、存在★1116二測量大氣壓的實驗：托里拆利實驗★★22三大氣壓與海拔、體積、液體沸點的關(guān)系★★33四大氣壓的利用★★22一、大氣壓基本概念：1.定義：大氣對浸在其中的物體產(chǎn)生的壓強叫大氣壓強，簡稱大氣壓。2.產(chǎn)生原因：氣體受到重力，且有流動性，故能向各個方向?qū)谄渲械奈矬w產(chǎn)生壓強。3.著名的證明大氣壓存在的實驗：馬德堡半球?qū)嶒?；其它證明大氣壓存在的現(xiàn)象：吸盤掛衣鉤能緊貼在墻上、利用吸管吸飲料、覆杯實驗、瓶吞雞蛋實驗?！纠}1】如圖所示的實例中，與大氣壓無關(guān)的是（）A.船閘B.用吸管喝飲料C.吸盤掛物鉤吸在墻上D.覆杯實驗【答案】A【解析】（1）生活中很多現(xiàn)象的工作原理都利用了大氣壓強，抽氣機、吸管、茶壺、針管、塑料吸盤等都可能利用到大氣壓；（2）逐個分析選擇項中提到的物理情景，結(jié)合對應(yīng)的物理知識從而確定答案。解：A.船閘的工作原理是連通器，與大氣壓無關(guān)，故A符合題意；B.當用口吸吸管時，口內(nèi)氣壓減小，小于外界大氣壓，大氣壓壓著飲料進入口中，故B不符合題意。C.利用吸盤內(nèi)氣體壓強比大氣壓強小，大氣壓將掛構(gòu)壓在墻上，故C不符合題意。D.覆水杯實驗說明了大氣壓的存在，故D不符合題意。故選：A?！咀兪骄毩?】下列情景中與大氣壓無關(guān)的是（）A.用剪刀剪樹枝B.用吸盤掛物品C.用吸管吸飲料D.活塞式抽水機【答案】A【解析】生活中很多現(xiàn)象的工作原理都利用了大氣壓強，抽氣機、吸管、茶壺、針管、塑料吸盤等都可能利用到大氣壓。解：A.用剪刀剪樹枝運用的是杠桿的原理，故A符合題意；B.使用吸盤掛物品，是用力將吸盤中的氣體擠出，是大氣壓將吸盤緊緊壓在墻面上，是利用大氣壓的，故B不符合題意；C.當用吸管吸飲料時，先吸走的是管中的空氣，使管內(nèi)氣壓變小，這時大氣壓就壓著飲料進入管中，進而進入人的嘴中，故C不符合題；D.活塞式抽水機在抽水時，抽起活塞時筒內(nèi)氣壓減小，在外界大氣壓的作用下，水被壓進筒內(nèi)，利用了大氣壓強，故D不符合題意。故選：A。二、測量大氣壓的實驗：1.首次準確測出大氣壓值的實驗：托里拆利實驗；2.實驗操作要點：（1）實驗前玻璃管里水銀灌滿的目的是：使玻璃管倒置后，水銀上方為真空；若未灌滿（即混入了空氣），則測量結(jié)果偏??；（2）本實驗若把水銀改成水，則需要玻璃管的長度為10.3m；（3）將玻璃管稍上提或下壓、將玻璃管傾斜、玻璃管粗細、槽內(nèi)水銀的多少等因素不會影響水銀柱的高度；3.標準大氣壓：支持760mm(76cm)水銀柱的大氣壓叫標準大氣壓；（1）一標準大氣壓等于76cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強，即P0=1.013×105Pa；（2）在粗略計算時，標準大氣壓可以取105帕斯卡，約支持10m高的水柱。4.氣壓計和種類：水銀氣壓計、金屬盒氣壓計（無液氣壓計）。【例題2】如圖所示的托里拆利實驗，原來玻璃管豎直，后來讓玻璃管傾斜，水銀充滿全管，有關(guān)尺寸如圖所示.下列說法中不正確的是（）A.玻璃管豎直時，上端無水銀的部分肯定是真空的B.外界大氣壓強肯定是76cm高水銀柱C.玻璃管傾斜后，水銀對玻璃管上端有壓強D.玻璃管傾斜后，若不慎將上端碰出一小孔，則水銀會向上噴【答案】D【解析】在托里拆利實驗中，玻璃管內(nèi)外水銀面高度差取決于外界大氣壓的大小，在正常測量時，外界大氣壓不變，水銀柱的高度差就不會改變。解：A.