資源簡介

2.3
大氣壓強
學習重難點
1.了解由于大氣壓強的客觀存在而產生的現象；
2.知道測量大氣壓強的方法、大氣壓強大小和單位；
3.了解生活中大氣壓強的變化及應用；
知識點梳理
知識點梳理二、大氣壓的測定
1.托里拆利實驗
（1）實驗過程：如圖所示，在長約1m、一端封閉的玻璃管灌滿水銀，用手指堵住，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，這時管內外水銀面高度差約760mm。
（2）實驗是將大氣壓強轉化為液體壓強來進行測量的。如圖所示，在管內外水銀面交界處設想有一假想的液片，由于水銀柱靜止，液體受到管內水銀柱產生的向下的壓強與外界大氣壓相等，也就是大氣壓支持了管內大約760mm高的水銀柱，大氣壓強跟760mm高的水銀柱產生的壓強相等。通常把這樣大小的壓強叫做標準大氣壓，用表示。根據液體壓強公式：。
（3）在托里拆利實驗中，管內上方是真空，管內水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化，和管的粗細、傾斜角度、管的長度及將玻璃管提起還是下壓等因素無關，只與水銀柱的豎直高度有關。
知識點梳理三、大氣壓強的變化和應用
①大氣壓的大小與大氣的密度有關－－原因：大氣壓的產生是由于大氣有重力。
②大氣壓的大小隨著高度的增加而減小－－原因：大氣的密度隨著高度而減小。
③在海平面附近，大氣壓的數值接近1.01×105帕（760毫米汞柱）規定：這個大氣壓值稱為標準大氣壓。同一高度的不同區域，大氣壓的數值也不一定相同。同一地點的不同時間，大氣壓也會不同。
④大氣壓對天氣的影響：高氣壓多晴朗天氣，低氣壓區多陰雨天氣。
⑤當氣壓增大時，液體的沸點升高；當氣壓減小時，液體的沸點會降低。
大氣壓關系表
具體描述
應用說明
與海拔的關系
海拔越高，氣壓越小
由于大氣壓是大氣層受到重力作用而產生的，離地面越高，空氣越稀薄
與天氣、季節的關系
一般晴天比陰天氣壓高，冬天比夏天氣壓高
空氣中水蒸氣含量越大，氣壓越低
沸點與氣壓的關系
液體的沸點隨氣壓減小而降低，隨氣壓增大而升高
在青藏高原上，水的沸點僅在80℃左右，家用壓力鍋內水的沸點可達120℃左右
氣體壓強與體積的關系
溫度不變時的氣體，體積越小，壓強越大；體積越大，壓強越小
打氣筒打氣和利用壓縮空氣制動原理的抽水機
知識點梳理三、虹吸現象
1.實驗：
把裝滿水的容器放在較高處，另一個沒有裝水的容器放在較低處；將整個管子浸在盛水的容器中，直到管中所有空氣都排出；用手指將水管的兩端堵住，并將一端移動到另一個空容器中；把兩端的手指放開，水就會從高處的容器中留到低處的容器中。這就是虹吸現象。
2.應用：　
農業生產中利用他能將渠道中的水引入田中灌溉，給魚缸換水，自動抽水馬桶等。
三．典型例題
考點1：大氣壓強
【例1】
關于大氣壓，下列說法錯誤的是（　　）
A．大氣壓的數值在不同地區一般不同
B．同一地區的大氣壓數值也在不斷變化
C．大氣壓的值隨高度的增加而增大
D．一個標準大氣壓的值等于760mmHg，它是不變的
【變式1-1】
下列都是《科學》課本中的實驗，用來說明大氣壓強存在的是（　?。?br/>A．橡皮塞跳起
B．筷子提米
C．覆杯實驗
D．向兩球之間吹氣
【變式1-2】
如圖所示，紙片不會掉下來的原因是（　　）
A．紙片很輕
B．水粘住紙片
C．空氣有浮力
D．大氣對紙片有向上的壓力
【變式1-3】
某同學自制一只水銀氣壓計，測得的數據比實際數據偏低，其主要原因是（　?。?br/>A．水銀槽內水銀過多
B．玻璃管內進入空氣
C．玻璃管太粗
D．玻璃管粗細不均勻
【變式1-4】
在一次模擬的托里拆利實驗中，四個同學分別用圖所示的四種方式測量液柱高度。其中正確的（
）
考點2：大氣壓強計算及應用
【例2】
如圖所示，該裝置是某醫院內給病人輸液的部分裝置示意圖，乙瓶內液體不斷通過Q管輸入病人體內，剛開始輸液時，甲、乙兩瓶內藥液量相等，液面相平。過了一會兒，觀察兩個輸液瓶時會發現(此時兩個輸液瓶內還有大量的溶液)（??
）
甲瓶中的液面高
B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙兩瓶中的液面一樣
D.以上三種情況均有可能
【變式2-1】
在測量大氣壓強的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學設計了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得杯中水的質量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質量為460g。燒杯質量為100g，活塞面積為7.7×10-5m2，g取10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計。則所測大氣壓的值應為(
)
A.
