第11讲 大气压强（原卷版）-新九年级物理暑假课（上海沪教版）

第11讲大气压强1.了解由于大气压强的客观存在而产生的现象；2.知道测量大气压强的方法、大气压强大小和单位；3.了解抽水机的工作原理、生活中大气压强的变化；一、证明大气压强存在的实验1.简单实验：（1）塑料吸盘：把塑料吸盘中的空气排出一部分，塑料吸盘内外压强不等，塑料吸盘就能吸在光滑墙壁上。如果塑料吸盘戳个小孔，空气通过小孔，进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间，吸盘便不能贴在光滑墙面上。（2）悬空塑料管里的水：塑料管装满水，用硬纸片盖住管口倒置，塑料管中的水不会流出来。如果把塑料管的上方和大气相通，上、下压强相等，水就不能留在管中。（3）用吸管吸饮料：如果把杯口密封，空气不能进入杯内，便无法不断的吸到饮料。大气压的作用使饮料进入口中。2.大气压的存在：以上实验说明大气压强确实存在，历史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球实验。在大气内部的各个位置也存在着压强，这个压强叫做大气压强，简称大气压。要点：空气和液体一样，具有流动性，所以大气内部向各个方向都有压强。二、大气压的测量1.托里拆利实验（1）实验过程：如图所示，在长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm。（2）实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。如图所示，在管内外水银面交界处设想有一假想的液片，由于水银柱静止，液体受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等，也就是大气压支持了管内大约760mm高的水银柱，大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强相等。通常把这样大小的压强叫做标准大气压，用表示。根据液体压强公式：。（3）在托里拆利实验中，管内上方是真空，管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关，只与水银柱的竖直高度有关。2.气压计（1）气压计：测量大气压的仪器叫做气压计。（2）常见的气压计：水银气压计、无液气压计，氧气瓶和灭火器上的气压计也是一种无液气压计。3.大气压的变化（1）大气压随高度的升高而减小。由于越向高空，空气越稀薄，空气的密度越小，由于大气层密度变化是不均匀的，因此压强随高度的变化也是不均匀的。在海拔2000m以内，大约每升高12m，大气压减小133Pa。（2）天气的变化影响大气压。一般来说，晴天的气压比阴雨天的高。4.大气压和水的沸点：水的沸点在标准大气压下是100℃，随着大气压的减小，水的沸点会降低。要点：1.单位：国际单位是帕斯卡(Pa)。常用单位还有毫米汞柱（mmHg），厘米汞柱（cmHg），标准大气压(atm)。2.托里拆利实验中，如果玻璃管中有部分空气，测量的大气压值比实际值偏小；如果实验中用水代替水银，需要约10m长的玻璃管。3.水银气压计的测量结果较准确，但携带不方便。实际应用中经常使用金属盒气压计，也叫无液气压计，它的主要部分是波纹真空金属盒。气压变化时，金属盒的厚度会发生变化，传动装置将这种变化转变为指针的偏转，指示出气压的大小。三、活塞式抽水机活塞式抽水机，是利用大气压把水从低处抽到高处的装置。使用时，若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，气压小于外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（图甲）；当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部（图乙）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，从侧管流出。与此同时井里的水又在大气压的作用下推开阀门B进入圆筒（图丙）。例1．著名的___________实验有力的证明了大气压强的存在，意大利科学家___________首先用实验测定了大气压的值；大气压强的大小与海拔高度有关，海拔高度越高，空气密度越___________，大气压强就越___________。（后两空均选填“大”或“小”）例2．活塞式抽水机是利用_______工作的。船闸是利用_______工作的。例3．测得马德堡半球实验球面积1.2米，则马德堡半球上受到的大气压力约________牛．例4．大气压随海拔高度的升高而______（选填“增大”、“减小”或“不变”），小娟同学拿着自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时，发现玻璃管内水柱的高度h______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。例5．在某星球表面，物体所受重力与质量的比值约为3.8N/kg，大气压约为760Pa。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验，如图所示，水的密度为1.0×103kg/m3，则经实验测出的h约为______m。例6．如图所示是著名的托里拆利实验，将装满水银的玻璃管开口向下竖直放入水银槽中再将玻璃管倾斜，管中水银面的高度如图所示，则此时大气压强等于______mm高水银柱所产生的压强。如果管内上方混入了部分空气，则液面上方管内水银柱将______750mm；若将此装置移到高山上，则液面上方管内水银柱将______750mm。（后两空均选填“大于”“小于”或“等于”）例7．手持式小型抽气、打气两用气筒的构造如下图所示，为筒壳，为活塞，c和d为两个气嘴，气嘴内部有阀门（如图）．使用这种气筒时：当接气嘴________（c／d）时，活塞往_________（左／右）移，起打气作用；当接气嘴_______（c／d）时，活塞往____________（左／右）移，起抽气作用．例8．如图实验不能说明大气压存在的是（）A．

