9.3大气压强（讲义）教师版

人教版八年级物理下册第9章《压强》第3节大气压强讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一大气压基本概念：产生、存在★1116二测量大气压的实验：托里拆利实验★★22三大气压与海拔、体积、液体沸点的关系★★33四大气压的利用★★22一、大气压基本概念：1.定义：大气对浸在其中的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压。2.产生原因：气体受到重力，且有流动性，故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。3.著名的证明大气压存在的实验：马德堡半球实验；其它证明大气压存在的现象：吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料、覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验。【例题1】如图所示的实例中，与大气压无关的是（）A.船闸B.用吸管喝饮料C.吸盘挂物钩吸在墙上D.覆杯实验【答案】A【解析】（1）生活中很多现象的工作原理都利用了大气压强，抽气机、吸管、茶壶、针管、塑料吸盘等都可能利用到大气压；（2）逐个分析选择项中提到的物理情景，结合对应的物理知识从而确定答案。解：A.船闸的工作原理是连通器，与大气压无关，故A符合题意；B.当用口吸吸管时，口内气压减小，小于外界大气压，大气压压着饮料进入口中，故B不符合题意。C.利用吸盘内气体压强比大气压强小，大气压将挂构压在墙上，故C不符合题意。D.覆水杯实验说明了大气压的存在，故D不符合题意。故选：A。【变式练习1】下列情景中与大气压无关的是（）A.用剪刀剪树枝B.用吸盘挂物品C.用吸管吸饮料D.活塞式抽水机【答案】A【解析】生活中很多现象的工作原理都利用了大气压强，抽气机、吸管、茶壶、针管、塑料吸盘等都可能利用到大气压。解：A.用剪刀剪树枝运用的是杠杆的原理，故A符合题意；B.使用吸盘挂物品，是用力将吸盘中的气体挤出，是大气压将吸盘紧紧压在墙面上，是利用大气压的，故B不符合题意；C.当用吸管吸饮料时，先吸走的是管中的空气，使管内气压变小，这时大气压就压着饮料进入管中，进而进入人的嘴中，故C不符合题；D.活塞式抽水机在抽水时，抽起活塞时筒内气压减小，在外界大气压的作用下，水被压进筒内，利用了大气压强，故D不符合题意。故选：A。二、测量大气压的实验：1.首次准确测出大气压值的实验：托里拆利实验；2.实验操作要点：（1）实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满（即混入了空气），则测量结果偏小；（2）本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3m；（3）将玻璃管稍上提或下压、将玻璃管倾斜、玻璃管粗细、槽内水银的多少等因素不会影响水银柱的高度；3.标准大气压：支持760mm(76cm)水银柱的大气压叫标准大气压；（1）一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强，即P0=1.013×105Pa；（2）在粗略计算时，标准大气压可以取105帕斯卡，约支持10m高的水柱。4.气压计和种类：水银气压计、金属盒气压计（无液气压计）。【例题2】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】在托里拆利实验中，玻璃管内外水银面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，水银柱的高度差就不会改变。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。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不变，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。【变式练习2】某同学测量大气压强的过程如图所示，下列说法中正确的是（）A.此时水银槽液面上方气压低于标准大气压B.如果将玻璃管倾斜，水银柱长度不变C.最早证明大气压强存在的是托里拆利实验D.如果在管的侧壁A点开一个小孔，会有水银从孔流出【答案】A【解析】（1）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，标准高度为760mm；（2）如果将玻璃管倾斜，水银柱高度不变但长度会变；（3）最早证明大气压强存在的是马德堡半球实验；（4）依据大气压与侧壁小孔处液体压强的大小比较判断；解：A.由图可知：此时液柱高度750mm，说明此时气压只能支持750mm汞柱，低于标准大气压，故A正确；B.如果将玻璃管倾斜，不会对大气压强有影响，所以水银柱高度不变，但倾斜以后长度会变，故B错误；C.最早证明大气压强存在的不是托里拆利实验而是马德堡半球试验，故C错误；D.管的侧壁开一个小孔，由于管的上方是真空没有压强，小孔的外侧有大气压强，所以单凭A点的液体压强不足以使水银流出，故D错误。故选：A。