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第4節 大氣壓強
第九章 壓強
知識點
知1－講
1
大氣壓強
1. 大氣壓強 處在大氣中的物體受到來自大氣的壓強叫大氣壓強，簡稱大氣壓。
2. 大氣壓強產生的原因 由于大氣受到重力作用，且具有流動性。
3. 平時感覺不到大氣壓存在的原因 因為人身體內、外空氣相通，身體各部分內、外所受的壓力是平衡力，互相抵消。
知1－講
4. 最早證明大氣壓強存在的實驗 馬德堡半球實驗。
深度理解:
1654 年，德國馬德堡市市長格里克做了著名的馬德堡半球實驗，證明大氣壓不僅存在，而且很大。
知1－講
5. 生活中證明大氣壓強存在的實驗和現象(圖1)
6. 大氣壓強的特點
(1)大氣向各個方向都有壓強。
(2)大氣內部某一點向各個方向的壓強相等。
知1－練
[中考·長沙]在一端封閉的塑料管中灌滿水，用紙片蓋住管口后倒過來，如圖2 所示。紙片和塑料管里的水不會掉下來，是因為( )
A. 水受到的重力
B. 空氣對水向上的力
C. 塑料管對紙片的彈力
D. 大氣壓力
例 1
知1－練
解題秘方：解答本題的關鍵是知道大氣對處在大氣中的物體具有力的作用。
解析：在一端封閉的塑料管中灌滿水，用紙片蓋住管口后倒過來，水不會掉下來是因為受到大氣壓力的作用。
答案：D
知1－練
1. [模擬·揚州江都區]如圖所示，小明在易拉罐中注入少量的水，用酒精燈對易拉罐加熱，待罐口出現白霧時，將罐口堵住， 撤去酒精燈，用_______(填“干抹布”或“橡皮泥”)堵住罐口，讓易拉罐冷卻，觀
察到易拉罐變癟了， 這一現象說明了
________的存在。注入少量水的目的是
利用水汽化， 有利于_________ 。
橡皮泥
大氣壓強
排出空氣
知識點
大氣壓強有多大
知2－講
2
1. 估測大氣壓強的值
(1)實驗器材 量程為0 ~300 N 的測力計、兩個帶吸盤的掛鉤、刻度尺。
知2－講
(2)實驗步驟
a. 將兩個吸盤貼在一起，擠出里面的空氣；
b. 用測力計鉤住掛鉤緩慢拉，直至吸盤脫離，記下剛脫離時測力計的示數F；
c. 將吸盤的圓形底部畫在紙上，用刻度尺測出吸盤的半徑，用πr2 求出面積S。
d. 大氣壓的表達式為p==。
由于無法將里面的空氣排干凈，所以用這種方法測出的大氣壓偏低
知2－講
2. 精確測量大氣壓值的實驗——托里拆利實驗
(1)實驗過程 如圖3 所示，在長約1 m、一端封閉的玻璃管中灌滿水銀，用手指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中。放開手指時，管內水銀面下降一些就不再下降，這時管內外水銀面高度差約為760 mm，水銀處于靜止狀態。把玻璃管傾斜，水銀柱的豎直高度不變。
知2－講
水銀柱的高度是指管內外水銀面的豎直高度差，不是指管傾斜時水銀柱的長度。
知2－講
(2)實驗分析 玻璃管內水銀面上方是真空，管外水銀面上方是空氣，玻璃管內的水銀之所以能高于水銀槽內的水銀面而不下落，是因為大氣壓支撐著這段水銀柱，數值上大氣壓等于這段水銀柱產生的壓強，可以利用p 大氣=
ρ 水銀gh 計算大氣壓。
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(3)實驗結論
①通常把760 mm 高水銀柱產生的壓強規定為標準大氣壓。
② 標準大氣壓p 大氣=p 水銀=ρ 水銀gh=1.36×104 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m ≈ 1.01×105Pa。