皮碗对吸 B．

瓶吞鸡蛋C．

纸拖水杯 D．橡皮膜凸出例9．某同学做托里拆利实验，测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76cm，下面的哪些措施可以使这个高度差改变（

）A．往槽内加入少许水银B．把玻璃管往上提一提（不露出水银面）C．使玻璃管稍微倾斜一点D．把实验移到高山上去做例10．如图所示。小明利用托里拆利实验测量大气压强的值。则以下判断正确的是（）A．此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强B．若将玻璃管稍微倾斜，则管内外水很面的高度差将变大C．若某栋观光大厦共95层，若把此装器从大厦首层乘电梯带到95层楼顶，则管外水银面的高度差将增大D．若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支撑液柱的高度会大于水银柱的例11．我们吸气时,下列说法正确的是A．肺的容积减小，肺内空气压强大于外界大气压B．肺的容积增大，肺内空气压强小于外界大气压C．肺的容积增大，肺内空气压强大于外界大气压D．肺的容积减小，肺内空气压强小于外界大气压例12．用如图所示的装置抽水，当活塞上升到S管口后继续上升，则发生的现象有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，既不上升也不下一、单选题1．（2020·上海·统考中考真题）下列实例中利用大气压强工作的是（

）A．用钓鱼竿钓鱼 B．用吸管吸饮料C．用硬棒撬石块 D．用温度计测温2．（2023·湖南益阳·统考中考真题）下列情景中利用了大气压的是（）A．

将药物注射进肌肉 B．

气体将活塞冲出C．

飞艇上升 D．

用拔子疏通下水道二、填空题3．（2023·四川宜宾·统考中考真题）高海拔地区的大气压________（选填“高”或“低”）于1标准大气压，水的沸点________（选填“高”或“低”）于100℃。4．（2022·西藏·统考中考真题）将如图烧瓶中的水加热至沸腾，迅速用橡皮塞塞住瓶口，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，我们会看到烧瓶中的水又______了。这是因为浇冷水使烧瓶内水蒸气液化，减小了瓶内气压，使水的______降低。5．（2022·辽宁·统考中考真题）中考过后，小鹏去森林公园游玩，森林中气温比外界低，原因之一是森林涵养水源。水的___________较大，气温上升得慢。溪水沿着石缝向下流淌，因为受到___________力的作用。他带着自制的气压计（如图所示），到达山顶时，液柱高度会___________。6．（2019·上海·统考中考真题）亚里士多德为了说明抽水机原理，提出自然界厌恶真空的理论．他认为在自然界中，接触到真空的液体就会自己填补，会上升，因此亚里士多德认为“自然界是厌恶真空的”．（1）在下列几个现象中，能支持上述亚里士多德理论的实验是_____A．回声的形成B．彩虹C．用吸管吸饮料（2）在下列几个实验中，能推翻上述亚里士多德理论的实验是_____A．托里拆利实验B．富兰克林风筝雷电实验C．马德堡半球实验（3）请你结合所学的物理知识，解释为什么第2小题中你所选择的实验可以推翻亚里士多德的结论______．一、单选题1．下列实例中，属于大气压应用的是（）A．液位计 B．拔火罐 C．茶壶 D．密度计2．下列压强值不等于一个标准大气压值的是（）A．76厘米高汞柱 B．10.3米高水柱C．1.01×105帕 D．0.76米高水柱3．请你估算一下，大气对你左手大拇指指甲的压强约为（）A．105Pa B．103Pa C．10Pa D．10﹣1Pa4．关于大气压强，下列说法正确的是（）A．大气压强是由于大气有重力而产生的B．大气压强的方向是竖直向下的C．大气压强随着海拔高度的增加而增大D．同一地点大气压是不变的5．课本中“冷水浇铁皮罐”实验拿一空铁皮罐，放少量的水，用火加热，水沸腾之后把罐口堵住，然后浇上冷水，铁皮罐变扁，如图所示，关于铁皮罐变扁的原因，下列说法正确的是（）A．冷水的压力使铁桶变扁 B．铁桶变扁与力无关C．铁桶内空气膨胀使铁桶变扁 D．大气压使铁桶变扁6．如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并探究大气压的变化，下列说法正确的是（）A．甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升B．甲图中若玻璃管由竖直变倾斜，水银柱的高度会增加C．把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差变小D．乙装置更能准确地测量出大气压的值7．图所示两个使用吸盘的实验中，吸盘都保持静止，所挂钩码是吸盘所能提起的最大重物。对此，下列说法正确的是（）A．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力B．乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的一半C．利用甲图的实验可以粗测大气压的值D．利用乙图的实验可以粗测大气压的值8．小明利用如图所示的装置来估测大气压的值，关于本实验，下列说法不正确的是（）A．应该沿水平方向拉动注射器筒B．用刻度尺测出注射器刻度部分的长度C．如果筒内空气没有排尽，则测出的大气压值偏大D．当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数9．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高于标准大气压B．如果将玻璃管倾斜，水银柱高度差不变C．如果将玻璃管向下压一些，管内外水银柱高度差变大D．向槽中继续注入少量水银，管内外水银面高度差变大10．由于大气压会随天气的变化而变化，如图是某校STEM兴趣小组的同学根据这一知识设计制作的“天气预报瓶”，其中A为与大气相通的玻璃管，B为密闭的玻璃球，A与B下部连通，内装有红墨水。则下列说法正确的是（）A．A管越粗，越容易看出天气的气压变化B．A管液面上升时，显示大气压减小C．A管和B球液面相平时，瓶内气压大于外界大气压D．在相同天气状况下，在山脚和山顶，A液面位置相同二、填空题11．意大利科学家______（选填“托里拆利”或“帕斯卡”）首先测定了大气压强的值；海拔高度越高，空气越______（选填“稠密”或“稀薄”），大气压强就越______（选填“大”或“小”）。