1.2×105Pa
B.
1.1×105Pa
C.
1.0×105Pa
D.
0.9×105Pa
【變式2-2】
小柯設計了一個“不用繩子扎口的氣球”，如圖所示，先將氣球放入玻璃瓶中，再將氣球口緊套在玻璃瓶口，從抽氣口抽氣，觀察到氣球變大，停止抽氣后，馬上用橡皮套封住抽氣口，此時氣球不用繩子扎，也能保持膨脹狀態。假設抽氣前后氣球內的氣壓分別是p1、p2，瓶內的氣壓分別是p3、p4。下列關系正確的是(　
　)
A．p1＜p2
B．p1＝p2
C．p3＜p4
D．p3＝p4
【變式2-3】
如圖所示，高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可以將食物加熱到
100℃以上，它省時高效，深受消費者歡迎。
?
（1）為了防止出氣孔堵塞致使高壓鍋發生爆炸的危險，放氣孔是它的第二道安全防線。放氣孔封口是易熔片（熔點較低的合金材料），試說明采用易熔片的物理道理。
（2）小科測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為
4
mm，壓在出氣孔上的安全閥的質量為
80
g，計算安全閥自重對出氣孔處氣體所產生的壓強。
（3）當高壓鍋內氣壓增大到某一值時，鍋內氣體就能自動頂開安全閥放氣。根據題(2)，在外界為標準大氣壓的環境下，該高壓鍋內的氣體能達到的最大壓強是多少？對照圖中所示水的沸點與氣壓的關系曲線，說明利用這種高壓鍋燒煮食物時，可以達到的最高溫度大約是多少？
（標準氣壓取
p=1.0×10
5Pa，g
取
10N/kg）
（4）若要把這種高壓鍋銷售到兩藏地區，在保證高壓鍋安全使用的前提下，用這種高壓鍋燒水時，要達到同樣的最高溫度。你認為需要怎樣改進?
考點3：大氣壓的測量
【例3】
在自主學習探究過程中，某同學利用帶拉環的吸盤、固定在墻上的平面鏡、刻度尺、
彈簧測力計來測量大氣壓強的大小，實驗裝置如圖甲，具體實驗步驟是：
①用刻度尺測出吸盤的直徑，算出吸盤平面面積為10cm2。
②用彈簧秤測出吸盤自身的重力0.5N。
③將吸盤沾水濕潤后，壓在平面鏡上，排盡吸盤內空氣。
④用彈簧測力計水平拉動吸盤，直至恰好脫落，讀出此時彈簧測力計示數為
100N。
⑤記錄整理數據。
⑥算出大氣壓的值，分析實驗結論。
(1)以上敘述的實驗步驟中，多余的是
(填序號)。
(2)根據該同學的實驗數據，計算得到的大氣壓值等于
Pa。
(3)實驗時，如果拿一個吹風機對著吸盤自上而下吹風(如圖乙)，則拉動吸盤時的彈簧測力計示數會
(選填“大于”“小于”或“等于”)100N。
【變式3-1】
如圖甲所示，小明依據課本的實驗方案測量本地的大氣壓值，所用一次性注射器的最大刻度為2mL。實驗中記下彈簧測力計的示數為4.5N，注射器全部刻度的長度為4cm。
（1）根據實驗數據計算出的大氣壓強為____________Pa。
（2）為判斷實驗結果的準確性，小明利用自家汽車里的“胎壓計”測量實際的大氣壓，示數如圖乙所示，其值為____________Pa。
（3）對比兩次實驗結果，小明認為實驗中存在下列原因，其中一定不可能的是____________。
A．彈簧測力計的示數沒有讀準
B．注射器中有空氣未全部排盡
C．活塞與注射器筒壁間摩擦較大
（4）小明還發現：如果在針筒內吸入一定質量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力。由此小明猜想：其他條件一定時，封閉氣體的體積越小，壓強越____________。
（5）為了驗證自己的猜想，小明用一個30mL的注射器吸入一定質量的空氣后連接到胎壓計上，通過推拉活塞，測得數據記錄如表：
V/mL
8
12
16
20
24
p/kPa
120
80
60
48
40
①根據表中的數據可得出封閉氣體的壓強p與體積V的數學關系式為：p=____________。
②當小明不推拉活塞時，注射器內的空氣體積為____________mL。
（6）你認為封閉氣體的壓強還可能與哪些因素有關，寫出一個猜想以及你的依據。
①猜想：____________________________________。
②依據：____________________________________。
【變式3-2】
小明用2mL的注射器、量程為0～10N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值，本實驗的原理是二力平衡和p＝________。
步驟一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步驟二：如圖所示安裝好器材，水平向右緩慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞______________時，記下彈簧測力計的示數為5.2N。