玻璃管傾斜后能夠充滿全管，說明上端無水銀的部分肯定是真空，若不是真空，管內(nèi)水銀不會充滿全管，故A正確。B.若外界壓強低于76cm高水銀柱，則水銀柱會越低，由豎直管可知外界大氣壓強肯定是76cm高水銀柱，故B正確。C.水銀充滿全管，水銀對玻璃管上端有壓強。大氣壓不變，傾斜后管內(nèi)水銀的壓強不變，所以會有向上壓強，故C正確。D.上端碰出一小孔，試管上端也存在大氣壓強，管內(nèi)水銀在重力作用下會下降，而不會向上噴，故D錯誤。故選：D。【變式練習2】某同學測量大氣壓強的過程如圖所示，下列說法中正確的是（）A.此時水銀槽液面上方氣壓低于標準大氣壓B.如果將玻璃管傾斜，水銀柱長度不變C.最早證明大氣壓強存在的是托里拆利實驗D.如果在管的側(cè)壁A點開一個小孔，會有水銀從孔流出【答案】A【解析】（1）在托里拆利實驗中，大氣壓所能支持的水銀柱的高度是指玻璃管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀面的垂直高度，標準高度為760mm；（2）如果將玻璃管傾斜，水銀柱高度不變但長度會變；（3）最早證明大氣壓強存在的是馬德堡半球?qū)嶒?；?）依據(jù)大氣壓與側(cè)壁小孔處液體壓強的大小比較判斷；解：A.由圖可知：此時液柱高度750mm，說明此時氣壓只能支持750mm汞柱，低于標準大氣壓，故A正確；B.如果將玻璃管傾斜，不會對大氣壓強有影響，所以水銀柱高度不變，但傾斜以后長度會變，故B錯誤；C.最早證明大氣壓強存在的不是托里拆利實驗而是馬德堡半球試驗，故C錯誤；D.管的側(cè)壁開一個小孔，由于管的上方是真空沒有壓強，小孔的外側(cè)有大氣壓強，所以單憑A點的液體壓強不足以使水銀流出，故D錯誤。故選：A?！纠}3】如圖所示，是托里拆利實驗的規(guī)范操作過程，關(guān)于托里拆利實驗，下面說法錯誤的是（）A.是大氣壓支持玻璃管內(nèi)的水銀柱不會下落B.實驗中玻璃管內(nèi)水銀面的上方有少量空氣C.大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強D.換用更粗一些的等長玻璃管，管內(nèi)外水銀面高度差將不變【答案】B【解析】用托里拆利實驗測量大氣壓值時，當玻璃管頂端是真空時，玻璃管內(nèi)外水銀面差是當時的大氣壓值；大氣壓支持水銀柱不下落；在托里拆利實驗中，管的粗細、槽中水銀面的高低等都不會影響測量的結(jié)果，而混入空氣也只會使測量結(jié)果偏小。解：A.玻璃管內(nèi)水銀柱不會落下是靠大氣壓支持，故A正確；B.實驗中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空，故B錯誤；C.玻璃管內(nèi)水銀柱不會落下是靠大氣壓支持，大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強，故C正確；D.換用更粗一些的等長玻璃管，管內(nèi)外水銀面高度差將不變，故D正確。故選：B。【變式練習3】某物理興趣小組為了測量教室內(nèi)大氣壓強的大小，將直徑為D的橡膠吸盤吸在水平放置的玻璃板下方，在吸盤下方掛上鉤碼當吸盤快要松動時，向小桶內(nèi)加入細沙進行微調(diào)，如圖所示。當吸盤剛好脫離玻璃板時，記錄鉤碼總質(zhì)量m，測出小桶和沙子總重G。（1）該實驗的原理是，根據(jù)實驗得出大氣壓強的計算式為（用字母表示）；（2）該小組做了多次實驗，測得的大氣壓強數(shù)值均比實驗室氣壓計讀數(shù)值明顯偏小，請你分析可能的原因有哪些：?！