【例题3】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】用托里拆利实验测量大气压值时，当玻璃管顶端是真空时，玻璃管内外水银面差是当时的大气压值；大气压支持水银柱不下落；在托里拆利实验中，管的粗细、槽中水银面的高低等都不会影响测量的结果，而混入空气也只会使测量结果偏小。解：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。【变式练习3】某物理兴趣小组为了测量教室内大气压强的大小，将直径为D的橡胶吸盘吸在水平放置的玻璃板下方，在吸盘下方挂上钩码当吸盘快要松动时，向小桶内加入细沙进行微调，如图所示。当吸盘刚好脱离玻璃板时，记录钩码总质量m，测出小桶和沙子总重G。（1）该实验的原理是，根据实验得出大气压强的计算式为（用字母表示）；（2）该小组做了多次实验，测得的大气压强数值均比实验室气压计读数值明显偏小，请你分析可能的原因有哪些：。【答案】（1）p=FS；（2）【解析】（1）根据p=F（2）从吸盘内的空气没有完全都被挤出；（或吸盘的气密性不好；吸盘脱离玻璃板前面积有所减小）分析解答。解：（1）当吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的向上的压力大小就等于所挂钩码的重力mg与小桶和沙子总重G的和；大气压的值也可通过公式表示为p=F（2）实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化，如：挤压吸盘时，吸盘内的空气没有完全都被挤出；吸盘的气密性不好；实验过程中有外部空气进入吸盘；吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等都会使得大气压强值偏小。故答案为：（1）p=FS；（2）三、大气压与海拔、液体沸点的关系：1.大气压随高度的增加而减小，在海拔3000米内，每升高10m，大气压就减小100Pa。大气压还受气候的影响，一般情况是晴天的气压比阴天高，冬天气压比夏天高。2.大气压与沸点：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。高原上气压低，水的沸点低于100℃，所以烧饭要用高压锅。【例题4】氢气球在空中升到一定高度就会破裂，下列分析正确的是（）A.这一高度的大气压很大，把气球压裂B.高空中的温度很低，气球被冻裂C.高空中的大气压小，球内气压把球胀裂D.高空中的紫外线很强，将气球照裂【答案】C【解析】大气压强不是固定不变的，大气压强和天气、温度、高度等有关系，一般情况下，高度越高、气压越小。解：大气压随着高度的增加而减小，当气球升到高空时，外界的气压减小，内部气压大于外部气压，气球体积增大，将气球胀破。故ABD错误、C正确。故选：C。【变式练习4】如图所示是同一密封食品袋的两张照片，甲图摄于海拔200米的地方，乙图摄于海拔3200米的地方.两图中，食品袋内气体不变的物理量是（选填“质量”、“体积”或“密度”）.食品袋形状不同原因是：海拔越高，外界大气压（选填“大于”或“小于”）袋内大气压而造成的。【答案】质量；小于。【解析】（1）质量是物质的一种属性，只与所含物质的多少有关，与物体的位置、状态、形状、温度无关，而物质的密度与状态有关；（2）大气压随高度的增加而减小。解：同一密封的小包袋装食品，不管它处于什么地方，其质量与物体的位置、状态、形状、温度无关，因此袋内的气体质量不变；由图可知，食品袋在海拔3200米的地方与海拔200米的地方相比，由于海拔增加，大气压的减小，外界大气压小于袋内大气压而造成食品袋的体积变大。故答案为：质量；小于。【例题5】如图所示的托里拆利实验装置中，下列情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化的是（）A.稍稍提高玻璃管 B.稍稍倾斜玻璃管C.向水银槽中加入少量水银D.将实验转移到高山上进行【答案】D【解析】影响托里拆利实验值的因素是大气压值，而与玻璃管的粗细、长短、以及水银槽中的水银的多少无关；大气压随高度的增加而减小。解：在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变，稍稍提升玻璃管、使玻璃管倾斜、以及往水银槽中加水银都不能影响到管内外水银面的高度差。但将实验装置转移到高山上进行的时候，高度增加了，大气压减小了，管内外水银面的高度差也减小。故D符合题意。故选：D。【变式练习5】如图所示是水银气压计和自制气压计，下列有关说法中正确的是（）A.在使用水银气压计时，如果玻璃管倾斜会影响测量结果B.自制气压计瓶内气压加上吸管内水柱产生的压强，等于瓶外大气压C.把自制气压计从1楼拿到10楼，瓶中水对瓶底的压强变小D.把水银气压计从1楼拿到10楼，玻璃管内水银柱会下降【答案】D【解析】（1）玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲以及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。（2）玻璃管内水柱高度高于瓶内的水面，这说明瓶内气压大于瓶外大气压。（3）根据大气压随高度的增加而减小，判断把自制气压计从1楼拿到10楼，瓶中水的高度变化，再利用液体压强公式判断压强变化。（4）根据大气压随高度的增加而减小，判断把水银气压计从1楼拿到10楼，玻璃管内水银柱的变化情况。解：A.