步驟三：用刻度尺測出注射器_____________長度為4.00cm。
步驟四：算出大氣壓強值為____________Pa。
同組的小華分析了影響實驗結果的可能因素后，對實驗進行了如下改進：
①將步驟一改為：先將注射器內抽滿水，再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣便于___________________。
②取下橡皮帽，重復步驟二的操作，讀得彈簧測力計的示數為0.3N。由此可知，此時活塞所受到的________(填“摩擦力”或“大氣壓力”)為0.3N。小華根據改進后測得的數據，重新計算大氣壓的值。
【變式3-3】
興趣小組的同學利用周末開展一次登山活動，他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測力計、細線、刻度尺等相關用品測量山頂的大氣壓。測量方案如下：
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；
②如圖甲所示，用細線拴住注射器活塞頸部，使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動針筒，當活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數為F；
③讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V；
④用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。
請根據他們設計的方案回答以下問題：
(1)測量中，分析研究的是大氣對
(選填“針筒”或“活塞”)的壓力，當活塞相對于針筒開始滑動時，以地面為參照物，研究對象處于
狀態。若不考慮其他因素，根據
的知識可知，研究對象在水平方向所受的大氣壓力與拉力大小相等。
(2)實驗時同學們發現注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡，這將會使測量結果
(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。同學們聯想到去醫院打針的情景，可采取簡單的辦法將注射器內空氣排盡。你的方法是
。
(3)測量前，有同學建議在活塞周圍涂抹潤滑油，然后將其插入針筒中，這樣做有兩個好處：一是活塞的密封性好；二是可以
。實驗過程中他們讓彈簧測力計和注射器保持在水平方向，可以減小
對實驗的影響，從而提高實驗的精確程度。
(4)若同學們用圖乙中B注射器，在測量時彈簧測力計被拉到5N，活塞仍沒有滑動?？筛挠脠D乙中的
(選填“A”或“C”)注射器。用測量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值，則p＝
。
四.課堂訓練
1.如圖所示小關在課外探究活動中，將一個空易拉罐里的空氣抽走后，易拉罐變扁了，壓扁易拉罐的力是（　　）
A．大氣壓力
B．易拉罐的重力
C．易拉罐對地面的壓力
D．地面對易拉罐的支持力
2.下列現象中，與大氣壓無關的是（　?。?br/>A．用吸管吸飲料
B．馬德堡半球實驗
C．塑料吸盤“粘”在墻上
D．攔河壩“下寬上窄”
3.你站在地球表面，大氣對你正面的壓力大約是（　?。?br/>A．60N
B．600N
C．6000N
D．60000N
4.如圖是小明為家里的盆景設計了一個自動供水裝置，他用一個塑料瓶裝滿水后倒放在盆景中，瓶口剛剛被水浸沒，這樣盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不會立刻全部流掉的原因是（　?。?br/>A．受浮力的作用
B．外界大氣壓的作用
C．盆景盤支持力的作用
D．瓶口太小，水不易流出
5.寒冷的冬天，太陽能熱水器水箱的通氣孔（與大氣相通）由于冰凍堵塞而不通，放水使用后發現不銹鋼水箱變癟了，如圖所示，水箱變癟說明（　?。?br/>A．存在大氣壓強
B．水箱存在熱脹冷縮
C．水箱的不銹鋼老化
D．水變成冰時體積變大
6.如圖是測定大氣壓值的實驗裝置，此時管內外水銀面高度差是760mm，下列描述正確的是（　?。?br/>A．將玻璃管稍傾斜一點，管內水銀柱長度將不變
B．如果管中進了些空氣，管內外水銀面的高度差將小于760mm
C．將它從山下移到山上，管內外水銀面的高度差將變大
D．如果不小心管頂破了一個洞，管中的水銀將從上面噴出
7.關于托里拆利實驗，下面說法中正確的是（　　）
A．玻璃管內徑越大，管內和管外水銀面高度差越小
B．往水銀槽內多倒些水銀，管內和管外水銀面高度差增大
C．玻璃管傾斜，管內和管外水銀面高度差不變
D．玻璃管內水銀柱上方進入一些空氣，管內和管外水銀面高度差不變