敬鸢浮浚?）p=FS；（2）【解析】（1）根據(jù)p=F（2）從吸盤內(nèi)的空氣沒有完全都被擠出；（或吸盤的氣密性不好；吸盤脫離玻璃板前面積有所減小）分析解答。解：（1）當吸盤即將脫離玻璃板時，空氣對塑料吸盤的向上的壓力大小就等于所掛鉤碼的重力mg與小桶和沙子總重G的和；大氣壓的值也可通過公式表示為p=F（2）實驗產(chǎn)生的誤差主要是因為實驗過程并不如原理分析中那么理想化，如：擠壓吸盤時，吸盤內(nèi)的空氣沒有完全都被擠出；吸盤的氣密性不好；實驗過程中有外部空氣進入吸盤；吸盤脫離玻璃板前面積有所減小等都會使得大氣壓強值偏小。故答案為：（1）p=FS；（2）三、大氣壓與海拔、液體沸點的關(guān)系：1.大氣壓隨高度的增加而減小，在海拔3000米內(nèi)，每升高10m，大氣壓就減小100Pa。大氣壓還受氣候的影響，一般情況是晴天的氣壓比陰天高，冬天氣壓比夏天高。2.大氣壓與沸點：一切液體的沸點，都是氣壓減小時降低，氣壓增大時升高。高原上氣壓低，水的沸點低于100℃，所以燒飯要用高壓鍋?！纠}4】氫氣球在空中升到一定高度就會破裂，下列分析正確的是（）A.這一高度的大氣壓很大，把氣球壓裂B.高空中的溫度很低，氣球被凍裂C.高空中的大氣壓小，球內(nèi)氣壓把球脹裂D.高空中的紫外線很強，將氣球照裂【答案】C【解析】大氣壓強不是固定不變的，大氣壓強和天氣、溫度、高度等有關(guān)系，一般情況下，高度越高、氣壓越小。解：大氣壓隨著高度的增加而減小，當氣球升到高空時，外界的氣壓減小，內(nèi)部氣壓大于外部氣壓，氣球體積增大，將氣球脹破。故ABD錯誤、C正確。故選：C?！咀兪骄毩?】如圖所示是同一密封食品袋的兩張照片，甲圖攝于海拔200米的地方，乙圖攝于海拔3200米的地方.兩圖中，食品袋內(nèi)氣體不變的物理量是（選填“質(zhì)量”、“體積”或“密度”）.食品袋形狀不同原因是：海拔越高，外界大氣壓（選填“大于”或“小于”）袋內(nèi)大氣壓而造成的?！敬鸢浮抠|(zhì)量；小于?！窘馕觥浚?）質(zhì)量是物質(zhì)的一種屬性，只與所含物質(zhì)的多少有關(guān)，與物體的位置、狀態(tài)、形狀、溫度無關(guān)，而物質(zhì)的密度與狀態(tài)有關(guān)；（2）大氣壓隨高度的增加而減小。解：同一密封的小包袋裝食品，不管它處于什么地方，其質(zhì)量與物體的位置、狀態(tài)、形狀、溫度無關(guān)，因此袋內(nèi)的氣體質(zhì)量不變；由圖可知，食品袋在海拔3200米的地方與海拔200米的地方相比，由于海拔增加，大氣壓的減小，外界大氣壓小于袋內(nèi)大氣壓而造成食品袋的體積變大。故答案為：質(zhì)量；小于?！纠}5】如圖所示的托里拆利實驗裝置中，下列情況能使玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差發(fā)生變化的是（）A.稍稍提高玻璃管 B.稍稍傾斜玻璃管C.向水銀槽中加入少量水銀D.將實驗轉(zhuǎn)移到高山上進行【答案】D【解析】影響托里拆利實驗值的因素是大氣壓值，而與玻璃管的粗細、長短、以及水銀槽中的水銀的多少無關(guān)；大氣壓隨高度的增加而減小。解：在做托里拆利實驗時，只要外界大氣壓不變，管內(nèi)外水銀面的高度差就不變，稍稍提升玻璃管、使玻璃管傾斜、以及往水銀槽中加水銀都不能影響到管內(nèi)外水銀面的高度差。但將實驗裝置轉(zhuǎn)移到高山上進行的時候，高度增加了，大氣壓減小了，管內(nèi)外水銀面的高度差也減小。