9.3大气压强（知识解读）（原卷版）

93 大气压强（知识解读）（原卷版） •知识点1 大气压强的认识 •知识点2 大气压强的测量方法 •知识点3 大气压的综合应用 •知识点4 估测大气压值实验 •作业 巩固训练 1、大气压强：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压；大气压用p0 表示。 2、产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性。 3、马德堡半球实验证明了：（1）大气压的存在（2）大气压很大。 【典例1-1】（2023 春•兴庆区校级月考）下列小实验都与压强有关，其中能证明大气压存 在是（ ） ． B． ． D． 【典例1-2】（2023 秋•浦东新区月考） 作用在物体表面并指向表面的力叫做压力； 压强是表示 的物理量。著名的 实验向人们展示了大气压强的 存在。 【变式1-1】（2023 春•槐荫区期中）小华将玻璃杯注满水后，用一硬纸片盖住杯口，倒过 来后，水不会流出来，这是因为（ ） 大气压强的认识 知识点1 ．水把纸片粘住了 B．纸片很结实没有掉下来 ．大气对纸片有向上的压强 D．纸片与杯口吸住了 【变式1-2】（2023 秋•宝山区校级期中）著名的 实验向人们证明大气压强 是很大的，意大利科学家 首次测定了大气压强的数值。如图所示茶壶的 壶嘴和壶身是根据 原理制成的。 1、托里拆利实验 （1）精确测量出标准大气压数值的实验：托里拆利实验。 （2）实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水 银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度 差约为760mm。 （3）结论：大气压p0=760mmg=76mg=101×105P(其值随着外界大气压的变化而变 化)。 2、大气压强的测量方法很多 （1）利用气压计。 （2）设计实验。 【典例2-1】（2023 春•临澧县期末）如图所示，以下与压强知识相关的实验，其中分析正 确的是（ ） 大气压强的测量方法 知识点2 ． 如图实验，帕斯卡裂桶实验，证明液体压强随深度的增加而减小 B． 如图实验，压有砝码的桌子放在细沙上，砝码越轻，桌腿下陷越深 ． 如图实验，测出拉动注射器活塞时的拉力 和活塞的横截面积，可估测大气压强的值 D． 如图实验，在室内可以用水代替水银做托里拆利实验 【典例2-2】（2023 秋•普陀区期末）意大利科学家 用如图所示装置进行实验，首 先测得了标准大气压强的值约为10×105帕，表示1 平方米面积受到 ；实验 时，若仅将玻璃管倾斜至虚线位置，则管内水银柱长度将 （选填“变小”“不 变”或“变大”）。 【变式2-1】（2023 春•嘉鱼县期末）如图所示是测量大气压强的实验装置，玻璃管长约1 米，槽内装有水银。下列说法正确的是（ ） ．若玻璃管内含有少量空气，会使实验测量值偏小 B．换用较粗的玻璃管，玻璃管内水银柱会变低 ．将该装置移到高处，玻璃管内水银柱会变高 D．将玻璃管稍稍倾斜，管内外水银面高度差变小 【变式2-2】（2023 秋•浦东新区校级期中）水银的密度为136×103千克/米3，它的含义是： 水银的质量为136×103 千克； 实验利用水银测出大气压强的值为 帕斯卡。 1、空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。 2、大气压随高度增加而减小；且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说， 晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 3、大气压变化规律：在海拔3000 米以内，每上升10 米，大气压大约降低100 P。 4、沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮 不熟），随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）。 5、体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大；气体体积越 大压强越小。 【典例3-1】（2023 秋•黄浦区期末）下列器材中，利用大气压强工作的是（ ） 大气压的综合应用 知识点3 ．船闸 B．雪地靴 ．密度计 D．真空吸盘 【典例3-2】（2023 秋•宝山区校级期中）1654 年著名的 实验证明了大气压强 的存在；珠穆朗玛峰上的大气压比山脚下的大气压更 （选填“高”或“低”）； 把药液注射进肌肉 （选填“是”或“不是”）利用了大气压强。 【变式3-1】（2023•盐城）小明将一根直径约为1m 的吸管插入水中，再用食指堵住吸管 的上端，提起吸管将水取出，水能被取出主要是因为受到（ ） ．摩擦力的作用 B．浮力的作用 ．分子引力的作用 D．大气压的作用 【变式3-2】（2023 春•徐汇区校级期中）如图是中国“重组新型冠状病毒疫苗”的临床试 验志愿者注射疫苗的情景。注射疫苗用的注射器吸取药液时，是利用 把药吸 取上来的；注射器的针头做得很尖，是为了 （选填“增大”或“减小”）使用 时的压强，以便容易刺入人体。 1、实验目的、原理、方法 （1）实验目的：估算大气压强的数值。 （2）实验原理： 。 （3）二力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态，这两个力是一对平衡 力。 2、实验器材：注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。 3、器材作用及图像 （1）注射器：实验主体。 估测大气压值实验 知识点4 （2）弹簧测力计：拉动注射器活塞。 （3）细线：连接器材。 （4）橡皮帽：封住注射器的小孔。 （5）刻度尺：测注射器针筒上有刻度部分的长度。 4、实验步骤 步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。 步骤②用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右 慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。 