8.醫院體檢抽血時，普遍采用如圖所示的真空采血管，使用時將導管一端的針頭插入被檢查者的靜脈，另一端的針頭插入真空采血管，血液便自動流入采血管，此時的血液是（　?。?br/>A．靠自身重力流入采血管
B．被真空吸入采血管
C．被空氣壓入采血管
D．由血壓壓入采血管
9.如圖是一個飲水壺的部分結構示意圖，a、b是出水管的兩端，壺內水面低于出水管的a端，活塞與壺口接觸緊密且能自由移動。用力F向下壓活塞，在水從a端勻速流出來（壺內水面始終高于b端）的過程中，壺內氣體的溫度保持不變。則不正確的是（　?。?br/>A．壺內氣體的壓強大小不變
B．壺內氣體的體積逐漸變小
C．向下壓活塞的力F逐漸變大
D．壺底內表面所受的壓力大小不變
10.如圖所示的希羅噴泉，用3根管子連接3個容器，容器a是敞口的，容器b和c是密閉的。容器中有一些水，管B有水噴出。管A中水流的方向是向　
　，容器b中氣體壓強的大小比外界大氣壓　
　，要增大噴泉的高度，應增加容器　
　的高度。
11.小紅放學回家后，看到媽媽正在給奶奶拔火罐，想到了拔火罐的原理是利用了　
　；她去給媽媽倒了一杯茶，手拿起茶壺時又想到了茶壺的壺身和壺嘴構成了　
　。
12.如圖。老師在做托里拆利實驗時（當地氣壓為標準大氣壓），試管的頂端混入了部分空氣，實驗時測得管內水銀柱的高度　
　（選填“大于”“等于”“小于”）760mm；如果將試管頂端開一個孔，管內水銀柱最終會　
　。
13.如圖所示，艾力同學將自制氣壓計從山腳下帶到山頂的過程中，大氣壓　
　了，（填“上升”“不變”“下降”），他觀察到氣壓計中的水柱　
?。ㄍ希€發現，山上的居民煮飯都是用高壓鍋，這是因為高壓鍋密封性能良好，用它煮食物時，水蒸氣不易外泄，從而　
　了鍋內的壓強（填“增大”或“減小”），使鍋內水的沸點　
?。ㄌ睢吧摺被颉敖档汀保?br/>14.為了測量大氣壓強，某同學選擇的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的彈簧測力計、刻度尺和細線，實驗步驟如下
（1）如圖甲，用刻度尺測出注射器有刻度部分的長度L＝　
　cm。
（2）如圖乙，把注射器活塞推推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉動注射器簡，當注射器中的活塞開始滑動時，記錄彈簧測力計的示數F＝　
　N。
（3）該同學所測得的大氣壓強值為　
　Pa。
15.材料一：兩千多年前，亞里士多德認為空氣含有“重量”，真空是不存在的。
材料二：至少從1614年開始，伽利略卻認為空氣是有重量的，他的同事兼學生托里拆利在1643年做了如圖實驗：把一端封閉的長玻璃管裝滿水銀倒置在一個敞口的水銀槽里，水銀從玻璃管頂部下降了一段距離后，液面不再下降，高度總保持距槽中水銀面30英寸（76厘米）左右。1646年帕斯卡重復了這一實驗。
材料三：在17世紀中葉，對該實驗的兩個關鍵問題的回答都有代表性的支持者和反對者（如表）
關鍵問題的回答
支持者
反對者
大氣壓力支撐水銀柱
笛卡爾
帕斯卡
所有亞里士多德學派
羅貝瓦爾
水銀柱上方存在真空
羅貝瓦爾
波義耳
所有亞里士多德學派、笛卡爾、
伽利略、霍布斯
（1）一些反對者認為，由于管內水銀產生了蒸汽，使水銀減少，水銀液面下降，為了反駁這一觀點，帕斯卡同時拿出酒和水，詢問反對者：用酒和水做托里拆利實驗，酒柱與水柱哪個液面下降得更多？反對者們認為酒的液面下降得更多，原因是　
　。但是實驗現象卻是水柱液面下降得更多。
（2）另一些反對者認為，由于管內遺留了少量空氣，才使水銀液面下降。帕斯卡利用1米左右長、不同直徑的玻璃管進行托里拆利實驗，如果觀察到的實驗現象是　
　，就可以反駁反對者們的觀點。
（3）下列關于科學本質及科學發現過程的描述，正確的有　
　
A．公元1646年前，所有人都贊同亞里士多德提出“真空不存在”的觀點
B．科學實驗中要努力得到和前人一樣的實驗結論
C．科學發現是一個不斷完善、不斷修正的過程
D．實驗是科學研究的重要方法2.3
大氣壓強
學習重難點
1.了解由于大氣壓強的客觀存在而產生的現象；
2.知道測量大氣壓強的方法、大氣壓強大小和單位；
3.了解生活中大氣壓強的變化及應用；
知識點梳理
知識點梳理二、大氣壓的測定
1.托里拆利實驗
（1）實驗過程：如圖所示，在長約1m、一端封閉的玻璃管灌滿水銀，用手指堵住，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，這時管內外水銀面高度差約760mm。
（2）實驗是將大氣壓強轉化為液體壓強來進行測量的。如圖所示，在管內外水銀面交界處設想有一假想的液片，由于水銀柱靜止，液體受到管內水銀柱產生的向下的壓強與外界大氣壓相等，也就是大氣壓支持了管內大約760mm高的水銀柱，大氣壓強跟760mm高的水銀柱產生的壓強相等。通常把這樣大小的壓強叫做標準大氣壓，用表示。根據液體壓強公式：。
