个性化讲义之大气压强(附录答案)

学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容大气压强
教学目标1、确认大气压强的存在。

2、了解大气压的测量方法和估测方法，知道1个标准大气压的数值。

3、了解液体的沸点跟表面气压的关系。

教学重、难点1、理解大气压产生的原因及方向
2、托里拆利实验及原理
3、注射器方式测量大气压实验原理及误差分析
1、概念：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，一般有p0表示。

说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。

高压锅外称大气压。

2、产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。

3、大气压的存在——实验证明：历史上著名的实验——马德堡半球实验。

小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

4、大气压的实验测定：托里拆利实验。

(1)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在下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。

(2)原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。

即向上的大气压=水银柱产生的压强。

(3)结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)
(4)说明：
A、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，则测量结果偏小。

B、本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为10.3 m
C、将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。

D、标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。

5、大气压的特点：
(1)特点：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。

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。

(2)大气压变化规律研究：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低100 Pa
6、测量工具：
定义：测定大气压的仪器叫气压计。

分类：水银气压计和无液气压计
说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。

在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。

7、应用：活塞式抽水机和离心水泵。

8、沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。

应用：高压锅、除糖汁中水分。

9、体积与压强：内容：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。

应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。

☆列举出你日常生活中应用大气压知识的几个事例？
答：①用塑料吸管从瓶中吸饮料②给钢笔打水③使用带吸盘的挂衣勾④人做吸气运动
【经典习题】
1、历史上著名的证明大气压存在的实验是，最早测出大气压值的科学家是。

2、测量大气压的仪器叫，一个标准大气压的值是mmHg，合Pa.
3、液体的沸点随液体表面的气压增大而，随气压的减小而。

4．小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在，下列操作能达到目的的是（）
A．用手捏空易拉罐，易拉罐变瘪
B．将空易拉罐密封后置于深水中，易拉罐变瘪
C．让空易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪
D．用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪
5．小华制成如图所示的“自动给水装置”，是用一个装满水的塑料瓶子倒放在盆景中，瓶口刚好被水浸没。

其瓶中水面能高于盆内水面，主要是由于（）
A．瓶的支持力的作用B．瓶的重力作用
C．水的浮力作用D．大气压的作用
6．如图是托里拆利实验装置图。

玻璃管内的水银柱稳定后，两水银面的高度差是760mm。

下列情况（试管口始终没离开水银面）水银面的高度差变小的是（）
A．稍稍提高玻璃管B．使玻璃管倾斜
C．往水银槽中添加水银D．将实验装置转移到高山上进行实验
7．如图所示，是小强同学自制的气压计，把它放在水平桌面上，当外界大气压减小时，下列说法正确的是（）
A．细管内液柱高度上升B．细管内液柱高度不变
C．细管内液柱高度下降D．瓶子对桌面的压力减小
8．下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中，与实际不符的是（）
9、一位小朋友手里拿着的氢气球不小心脱手升到了空中，当气球升到高空时发生了破裂。

以下关于气球升到高空破裂的原因分析正确的是 ( )
A ．高空大气压增大，气球体积减小，将气球压破
B ．高空大气压增大，气球体积增大，将气球胀破
C ．高空大气压减小，气球体积增大，将气球胀破
D ．高空大气压减小，气球体积减小，将气球压破 10、下列现象中与大气压强无关的是（ ）
A B C 11、将一装有水的烧瓶加热至水沸腾后，把烧瓶移离火焰，水停止沸腾。

迅速塞上瓶塞后倒置，再向瓶底浇冷水（如图所示），烧瓶中会立刻产生大量气泡，原因是（ )
A ．瓶中的水发生了分解反应，产生了气体
B ．瓶中气压不变，水的沸点降低，水沸腾了
C ．瓶中气压增大，水的沸点降低，水沸腾了
D ．瓶中气压减小，水的沸点降低，水沸腾了
12．如图所示，治病输液时，药水瓶口处常插着两根塑料管A 和B ，其中A 插管是输液管。