步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。 步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。 5、实验计算方法 ①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积 。 ②根据公式 求出大气压强。 【典例4-1】（2023•锦江区校级开学）在测量大气压强的实验中，为消除活塞与针筒间的 摩擦力对实验的影响，某同学设计了如图所示装置。该同学将刻度尺零刻度线和注射器 的零刻度线对齐，然后观察发现注射器5mL 的刻度线和刻度尺1000m 刻度线正好对齐。 之后该同学将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，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑 动时，测得杯中水的质量为700g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得 杯中水的质量为100g。烧杯质量为50g。（g 取10/kg，滑轮间的摩擦和线重不计）则下 列说法正确的是（ ） ．活塞向不同方向运动时，它与针筒间的滑动摩擦力大小不同 B．所测得的针筒横截面积为2×10 5 ﹣m2 ．针筒所受摩擦力的大小为6 D．通过本实验测得的大气压的值为09×105P 【典例4-2】（2023 秋•闵行区期中）小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测 量大气压强的值，实验步骤如下。 （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，目的是 ； （2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂 钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测 力计的示数为 ； （3）用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 m； （4）计算得到大气压强的数值为 P； （5）小明了解到班内同学的实验误差普遍很大的原因是 。（写出一 条） 【典例4-3】（2023 春•崇川区校级月考）小明利用图示标有25mL 的一次性注射器、弹簧 测力计、细绳、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。 （1）该实验还缺少的器材是 ； （2）实验时小明将注射器活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔， 同组的小王发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽，这将使得测量结果 （选 填“大于”、“小于”或“等于”）当天气压值； （3）如表是小明记录实验情况的表格： 大气压力F/ 注射器容积V/mL ① 活塞面积S/m2 大气压强p/P 60 25 500 05 ② 表中①是 ；②是 ； （4）为减小摩擦力对实验结果的影响，小虎对小明同学所做实验进行改进：在原实验 基础上，将活塞推到注射器底端后， ，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒， 记下弹簧测力计的示数为10，小明同学计算出的大气压强是 P。 【变式4-1】（2023•大丰区校级模拟）小明用注射器、弹簧测力计等估测大气压强值，下 列关于该实验的说法中不正确的是（ ） ．该实验宜选择较细的注射器和量程较大的测力计进行实验 B．实验前要将活塞推至注射器底端，是为了排尽针筒内的空气 ．实验中为了计算针筒活塞的横截面积，应测量针筒壁的全部长度 D．实验测得的大气压值偏小，可能是因为注射器筒内的空气没有排尽 【变式4-2】（2023 春•南海区校级期中）小明利用汽车“胎压计”测量大气压，示数如图 甲，他测得的大气压值是p 大气＝ P，他又利用V＝2mL 注射器、0～10 的弹簧测 力计和刻度尺估测本地的大气压强值，如图乙，他将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮 帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢向右拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹 簧测力计示数为F＝49。然后利用刻度尺测出注射器筒刻度部分的长度L＝4m，则注射 器的横截面积为 m2，估测本地大气压强值p'约为 P。 【变式4-3】（2023 春•吴江区校级月考）利用容积为10m3 的注射器、弹簧测力计和刻度 尺可粗略测出大气压的值。 （1）实验的原理是 。 （2）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。 （3）如图所示，水平向左缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞 时，记 下弹簧测力计的示数为19。 （4）用刻度尺测出注射器 长度为5m，这样就不用测活塞的直径也能算出 活塞横截面积。 （5）测则大气压的值为 P。如果结果准确，接下来做水的沸腾实验，操作正 确，测得水的沸点 （低于/等于/高于）100℃。 （6）若注射器内空气未排尽，测得大气压值 （偏大/不变/偏小）。 1．（2023 春•沭阳县期末）用矿泉水瓶做的下列小实验中，能证明大气压强存在的是（ ） ． 水量越多形变越大 B． 纸片托住瓶中水 ． 孔位越高流速越小 D． 吹气喷出水雾 2．（2023 春•沙坪坝区校级期末）如图为托里拆利实验的装置图，下列表述正确的是（ ） ．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差将变大 B．将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面，管内外水银面高度差将变大 ．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将不变 D．