（3）在托里拆利實驗中，管內上方是真空，管內水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化，和管的粗細、傾斜角度、管的長度及將玻璃管提起還是下壓等因素無關，只與水銀柱的豎直高度有關。
知識點梳理三、大氣壓強的變化和應用
①大氣壓的大小與大氣的密度有關－－原因：大氣壓的產生是由于大氣有重力。
②大氣壓的大小隨著高度的增加而減小－－原因：大氣的密度隨著高度而減小。
③在海平面附近，大氣壓的數值接近1.01×105帕（760毫米汞柱）規定：這個大氣壓值稱為標準大氣壓。同一高度的不同區域，大氣壓的數值也不一定相同。同一地點的不同時間，大氣壓也會不同。
④大氣壓對天氣的影響：高氣壓多晴朗天氣，低氣壓區多陰雨天氣。
⑤當氣壓增大時，液體的沸點升高；當氣壓減小時，液體的沸點會降低。
大氣壓關系表
具體描述
應用說明
與海拔的關系
海拔越高，氣壓越小
由于大氣壓是大氣層受到重力作用而產生的，離地面越高，空氣越稀薄
與天氣、季節的關系
一般晴天比陰天氣壓高，冬天比夏天氣壓高
空氣中水蒸氣含量越大，氣壓越低
沸點與氣壓的關系
液體的沸點隨氣壓減小而降低，隨氣壓增大而升高
在青藏高原上，水的沸點僅在80℃左右，家用壓力鍋內水的沸點可達120℃左右
氣體壓強與體積的關系
溫度不變時的氣體，體積越小，壓強越大；體積越大，壓強越小
打氣筒打氣和利用壓縮空氣制動原理的抽水機
知識點梳理三、虹吸現象
1.實驗：
把裝滿水的容器放在較高處，另一個沒有裝水的容器放在較低處；將整個管子浸在盛水的容器中，直到管中所有空氣都排出；用手指將水管的兩端堵住，并將一端移動到另一個空容器中；把兩端的手指放開，水就會從高處的容器中留到低處的容器中。這就是虹吸現象。
2.應用：　
農業生產中利用他能將渠道中的水引入田中灌溉，給魚缸換水，自動抽水馬桶等。
三．典型例題
考點1：大氣壓強
【例1】
關于大氣壓，下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．大氣壓的數值在不同地區一般不同
B．同一地區的大氣壓數值也在不斷變化
C．大氣壓的值隨高度的增加而增大
D．一個標準大氣壓的值等于760mmHg，它是不變的
【答案】C
【變式1-1】
下列都是《科學》課本中的實驗，用來說明大氣壓強存在的是（　　）
A．橡皮塞跳起
B．筷子提米
C．覆杯實驗
D．向兩球之間吹氣
【答案】C
【變式1-2】
如圖所示，紙片不會掉下來的原因是（　?。?br/>A．紙片很輕
B．水粘住紙片
C．空氣有浮力
D．大氣對紙片有向上的壓力
【答案】D
【變式1-3】
某同學自制一只水銀氣壓計，測得的數據比實際數據偏低，其主要原因是（　?。?br/>A．水銀槽內水銀過多
B．玻璃管內進入空氣
C．玻璃管太粗
D．玻璃管粗細不均勻
【答案】B
【變式1-4】
在一次模擬的托里拆利實驗中，四個同學分別用圖所示的四種方式測量液柱高度。其中正確的（
）
【答案】C
考點2：大氣壓強計算及應用
【例2】
如圖所示，該裝置是某醫院內給病人輸液的部分裝置示意圖，乙瓶內液體不斷通過Q管輸入病人體內，剛開始輸液時，甲、乙兩瓶內藥液量相等，液面相平。過了一會兒，觀察兩個輸液瓶時會發現(此時兩個輸液瓶內還有大量的溶液)（??
）
甲瓶中的液面高
B.乙瓶中的液面高
C.甲、乙兩瓶中的液面一樣
D.以上三種情況均有可能
【答案】B
【變式2-1】
在測量大氣壓強的實驗中，為消除活塞與針筒間的摩擦力對實驗的影響，某同學設計了如圖所示裝置。將注射器筒固定在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通過水平細線與燒杯相連。向燒杯中緩慢加水，當活塞剛開始向左滑動時，測得杯中水的質量為880g；然后向外緩慢抽水，當活塞剛開始向右滑動時，測得杯中水的質量為460g。燒杯質量為100g，活塞面積為7.7×10-5m2，g取10N/kg，輪軸間的摩擦和細線重不計。則所測大氣壓的值應為(
)
A.
1.2×105Pa
B.
1.1×105Pa
C.
1.0×105Pa
D.
0.9×105Pa
【答案】C
【變式2-2】
小柯設計了一個“不用繩子扎口的氣球”，如圖所示，先將氣球放入玻璃瓶中，再將氣球口緊套在玻璃瓶口，從抽氣口抽氣，觀察到氣球變大，停止抽氣后，馬上用橡皮套封住抽氣口，此時氣球不用繩子扎，也能保持膨脹狀態。假設抽氣前后氣球內的氣壓分別是p1、p2，瓶內的氣壓分別是p3、p4。下列關系正確的是(　
　)
A．p1＜p2
B．p1＝p2
C．p3＜p4
D．p3＝p4
【答案】B
【變式2-3】
如圖所示，高壓鍋是家庭廚房中常見的炊具，利用它可以將食物加熱到
100℃以上，它省時高效，深受消費者歡迎。
?