12．马德堡半球实验证明了_________的存在且很大；意大利科学家_________首先用水银做实验测定了大气压的值；船闸是利用了_________原理。13．马德堡半球实验证明了___________的存在；物理学家托里拆利使用___________很大的水银做实验测量出了大气压强的值；在不同海拔高度处，大气压强的值通常___________（选填“相同”或“不同”）。14．如图所示，甲、乙、丙三位同学分别做托里拆利实验，得到三组大气压数据，分别为76cm水银柱、74cm水银柱、72cm水银柱；老师发现在实验过程中，甲同学不小心在玻璃管内混入了空气：乙同学测量时，尺子不放竖直；丙的实验方法完全正确：由此可知：76cm水银柱是___________同学的实验数据，74cm水银柱是___________同学的实验数据，72cm水银柱是___________同学的实验数据。15．玉潭1814班同学制作简易气压计，观察大气压随高度的变化。如图所示，在玻璃瓶中倒入适量红色的水，往玻璃瓶内适量吹点气后再将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口，就制成了简易气压计。（1）将简易气压计从五楼移到一楼过程中，会发现玻璃管内红色水柱______了（填“升高”或“下降”）。（2）同学们将简易气压计放在太阳光下，过一会儿，他发现玻璃管内水柱发生了变化，这一现象说明，简易气压计的测量结果会受到______的影响。16．如图是用托里拆利实验测量大气压值实验图，管上方真空，此时的大气压强等于_______mm高水银柱产生的压强，测量结果与标准大气压值有差异的原因可能是_______，如果玻璃管的长度只有50cm，实验会发现在管的上方不会出现真空。此时若在管的顶部开一小孔，管内的水银_______（选填“会”或“不会”）喷出。17．小华同学用吸管喝盒装牛奶如图所示，吸了一大口发现奶盒变扁了。在物理的学习中，小华知道了力可以使物体发生形变，并通过查阅资料获得以下信息：（1）牛奶盒里牛奶上方有一定质量封闭气体；（2）在20℃时，一定质量封闭气体压强随体积变化如下表所示。体积V/m30.10.20.30.4气体压强①由数据可知在20℃时，一定质量封闭气体压强与体积的关系是______；②指出包装盒变扁的原因，并写出分析过程______。18．随着北京冬奥会的成功举办，冰雪运动越来越受欢迎，浦东的临港将建造冰雪之星项目。项目建造中会用到每块质量约为300千克的平板玻璃。在搬运体积和质量大的玻璃时，多采用了玻璃吸吊机，它是由多个吸盘组成，如图（a）所示。（1）若吸盘内部抽成真空，以平吊的方式提升玻璃，如图（b）所示。研究玻璃所受的大气压力，可知：没有被吸盘覆盖的玻璃，上下表面受到的大气压力相互___________（选填“平衡”或“不平衡”）；被吸盘覆盖的那部分玻璃，受到___________的大气压力（选填“向上”或“向下”或“向上和向下”）；（2）临港工地使用四吸盘玻璃吸吊机，每个吸盘的横截面积为（吸盘横截面积即为受力面积）。假设吸盘内抽成真空，在标准大气压下（P0取），四个吸盘最大能吊起质量为__________千克的玻璃（g取）；（3）图是大气压强随海拔高度的变化关系图。如果该型号的玻璃吸吊机运到拉萨进行作业，为保证安全，允许吊起的玻璃最大质量是否发生变化？请你解释其原因。_______三、实验题19．参加物理兴趣小组活动时，小明和小红在老师指导下利用托里拆利实验装置安全测量大气压强值，小红实验时玻璃管中不慎混进了一些空气。实验中他们的测量值如图甲和乙所示，已知水银密度13.6×103kg/m3，g取9.8N/kg。根据他们的实验，可以得到：（1）可知当时的大气压强等于___________Pa；（2）乙图中玻璃管内空气的压强相当于___________mm高水银柱所产生的压强；（3）若小明在甲图中管的A处扎一个孔，此时没有水银从A处流出，原因是___________。20．如图，将长约1m一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约750mm。（1）实验中玻璃管内水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是______支持这段水银柱不会落下；（2）实验中选用水银而不是水来做实验，这是利用水银的______较大的特性；在实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的竖直高度将______；（3）如果将此装置拿到高山上，观察到的现象是水银柱的竖直高度将______。21．小明在高海拔地区旅行时，发现鸡蛋在沸水里煮了很久，仍未煮熟。为了探究原因，小明查阅资料后得知：（a）煮熟鸡蛋需要达到一定的温度；（b）水温达到沸点后，继续加热，水温不变；（c）不同气压下水的沸点不同，如下表：序号水面上方气压p（×105帕）水的沸点t（℃）10.518121.0110032.03120①分析比较序号1~3的数据中p、t的变化情况，可得出的初步结论是：______。②结合所学知识及上述信息，指出鸡蛋未煮熟的原因，并写出分析过程：______。③小明想在高海拔地区快速煮熟鸡蛋，应挑选一个______（选填“A”、“B”或“C”）A．材料较耐烧的锅B．材料密度较大的锅C．使用时内部气压较高的锅22．利用容积为V的注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材可粗略测出大气压的值．（1）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是_____________，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔；（2）如图所示，水平向右缓慢地拉动注射器筒，当注射器中的活塞相对于注射器筒开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F；（3）用刻度尺测出注射器筒____________的长度为L，这样就不用测出活塞的直径也能算出活塞的横截面积；（4）所测大气压的值p=_____________（用已知量或测出量的符号表示）（5）实验时若活塞与内壁存在摩擦力，将导致所测大气压值__________（偏大/偏小/不变）。如图所示，现有甲、乙两种方式测量大气压力，我们应选用__________（甲/乙）方式测量，另一种测量方式将导致所测大气压值__________（偏大/偏小/不变）。