故D符合題意。故選：D?！咀兪骄毩?】如圖所示是水銀氣壓計和自制氣壓計，下列有關(guān)說法中正確的是（）A.在使用水銀氣壓計時，如果玻璃管傾斜會影響測量結(jié)果B.自制氣壓計瓶內(nèi)氣壓加上吸管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強，等于瓶外大氣壓C.把自制氣壓計從1樓拿到10樓，瓶中水對瓶底的壓強變小D.把水銀氣壓計從1樓拿到10樓，玻璃管內(nèi)水銀柱會下降【答案】D【解析】（1）玻璃管粗細、是否傾斜、是否彎曲以及水銀槽內(nèi)水銀的多少不會影響大氣壓的測量值。（2）玻璃管內(nèi)水柱高度高于瓶內(nèi)的水面，這說明瓶內(nèi)氣壓大于瓶外大氣壓。（3）根據(jù)大氣壓隨高度的增加而減小，判斷把自制氣壓計從1樓拿到10樓，瓶中水的高度變化，再利用液體壓強公式判斷壓強變化。（4）根據(jù)大氣壓隨高度的增加而減小，判斷把水銀氣壓計從1樓拿到10樓，玻璃管內(nèi)水銀柱的變化情況。解：A.在使用水銀氣壓計時，如果玻璃管傾斜會使水銀柱的長度增加，但高度不變，故不影響實驗測量結(jié)果。故A錯誤。B.自制氣壓計瓶內(nèi)氣壓等于瓶外大氣壓加上吸管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強。故B錯誤。C.把自制氣壓計從1樓拿到10樓，由于外界大氣壓變小，瓶內(nèi)氣壓不變，故管內(nèi)水柱高度增大，由p＝ρgh知，當ρ一定時，h越大，p值越大，因此水對容器底的壓強變大。故C錯誤。D.把水銀氣壓計從1樓拿到10樓，由于外界大氣壓變小，故玻璃管內(nèi)水銀柱會下降。故D正確。故選：D。【例題6】如圖是人呼吸過程模擬裝置。當向下拉動橡皮膜時，容器內(nèi)的氣壓將，氣球在的作用下體積變大，這個步驟是模擬人的（選填“吸”或“呼”）氣過程。【答案】減??；大氣壓；吸。【解析】在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體體積越小，壓強越大；體積越大，壓強越小。解：當向下拉動橡皮膜時，瓶內(nèi)氣體的體積增大，根據(jù)氣體壓強跟體積的關(guān)系可知，此時瓶內(nèi)氣體的壓強將減小，由于瓶內(nèi)氣壓減小，小于瓶外大氣壓，所以氣球會在大氣壓的作用下體積變大；這個步驟是模擬人的吸氣過程。故答案為：減??；大氣壓；吸?！咀兪骄毩?】在冬天，剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊，且不易拔出，其主要原因是（）A.軟木塞受潮膨脹B.瓶口因溫度降低而收縮變小C.瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強減小，大氣壓把瓶塞壓緊D.瓶內(nèi)氣體溫度降低而把瓶塞吸住【答案】C【解析】剩有半瓶熱水，說明瓶內(nèi)有一定體積的空氣，從溫度對空氣壓強的影響角度分析，再與外界大氣壓比較，就可找出其中的原因。解：在冬天，裝有半瓶熱水的熱水瓶的上方空間內(nèi)大部分氣體是水蒸氣，經(jīng)過一個夜晚后，由于水蒸氣液化，即瓶內(nèi)的空氣變少，造成了瓶內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，即瓶塞在外界大氣壓的作用下被緊緊的壓在瓶口。故選：C。四、大氣壓的利用：1.大氣壓的應(yīng)用實例：（1）活塞式抽水機抽水；（2）離心式水泵；（3）用吸管吸飲料；（4）注射器吸藥液?！