（1）為了防止出氣孔堵塞致使高壓鍋發生爆炸的危險，放氣孔是它的第二道安全防線。放氣孔封口是易熔片（熔點較低的合金材料），試說明采用易熔片的物理道理。
（2）小科測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為
4
mm，壓在出氣孔上的安全閥的質量為
80
g，計算安全閥自重對出氣孔處氣體所產生的壓強。
（3）當高壓鍋內氣壓增大到某一值時，鍋內氣體就能自動頂開安全閥放氣。根據題(2)，在外界為標準大氣壓的環境下，該高壓鍋內的氣體能達到的最大壓強是多少？對照圖中所示水的沸點與氣壓的關系曲線，說明利用這種高壓鍋燒煮食物時，可以達到的最高溫度大約是多少？
（標準氣壓取
p=1.0×10
5Pa，g
取
10N/kg）
（4）若要把這種高壓鍋銷售到兩藏地區，在保證高壓鍋安全使用的前提下，用這種高壓鍋燒水時，要達到同樣的最高溫度。你認為需要怎樣改進?
【答案】（1）高壓鍋一旦安全閥失效，出氣孔就被堵塞，鍋內氣體壓強就會過大，沸點也隨之升高，
當鍋內溫度達到易熔片的熔點時，再繼續加熱易熔片就開始熔化，鍋內氣體便從放氣孔噴出，
使鍋內氣壓減小，從而防止爆炸事故發生
（2）安全閥的重力：G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N
氣孔的面積：S=πr2=3.14×(0.002m)2=1.256×10
-5m2
安全閥對氣孔處氣體產生的壓強：p=F/S=0.8N/1.256×10
-5m2=6.4×10
4pa
（3）由題意知：鍋內氣壓等于一標準大氣壓與安全閥對氣體壓強之和，則鍋內氣壓是p=1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa
對照圖象可知，當氣壓為1.64×105pa時，所對應的溫度是115℃
（4）可以增加限壓閥的質量來增大鍋內氣壓，提高沸點．
考點3：大氣壓的測量
【例3】
在自主學習探究過程中，某同學利用帶拉環的吸盤、固定在墻上的平面鏡、刻度尺、
彈簧測力計來測量大氣壓強的大小，實驗裝置如圖甲，具體實驗步驟是：
①用刻度尺測出吸盤的直徑，算出吸盤平面面積為10cm2。
②用彈簧秤測出吸盤自身的重力0.5N。
③將吸盤沾水濕潤后，壓在平面鏡上，排盡吸盤內空氣。
④用彈簧測力計水平拉動吸盤，直至恰好脫落，讀出此時彈簧測力計示數為
100N。
⑤記錄整理數據。
⑥算出大氣壓的值，分析實驗結論。
(1)以上敘述的實驗步驟中，多余的是
(填序號)。
(2)根據該同學的實驗數據，計算得到的大氣壓值等于
Pa。
(3)實驗時，如果拿一個吹風機對著吸盤自上而下吹風(如圖乙)，則拉動吸盤時的彈簧測力計示數會
(選填“大于”“小于”或“等于”)100N。
【答案】（1）②（2）1×105
（3）小于
【變式3-1】
如圖甲所示，小明依據課本的實驗方案測量本地的大氣壓值，所用一次性注射器的最大刻度為2mL。實驗中記下彈簧測力計的示數為4.5N，注射器全部刻度的長度為4cm。
（1）根據實驗數據計算出的大氣壓強為____________Pa。
（2）為判斷實驗結果的準確性，小明利用自家汽車里的“胎壓計”測量實際的大氣壓，示數如圖乙所示，其值為____________Pa。
（3）對比兩次實驗結果，小明認為實驗中存在下列原因，其中一定不可能的是____________。
A．彈簧測力計的示數沒有讀準
B．注射器中有空氣未全部排盡
C．活塞與注射器筒壁間摩擦較大
（4）小明還發現：如果在針筒內吸入一定質量的空氣，然后用橡皮帽將氣體封閉起來，在推活塞的過程中，越推越費力。由此小明猜想：其他條件一定時，封閉氣體的體積越小，壓強越____________。
（5）為了驗證自己的猜想，小明用一個30mL的注射器吸入一定質量的空氣后連接到胎壓計上，通過推拉活塞，測得數據記錄如表：
V/mL
8
12
16
20
24
p/kPa
120
80
60
48
40
①根據表中的數據可得出封閉氣體的壓強p與體積V的數學關系式為：p=____________。
②當小明不推拉活塞時，注射器內的空氣體積為____________mL。
（6）你認為封閉氣體的壓強還可能與哪些因素有關，寫出一個猜想以及你的依據。
①猜想：____________________________________。
②依據：____________________________________。
【答案】（1）9×104
（2）1×105
（3）C
（4）大
（5）①
②9.6
（6）①溫度
②夏天容易爆胎或壓癟的乒乓球放在熱水中會復原
【變式3-2】
小明用2mL的注射器、量程為0～10N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值，本實驗的原理是二力平衡和p＝________。