23．小明在学习了大气压的知识后，对气体压强与哪些因素有关作出了猜想，下表是他根据生活现象所作出的猜想。序号生活现象影响因素关系1充气玩具充气过多易爆裂质量质量增大，压强增大2吹足气后的气球用力挤压易爆裂体积体积减小，压强增大3夏天自行车容易爆胎温度___，压强增大①请在表格中划线处填上合适的内容。②为了研究气体压强与这些因素之间的关系，他做了如下实验：用注射器密封一段空气柱，保证其温度不发生变化的情况下，研究气体压强与它的体积之间的关系，如图所示，用弹簧测力计竖直向上拉活塞来改变气体的体积。已知注射器活塞的横截面积为S，（活塞与注射器壁之间的摩擦、活塞重都忽略不计），当地大气压为标准大气压p0，当弹簧测力计的示数为F时，注射器内气体的压强计算表达式为p=_______。24．某兴趣小组同学在学习了大气压的知识后，知道首先测出大气压强值的物理学家是_____。他们想进一步探究大气压强大小与哪些因素有关。选择同一天在山脚下，他们从早晨到中午进行了三次测量。中午又分别在山上不同高度同时进行了测量。所测实验数据见下表（注：厘米汞高是大气压的常用单位，1厘米汞高=133帕）实验序号时刻海拔高度h（米）大气压强的值p（厘米汞高）18：00075.2210：00075.6312：00075.0412：0012074.0512：0024073.0612：0036072.0712：0048071.0(1)分析比较表中实验序号1、2、3的数据及相关条件，可得出的初步结论是：_____。(2)该小组同学分析实验序号_____，发现同一时刻大气压的值和海拔高度的数值之间存在一定的数量关系。从现有数据可以推出p和h的数量关系是p=_____帕（用h的代数式表示）。25．在学习了大气压强的知识后，甲、乙两地的师生通过交流，决定利用托里拆利实验装置（如图所示），在同一时间研究“不同地点的大气压强”。两地的同学同时在各自的学校进行了分组实验，各组同学均进行了正确的实验，并将测得的水银柱高度h甲和h乙的数据通过交流、汇总，记录在下表中：甲组乙组丙组甲地测得的水银柱高度h甲（厘