在使用水银气压计时，如果玻璃管倾斜会使水银柱的长度增加，但高度不变，故不影响实验测量结果。故A错误。B.自制气压计瓶内气压等于瓶外大气压加上吸管内水柱产生的压强。故B错误。C.把自制气压计从1楼拿到10楼，由于外界大气压变小，瓶内气压不变，故管内水柱高度增大，由p＝ρgh知，当ρ一定时，h越大，p值越大，因此水对容器底的压强变大。故C错误。D.把水银气压计从1楼拿到10楼，由于外界大气压变小，故玻璃管内水银柱会下降。故D正确。故选：D。【例题6】如图是人呼吸过程模拟装置。当向下拉动橡皮膜时，容器内的气压将，气球在的作用下体积变大，这个步骤是模拟人的（选填“吸”或“呼”）气过程。【答案】减小；大气压；吸。【解析】在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。解：当向下拉动橡皮膜时，瓶内气体的体积增大，根据气体压强跟体积的关系可知，此时瓶内气体的压强将减小，由于瓶内气压减小，小于瓶外大气压，所以气球会在大气压的作用下体积变大；这个步骤是模拟人的吸气过程。故答案为：减小；大气压；吸。【变式练习6】在冬天，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，且不易拔出，其主要原因是（）A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.瓶内气体因温度降低而压强减小，大气压把瓶塞压紧D.瓶内气体温度降低而把瓶塞吸住【答案】C【解析】剩有半瓶热水，说明瓶内有一定体积的空气，从温度对空气压强的影响角度分析，再与外界大气压比较，就可找出其中的原因。解：在冬天，装有半瓶热水的热水瓶的上方空间内大部分气体是水蒸气，经过一个夜晚后，由于水蒸气液化，即瓶内的空气变少，造成了瓶内气压小于外界大气压，即瓶塞在外界大气压的作用下被紧紧的压在瓶口。故选：C。四、大气压的利用：1.大气压的应用实例：（1）活塞式抽水机抽水；（2）离心式水泵；（3）用吸管吸饮料；（4）注射器吸药液。【例题7】用如图所示的装置抽水，当活塞上升到S管口后继续上升，则发现的现象有（）A.水从S管口流出B.管内水随活塞继续上升C.管内水面开始下落D.水不能从S管口流出，水保持在管口附近不动，既不上升也不下降【答案】C【解析】当活塞上升到管口后，再继续上升，液体受上下气压相等，靠自身重力流回。解：当活塞上升到管口后再继续上升，活塞将离开管口，活塞下水面将直接与大气接触，在大气压力作用下水面会下降。故选：C。【变式练习7】如图为某活塞式抽水机工作的示意图，其中POQ是手柄，能绕着O点转动，P点通过连杆与活塞相连，A、B是单向阀门，只能向上开启，请回答下面的问题：（1）如图甲所示，当在Q点对手柄PQ施加（填“向上”或“向下”）的作用力时，圆筒中的活塞向上运动，阀门（选填“A”或“B”）打开，水在（选填“大气压”或“水压”）作用下经过阀门流入圆筒。（2）如图乙所示，活塞向下运动时，阀门B在（选填“大气压”或“水压”）作用下关闭，而阀门A打开，圆筒中的水不断上升到活塞上方。（3）如图丙所示，在Q点用力向下压手柄PQ时，手柄上P点受到的阻力方向（选填“向上”或“向下”），圆筒上方的水从出水管口流出；某地居民在安装此抽水机时，下端水管已插入水中，但无论怎样移动活塞，水管口都没有水流出，可能原因是（写一条即可）。【答案】（1）向下；B；大气压；（2）水压；（3）向下；水管与抽水机接头处漏气。【解析】（1）（2）抽水机是利用大气压来抽水的，读图，根据其工作过程，可具体描述其工作过程中如何利用大气压的作用将水抽上来；（3）阻力的方向与P点的运动方向相反；利用大气压强把水抽上来．解：（1）读图可知，活塞式抽水机在使用时，当在Q点对手柄PQ施加向下的作用力时，圆筒中的活塞向上运动，阀门B打开，水在大气压作用下经过阀门流入圆筒；（2）如图B，活塞向下运动时，阀门B受水的压力而关闭；水不能向下运动，于是就冲开阀门A进入圆筒的上部，再提起活塞时活塞时，活塞上面的水使阀门A关闭，水被活塞提起，从出水管中流出来；（3）在Q点用力向下压手柄PQ时，P点向上运动，故手柄上P点受到的阻力方向向下；移动活塞，水管口都没有水流出，可能是水管与抽水机接头处漏气．故答案为：（1）向下；B；大气压；（2）水压；（3）向下；水管与抽水机接头处漏气。【例题8】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水的玻璃瓶中，橡皮塞与瓶口紧密接触。从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中（对瓶子采取了保温措施），观察到管内水柱的高度发生了变化，如表所示。根据实验现象，下列判断错误的是（）楼层12345管内与瓶内水面的高度差/cm55.35.766.3A.水柱高度h增大，说明大气压升高了B.往瓶内吹气后，瓶内气压大于瓶外大气压C.水柱高度h越大，瓶内外的气体压强差越大D.上楼的过程中，瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响【答案】A【解析】（1）如果瓶内水的温度变化，由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化，如果瓶口密封不严，会使瓶内气压变化影响实验结果；（2）知道大气压随高度的增加而减小；瓶中水面上方是空气