步驟一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步驟二：如圖所示安裝好器材，水平向右緩慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞______________時，記下彈簧測力計的示數為5.2N。
步驟三：用刻度尺測出注射器_____________長度為4.00cm。
步驟四：算出大氣壓強值為____________Pa。
同組的小華分析了影響實驗結果的可能因素后，對實驗進行了如下改進：
①將步驟一改為：先將注射器內抽滿水，再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣便于___________________。
②取下橡皮帽，重復步驟二的操作，讀得彈簧測力計的示數為0.3N。由此可知，此時活塞所受到的________(填“摩擦力”或“大氣壓力”)為0.3N。小華根據改進后測得的數據，重新計算大氣壓的值。
【答案】　剛被拉動　有刻度部分的　1.04×105
①排空注射器內的空氣?、谀Σ亮?br/>【變式3-3】
興趣小組的同學利用周末開展一次登山活動，他們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測力計、細線、刻度尺等相關用品測量山頂的大氣壓。測量方案如下：
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；
②如圖甲所示，用細線拴住注射器活塞頸部，使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動針筒，當活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數為F；
③讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V；
④用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。
請根據他們設計的方案回答以下問題：
(1)測量中，分析研究的是大氣對
(選填“針筒”或“活塞”)的壓力，當活塞相對于針筒開始滑動時，以地面為參照物，研究對象處于
狀態。若不考慮其他因素，根據
的知識可知，研究對象在水平方向所受的大氣壓力與拉力大小相等。
(2)實驗時同學們發現注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡，這將會使測量結果
(選填“偏大”“不變”或“偏小”)。同學們聯想到去醫院打針的情景，可采取簡單的辦法將注射器內空氣排盡。你的方法是
。
(3)測量前，有同學建議在活塞周圍涂抹潤滑油，然后將其插入針筒中，這樣做有兩個好處：一是活塞的密封性好；二是可以
。實驗過程中他們讓彈簧測力計和注射器保持在水平方向，可以減小
對實驗的影響，從而提高實驗的精確程度。
(4)若同學們用圖乙中B注射器，在測量時彈簧測力計被拉到5N，活塞仍沒有滑動。可改用圖乙中的
(選填“A”或“C”)注射器。用測量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值，則p＝
。
【答案】（1）活塞；靜止；二力平衡（2）偏??；在注射器內裝少量水，再排出空氣（合理即可）（3）減小摩擦；活塞自身重力（或重力）（4）C；
四.課堂訓練
1.如圖所示小關在課外探究活動中，將一個空易拉罐里的空氣抽走后，易拉罐變扁了，壓扁易拉罐的力是（　　）
A．大氣壓力
B．易拉罐的重力
C．易拉罐對地面的壓力
D．地面對易拉罐的支持力
【答案】A
2.下列現象中，與大氣壓無關的是（　?。?br/>A．用吸管吸飲料
B．馬德堡半球實驗
C．塑料吸盤“粘”在墻上
D．攔河壩“下寬上窄”
【答案】D
3.你站在地球表面，大氣對你正面的壓力大約是（　?。?br/>A．60N
B．600N
C．6000N
D．60000N
【答案】D
4.如圖是小明為家里的盆景設計了一個自動供水裝置，他用一個塑料瓶裝滿水后倒放在盆景中，瓶口剛剛被水浸沒，這樣盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不會立刻全部流掉的原因是（　?。?br/>A．受浮力的作用
B．外界大氣壓的作用
C．盆景盤支持力的作用
D．瓶口太小，水不易流出
【答案】B
5.寒冷的冬天，太陽能熱水器水箱的通氣孔（與大氣相通）由于冰凍堵塞而不通，放水使用后發現不銹鋼水箱變癟了，如圖所示，水箱變癟說明（　?。?br/>A．存在大氣壓強
B．水箱存在熱脹冷縮
C．水箱的不銹鋼老化
D．水變成冰時體積變大
【答案】A
6.如圖是測定大氣壓值的實驗裝置，此時管內外水銀面高度差是760mm，下列描述正確的是（　?。?br/>A．將玻璃管稍傾斜一點，管內水銀柱長度將不變