若玻璃管内进入少量气体，管内外水银面高度差将不变 3．（2023 春•遵化市期中）下列物理知识都与西藏有关，其中描述错误的是（ ） ．西藏地区用普通锅烧水时开水的温度低于100℃ B．用塑料密封包装的小食品从北京拿到西藏塑料包装会变的鼓一些 ．从沿海到西藏地区，大气压强会越来越大，游客容易产生高原反应 D．将两个合在一起的铜半球内部都抽成近似真空状态做马德堡半球实验，同样的装置， 在西藏地区做实验要比在沿海地区更容易拉开 4．（2023 春•樊城区校级期中）如图是常见的小汽车，下列有关说法中正确的是（ ） ．轮胎上有凹凸不平的花纹是为了减小摩擦 B．小汽车长时间高速行驶时容易“爆胎”是由于胎内气体温度升高，气压增大的缘故 ．汽车关闭发动机后，由于受到惯性作用还能继续向前行驶 D．汽车静止在水平路面上受到的支持力和对地面的压力是一对平衡力 5．（2023 秋•上海期中）水银气压计是根据（ ）制作而成的。 ．帕斯卡定律 B．托里拆利实验 ．阿基米德原理 D．马德堡半球实验 6．（2023•山丹县一模）物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中错误的是 （ ） ．图甲中的实验说明液体压强与液体的深度有关 B．图乙中对烧瓶内沸腾的水停止加热，倒置后，向瓶底浇冷水，瓶内的水会重新沸腾 ．图丙中用吸管喝饮料时，杯里的饮料是被嘴的“吸力”吸上来的 D．图丁中洗手池下方排水管的U 形“反水弯”利用了连通器原理 7．（2023 春•高密市期末）如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在 盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气进入瓶中， 瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，当瓶口又被浸没时，瓶中的水不再流出，这样 盆景盘中的水位可以保持一定高度。则（ ） ．盆景盘与塑料瓶可以看成连通器 B．随着瓶内水流出，盆景盘对桌面的压强将变大 ．将此装置从一楼搬到五楼，塑料瓶中的液面将上升 D．瓶中水不再流出时，瓶中气体压强小于外界大气压 8．（2023•长沙模拟）小明把自制的简易气压计（如图所示）从岳麓山山脚下带到山顶上 时，玻璃管内水柱的高度将 ，这是因为海拔越高，气压 。 9．（2023 秋•徐汇区校级期中）由于地球周围的大气会受到 作用，所以大气会对处 于其中的物体产生压强；马德堡半球实验证明了大气压强 ； 实验首 先测得了大气压的数值。实验表明： 、温度和湿度都会影响大气压强的大小。 10．（2023 秋•虹口区校级期中）著名的 实验向人们显示大气压强是存在 的；托里拆利使用 很大的水银做实验测出了大气压强的值；海拔高度越高，大 气压强越 。 11．（2023 秋•杨浦区期中）如图（）所示小明将两个相同形状大小的轻质塑料杯套叠在 一起后，一只手固定杯2，另一只手向下拉动杯1 一小段距离后放手，发现杯1 被吸了 回去。为探明原因小明做了如下实验：用注射器密封一段空气柱，保证其温度不变，注 射器底部与数字气压计相连，装置如图（b）所示。竖直向上拉活塞来增大气体的体积， 记录的实验数据如表。（V1＜V2＜V3） 实验序号 1 2 3 气体压强（×105帕） 1 08 05 气体体积 V1 V2 V3 ①分析表中数据，可得初步结论：密闭的气体温度不变时，气体压强 。 ②假设两杯刚套叠时，两杯间空气的压强与大气压强相同，且可视作密闭空气。请根据 上述信息及所学知识，分析并解释“ 杯1 被吸了回去” 的原因 。 12．（2023 秋•静安区期末）某小组同学研究大气压强与海拔高度的关系，他们操控带有 压强传感器的无人机，将其从地面沿竖直方向飞到空中，再原路返回。在此过程中，无 人机传感器记录的大气压强随时间的变化图线如图所示，其中点和D 点分别表示无人机 从地面出发时和飞到最大高度（约为50 米）时的数据。 ①根据图中的图线，可以发现：无人机从B 点到点的飞行过程中，大气压强变化了约 帕。 ②分析图中的图线及相关条件，可得出大气压强与海拔高度的关系是： 。 ③结合压强知识及上述信息，分析飞机起飞过程中，有些乘客的耳朵会感觉胀痛的原因。 。 13．（2023•广东一模）如图所示，用完全相同的玻璃瓶和细管制成甲、乙两个密封装置， 甲中装满水，乙中水未装满。用力捏甲瓶，细管中水柱会 ；将乙瓶拿到高山顶上， 细管中的水柱会 ；两装置中图 装置可以做一个温度计。（前两空均选填 “上升”或“下降”） 14．（2023 春•蔡甸区期中）小明用2mL 的注射器、量程为0～10 的弹簧测力计和刻度尺 粗略测量大气压的值，本实验的原理是 。 步骤一：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。 步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉 动时，记下弹簧测力计的示数为53。 步骤三：用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为400m；则算出活塞的横截面积为 m2。 步骤四：算出大气压强值为 P。同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后， 对实验进行了如下改进： ①将步骤一改为：先将注射器内充满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后 用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于 。 ②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为04，由此可知，此时活 塞所受到的 （选填“摩擦力”或“大气压力”）为04，考虑此数据重新计算 测得的大气压强值为 P。 15．（2023 春•确山县期末）“拔火罐”是我国传统医疗的一种手段。如图所示，医生先 用点燃的酒精球加热小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小 罐便紧贴在皮肤上。已知大气压为10×105P，小罐开口部位的面积为10m2，罐内空气冷 却变为室温时其压强为90×104P，不计小罐重力。求： （1）罐内空气对皮肤的压力； （2）皮肤对小罐的支持力。