纠}7】用如圖所示的裝置抽水，當活塞上升到S管口后繼續(xù)上升，則發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象有（）A.水從S管口流出B.管內(nèi)水隨活塞繼續(xù)上升C.管內(nèi)水面開始下落D.水不能從S管口流出，水保持在管口附近不動，既不上升也不下降【答案】C【解析】當活塞上升到管口后，再繼續(xù)上升，液體受上下氣壓相等，靠自身重力流回。解：當活塞上升到管口后再繼續(xù)上升，活塞將離開管口，活塞下水面將直接與大氣接觸，在大氣壓力作用下水面會下降。故選：C?！咀兪骄毩?】如圖為某活塞式抽水機工作的示意圖，其中POQ是手柄，能繞著O點轉(zhuǎn)動，P點通過連桿與活塞相連，A、B是單向閥門，只能向上開啟，請回答下面的問題：（1）如圖甲所示，當在Q點對手柄PQ施加（填“向上”或“向下”）的作用力時，圓筒中的活塞向上運動，閥門（選填“A”或“B”）打開，水在（選填“大氣壓”或“水壓”）作用下經(jīng)過閥門流入圓筒。（2）如圖乙所示，活塞向下運動時，閥門B在（選填“大氣壓”或“水壓”）作用下關(guān)閉，而閥門A打開，圓筒中的水不斷上升到活塞上方。（3）如圖丙所示，在Q點用力向下壓手柄PQ時，手柄上P點受到的阻力方向（選填“向上”或“向下”），圓筒上方的水從出水管口流出；某地居民在安裝此抽水機時，下端水管已插入水中，但無論怎樣移動活塞，水管口都沒有水流出，可能原因是（寫一條即可）。【答案】（1）向下；B；大氣壓；（2）水壓；（3）向下；水管與抽水機接頭處漏氣?！窘馕觥浚?）（2）抽水機是利用大氣壓來抽水的，讀圖，根據(jù)其工作過程，可具體描述其工作過程中如何利用大氣壓的作用將水抽上來；（3）阻力的方向與P點的運動方向相反；利用大氣壓強把水抽上來．解：（1）讀圖可知，活塞式抽水機在使用時，當在Q點對手柄PQ施加向下的作用力時，圓筒中的活塞向上運動，閥門B打開，水在大氣壓作用下經(jīng)過閥門流入圓筒；（2）如圖B，活塞向下運動時，閥門B受水的壓力而關(guān)閉；水不能向下運動，于是就沖開閥門A進入圓筒的上部，再提起活塞時活塞時，活塞上面的水使閥門A關(guān)閉，水被活塞提起，從出水管中流出來；（3）在Q點用力向下壓手柄PQ時，P點向上運動，故手柄上P點受到的阻力方向向下；移動活塞，水管口都沒有水流出，可能是水管與抽水機接頭處漏氣．故答案為：（1）向下；B；大氣壓；（2）水壓；（3）向下；水管與抽水機接頭處漏氣?！纠}8】如圖所示，把一根兩端開口的細玻璃管，通過橡皮塞插入裝有紅色水的玻璃瓶中，橡皮塞與瓶口緊密接觸。從管口向瓶內(nèi)吹入少量氣體后，瓶內(nèi)的水沿玻璃管上升的高度為h。把這個自制氣壓計從1樓帶到5樓的過程中（對瓶子采取了保溫措施），觀察到管內(nèi)水柱的高度發(fā)生了變化，如表所示。根據(jù)實驗現(xiàn)象，下列判斷錯誤的是（）樓層12345管內(nèi)與瓶內(nèi)水面的高度差/cm55.35.766.3A.水柱高度h增大，說明大氣壓升高了B.往瓶內(nèi)吹氣后，瓶內(nèi)氣壓大于瓶外大氣壓C.水柱高度h越大，瓶內(nèi)外的氣體壓強差越大D.上樓的過程中，瓶子保溫是為了避免溫度對測量結(jié)果的影響【答案】A【解析】（1）如果瓶內(nèi)水的溫度變化，由于熱脹冷縮會引起玻璃管中水柱的變化，如果瓶口密封不嚴，會使瓶內(nèi)氣壓變化影響實驗結(jié)果；（2）知道大氣壓隨高度的增加而減??；瓶中水面上方是空氣