B．如果管中進了些空氣，管內外水銀面的高度差將小于760mm
C．將它從山下移到山上，管內外水銀面的高度差將變大
D．如果不小心管頂破了一個洞，管中的水銀將從上面噴出
【答案】B
7.關于托里拆利實驗，下面說法中正確的是（　?。?br/>A．玻璃管內徑越大，管內和管外水銀面高度差越小
B．往水銀槽內多倒些水銀，管內和管外水銀面高度差增大
C．玻璃管傾斜，管內和管外水銀面高度差不變
D．玻璃管內水銀柱上方進入一些空氣，管內和管外水銀面高度差不變
【答案】C
8.醫院體檢抽血時，普遍采用如圖所示的真空采血管，使用時將導管一端的針頭插入被檢查者的靜脈，另一端的針頭插入真空采血管，血液便自動流入采血管，此時的血液是（　?。?br/>A．靠自身重力流入采血管
B．被真空吸入采血管
C．被空氣壓入采血管
D．由血壓壓入采血管
【答案】D
9.如圖是一個飲水壺的部分結構示意圖，a、b是出水管的兩端，壺內水面低于出水管的a端，活塞與壺口接觸緊密且能自由移動。用力F向下壓活塞，在水從a端勻速流出來（壺內水面始終高于b端）的過程中，壺內氣體的溫度保持不變。則不正確的是（　?。?br/>A．壺內氣體的壓強大小不變
B．壺內氣體的體積逐漸變小
C．向下壓活塞的力F逐漸變大
D．壺底內表面所受的壓力大小不變
【答案】A
10.如圖所示的希羅噴泉，用3根管子連接3個容器，容器a是敞口的，容器b和c是密閉的。容器中有一些水，管B有水噴出。管A中水流的方向是向　
　，容器b中氣體壓強的大小比外界大氣壓　
　，要增大噴泉的高度，應增加容器　
　的高度。
【答案】下；大；b。
11.小紅放學回家后，看到媽媽正在給奶奶拔火罐，想到了拔火罐的原理是利用了　
　；她去給媽媽倒了一杯茶，手拿起茶壺時又想到了茶壺的壺身和壺嘴構成了　
　。
【答案】大氣壓；連通器。
12.如圖。老師在做托里拆利實驗時（當地氣壓為標準大氣壓），試管的頂端混入了部分空氣，實驗時測得管內水銀柱的高度　
?。ㄟx填“大于”“等于”“小于”）760mm；如果將試管頂端開一個孔，管內水銀柱最終會　
　。
【答案】小于；下降至管內外液面相平。
13.如圖所示，艾力同學將自制氣壓計從山腳下帶到山頂的過程中，大氣壓　
　了，（填“上升”“不變”“下降”），他觀察到氣壓計中的水柱　
?。ㄍ希€發現，山上的居民煮飯都是用高壓鍋，這是因為高壓鍋密封性能良好，用它煮食物時，水蒸氣不易外泄，從而　
　了鍋內的壓強（填“增大”或“減小”），使鍋內水的沸點　
　（填“升高”或“降低”）。
【答案】下降；上升；增大；升高。
14.為了測量大氣壓強，某同學選擇的器材有：2.5ml的注射器、0～10N的彈簧測力計、刻度尺和細線，實驗步驟如下
（1）如圖甲，用刻度尺測出注射器有刻度部分的長度L＝　
　cm。
（2）如圖乙，把注射器活塞推推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉動注射器簡，當注射器中的活塞開始滑動時，記錄彈簧測力計的示數F＝　
　N。
（3）該同學所測得的大氣壓強值為　
　Pa。
【答案】（1）4.00（2）6.4（3）1.024×105Pa
15.材料一：兩千多年前，亞里士多德認為空氣含有“重量”，真空是不存在的。
材料二：至少從1614年開始，伽利略卻認為空氣是有重量的，他的同事兼學生托里拆利在1643年做了如圖實驗：把一端封閉的長玻璃管裝滿水銀倒置在一個敞口的水銀槽里，水銀從玻璃管頂部下降了一段距離后，液面不再下降，高度總保持距槽中水銀面30英寸（76厘米）左右。1646年帕斯卡重復了這一實驗。
材料三：在17世紀中葉，對該實驗的兩個關鍵問題的回答都有代表性的支持者和反對者（如表）
關鍵問題的回答
支持者
反對者
大氣壓力支撐水銀柱
笛卡爾
帕斯卡
所有亞里士多德學派
羅貝瓦爾
水銀柱上方存在真空
羅貝瓦爾
波義耳
所有亞里士多德學派、笛卡爾、
伽利略、霍布斯
（1）一些反對者認為，由于管內水銀產生了蒸汽，使水銀減少，水銀液面下降，為了反駁這一觀點，帕斯卡同時拿出酒和水，詢問反對者：用酒和水做托里拆利實驗，酒柱與水柱哪個液面下降得更多？反對者們認為酒的液面下降得更多，原因是　
　。但是實驗現象卻是水柱液面下降得更多。
（2）另一些反對者認為，由于管內遺留了少量空氣，才使水銀液面下降。帕斯卡利用1米左右長、不同直徑的玻璃管進行托里拆利實驗，如果觀察到的實驗現象是　
　，就可以反駁反對者們的觀點。
（3）下列關于科學本質及科學發現過程的描述，正確的有　
　
A．公元1646年前，所有人都贊同亞里士多德提出“真空不存在”的觀點
B．科學實驗中要努力得到和前人一樣的實驗結論
C．科學發現是一個不斷完善、不斷修正的過程
D．實驗是科學研究的重要方法
【答案】（1）酒精容易蒸發；（2）不同直徑的玻璃管內水銀柱的高度相同；（3）CD。

展開更多......

收起↑