③粗略計算時，標準大氣壓可取1.0 × 105 Pa。
知2－講
拓展延伸：
用注射器和彈簧測力計估測大氣壓如圖4 所示，實驗時，把活塞推至注射器筒底端，排出注射器中的空氣，將注射器密封。水平向右緩慢勻速拉動注射器筒，當注射器的活塞剛被拉動時，拉力等于大氣壓力，彈簧測力計的示數F，即為大氣壓力；活塞的橫截面積 ，則大氣壓的值
知2－講
深度理解:
托里拆利實驗的認識：
(1)玻璃管中要充滿水銀，不能混有氣泡。若玻璃管內混入少量空氣，由于這部分空氣也有壓強，管內外水銀面高度差會變小，導致測得的大氣壓強偏小。
(2)不選擇粗管做實驗的原因：耗用的水銀多，且不易堵住管口。
知2－講
(3)管內水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化，而與管的粗細、長度、形狀無關。
(4)玻璃管口在水銀槽內的深度不影響實驗結果，稍微上提或向下按玻璃管，只能改變管內水銀柱上方真空部分的體積，而水銀柱的高度不變。
(5)用管內外水銀面的高度差表示大氣壓強的大小，運用了轉換法。
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[期中·南寧青秀區]如圖5 是王老師進行測量大氣壓的
實驗。在長約1 m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，用手指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中，放開手指，管內水銀面下降到一定高度時就不再下降。
例2
知2－練
解題秘方：在解答時，要抓住大氣壓與管內水銀柱壓強是相等的，在大氣壓不變的情況下，水銀柱產生的壓強也是不變的，即水銀柱高度不變。
知2－練
(1)為了測得大氣壓的值，這時必須測量玻璃管中水銀柱的高度，如果將玻璃管傾斜放置，可以觀察到玻璃管中的水銀高度______；將玻璃管稍稍往上提起一些，但玻璃管口未離開水銀面，玻璃管中的水銀高度______。(均填“變大”“不變”或“變小”)
不變
不變
知2－練
解析：為了測得大氣壓的值，這時必須測量玻璃管中水銀柱的高度，如果將玻璃管傾斜放置，可以觀察到玻璃管中的水銀長度變大，高度不變，將玻璃管稍稍往上提起一些，但玻璃管口未離開水銀面，玻璃管中的水銀高度不變。
知2－練
(2)實驗若改用內徑大些的玻璃管來做，則水銀柱的高度將 ______(填“變大”“ 不變”或“變小”)。
解析：水銀柱的高度與玻璃管內徑沒有關系，所以，若改用內徑大些的玻璃管來做，水銀柱的高度不會發生變化。
不變
知2－練
(3)某同學也利用此裝置實驗，把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時，管中的水柱______ (填“會”或“不會”) 下降。
解析：根據p=ρgh，如果把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時，水的密度比水銀小，管中的水柱產生的壓強小于大氣壓強，水柱不會下降。
不會
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(4)若小明在玻璃管頂部敲了一個小孔，你認為會出現的現象是管內液面______ (填“上升”“不變”或“下降”)。
解析：將玻璃管的頂部敲了一個小孔后，這個裝置就相當于一個連通器，所以玻璃管中水銀會下降到與管外水銀相平為止。
下降
知2－練
(5)實驗中若玻璃管內不慎混入空氣，則測得的大氣壓值將 ______ (填“偏大”“ 偏小”或“不變”)。
解析：實驗時，玻璃管頂部空白處應該為真空，實驗時管中不慎混入空氣，則空氣會產生一定的向下的壓強，使管中水銀柱高度偏小，則測得的大氣壓值將偏小。
偏小
知2－練
2.[中考·自貢] 如圖所示是在一個標準大氣壓下完成的托里拆利實驗，原來玻璃管豎直，后來讓玻璃管傾斜，水銀充滿全管，有關尺寸如圖所示。
知2－練
下列說法中錯誤的是( )
A. 玻璃管傾斜后，水銀對玻璃管上端有壓強
B. 外界大氣壓強等于76 cm 高水銀柱所產生的壓強
C. 玻璃管豎直時， 上端無水銀的部分肯定是真空的
D. 玻璃管傾斜后，若不慎將上端碰出一小孔， 水銀會向上噴出
D
知識點
大氣壓的變化及應用
知3－講
3
1. 大氣壓隨海拔高度的升高而減小。
2. 一般晴天比陰天氣壓高，冬天比夏天氣壓高。
3. 沸點與氣壓的關系
一切液體的沸點都隨氣壓減小而降低，隨氣壓增大而
升高
知3－講
4. 大氣壓的應用
(1)壓力鍋的工作原理 壓力鍋是利用液體的沸點隨液體表面氣壓的增大而升高的原理制成的。用高壓鍋煮飯，鍋內氣壓高于外界氣壓，鍋內水的沸點升高，飯熟得快。
(2)活塞式抽水機、離心式水泵、吸盤、輸液吊瓶等，都是利用大氣壓來工作的。
因為大氣的密度是變化的， 所以不能用p=ρgh 這個公式來計算大氣壓。
知3－講
延伸拓展:
標準大氣壓下，大氣壓只能支持10.336 m高的水柱，抽水機抽水的高度不能超過這一高度。
知3－練
[期中·福州臺江區]制作簡易氣壓計，觀察大氣壓隨高
度的變化。
例 3
解題秘方：解答本題的關鍵是知道瓶內的氣壓對瓶內液面的壓強，等于玻璃管內水柱對液面的壓強
知3－練
(1)如圖6 所示，在玻璃瓶中倒入適量紅色的水，將插有玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口，紅水升到玻璃管一定的高度，但高度不夠，你應____________________________________，使紅水上升到瓶口以上適當位置，制成了簡易氣壓計。
往玻璃瓶內吹氣，增大氣壓，使液柱升高
知3－練
解析：將插有玻璃管的橡皮塞塞緊瓶口，紅水升到玻璃管一定的高度，但高度不夠，這時應該往玻璃瓶內吹氣，增大氣壓，使液柱升高到瓶口以上適當位置。
知3－練
(2)瓶中水面上方是空氣，在圖示的狀態下，瓶內的氣壓 ______瓶外的大氣壓。小明同學將氣壓計從山下拿到山上后，細玻璃管內的水柱高度會______ ，原因是大氣壓隨高度的增加而______ 。
大于
升高
減小
知3－練
解析：簡易氣壓計瓶內的氣壓對瓶內液面的壓強，等于玻璃管內水柱對液面的壓強，由于玻璃管內水柱對液面的壓強等于液柱產生的壓強與瓶外大氣壓之和，所以瓶內的氣壓大于瓶外的大氣壓；將簡易氣壓計從山下拿到山上后，大氣壓降低，瓶內氣壓會將玻璃管內水柱升高一部分。
知3－練
(3)小明將簡易氣壓計放在陽光下，過一會兒，他發現玻璃管內水柱發生了變化，這一現象說明，簡易氣壓計的測量結果會受到______影響。
溫度
解析：小明將簡易氣壓計放在陽光下，過一會兒，瓶內氣體溫度升高，壓強增大液柱升高，說明簡易氣壓計的測量結果會受到溫度的影響。
知3－練
溫馨提示:
水氣壓計與水銀氣壓計不同，水氣壓計的液柱越高，表明外界氣壓越小，而水銀氣壓計的液柱越高，表明外界大氣壓越大。
知3－練
巧記口訣
高度增加氣壓小，
沸點跟著氣壓跑；
冬天氣壓變得高，
陰天氣壓又變小。
大氣壓強
大氣壓強
產生原因
證明
應用
重力
流動性
測量

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