B 插管的作用是利用 使液体流入人体血管内。

13．根据“研究液体沸点与气压关系”的实验，回答下列问题： （1）用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，如图a 所示，在水沸腾过程中，温度计的示数_________ （填“变大”、“变小”或“不变”），此温度即为水的___________．水沸腾时看到瓶口周围有大量的“白气”，在“白气”形成过程中，发生的物态变化是_______和__ ____．
（2）待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾．过一会儿，将注射器接到烧瓶口上，如图b 所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是_______________．此实验说明 _______________.
用吸管吸饮料，饮料上升 吸盘上挂毛
巾，吸盘不掉 用滴管吸取液体 帕斯卡“裂 桶实验” D
14、实验与探究
1．某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值．主要实验步骤如下： A 、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；
B 、用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平向右慢慢拉动注射器
筒，如图所示，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F （即大气对活塞的压力）； C ．读取注射器的容积V ；
D ．用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L ．
（1）完成实验步骤A 的目的是 ． （2）活塞的横截面积S ＝ ．
（3）请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整（不要求填入实验记录数据）．
大气对活塞
的压力F /N
注射器的容积V /m 3
活塞的横截面积S /m 2
（4）计算大气压强的表达式为p ＝ ． （5）由于注射器漏气会导致所测量的大气压值 ．（选填“偏小”或“偏大”）
(6) 请分析误差原因 、 ；
【随堂演练】
1．如图所示是课本中展示的自制实验器材，下列说法正确的是（ ）
A ．甲是气压计，乙是温度计
B ．甲是气压计，乙是气压计
C ．甲是温度计，乙是温度计
D ．甲是温度计，乙是气压计
2．如图为托里拆利实验的装置图，下列表述正确的是（多选）( )
A ．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差将不变
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
C ．向槽中继续注入少量水银，管内外水银面高度差将变小
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
带色的水 空气 带色的水
甲 乙
3、如图所示，以下与压强知识相关的实验，其中分析正确的是（）
A、甲图实验，帕斯卡裂桶实验，证明液体压强随深度的增加而减小
B、乙图实验，压有砝码的桌子放在细沙上，砝码越轻，桌腿下陷越深
C、丙图实验，测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积，可估测大气压强的值
D、丁图实验，在教室内可以用水代替水银做托里拆利实验
4．在给病人输液时，为了使输液过程中，药液保持匀速下滴，下列装置中最为合适的是（）
5．如图所示，下面挂着5N重物的吸盘吸附在天花板上，吸盘和细钩的总重力是0.5N。

吸盘没有掉下来，说明它还受到一个竖直向上的作用力。

这个力的大小是＿＿＿＿N，其施力物体是＿＿＿＿＿。

6．如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下：
A．记录弹簧测力计的示数为F，这就是大气对吸盘的压力。

B．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。

C．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面。

D．量出吸盘与玻璃板接触面的直径：计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。

E．根据p=F/S，计算出大气压的大小p。

（1）小玮由于疏忽，将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序是____________________。

（2）实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是什么?
（3）如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0—5N，吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2，她________ （选填“能”或“不能”）测出大气压的大小（设大气压约为1.0×105Pa）。

（4）要测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量________ （选填“大一些”或“小一些”）。

（5）小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。

她分析，可能是测得的吸盘的面积不准确，也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确，还可能是________________________________ （写出一条）。

（6）小玮又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值。

这说明大气压的方向是________。

7、将挂有重物的吸盘用力按压在竖直的玻璃表面，吸盘不会掉下来。

是什么力使吸盘不掉下来的呢？两位同学提出了两种不同的观点：同学一认为是吸盘受到的大气压力；同学二认为是吸盘受到玻璃对它的摩擦力，为了研究这一同题，他们分别设计了以下实验：
同学一：如图甲，用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气，最后看到玻璃表面的吸盘滑下。

同学二：如图乙，挂上同样重的钩码后，吸在涂油玻璃上的吸盘滑下，而吸在干燥玻璃上的吸盘不动。

(1)同学二认为他的实验结果否定了同学一的观点，理由是因为他的实验中两个吸盘受到的_____________相同，但实验结果却不同。

(2)同学二的实验中，涂油玻瑞表面的吸盘滑下的原因是吸盘受到的___________减小。

(3)同学一的实验之所以有这样的结果，原因是________________________
8．在德国马德堡市的广场上，1654年曾经做过一个著名的马德堡半球实验，如图甲所示，把两个半径约20cm 的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球．
甲乙
（1）总共用了16匹马把两个半球拉开，则平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是多少？（大气压的值约为105Pa，计算时把半球看成一个圆盘．）
（2）某实验室供教学用的两个半球，在正常气压下抽成真空后，只需四个人便可拉开．其原因是：_____________________________________________________．
（3）如图乙是同学们在用高压锅模拟马德堡半球实验，如果他们没有抽气机，应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢？请说出你的办法．_______________________________________________________________．（选做）9．高压锅是生活中一种密闭的加热容器。

锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出一部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。

如图所示，某高压锅锅体的内底面积为S，侧壁竖直，出气孔横截面积为S0，限压阀质量为m0，限压阀顶部面积为S1（已知大气压强为p0）
（1）写出液体沸点与气压的关系；
（2）求使用高压锅时对锅内气体的最大压强；
（3）为保证使用安全，不可随意增加限压阀质量。

如果限压阀的质量增加m，请你计算锅体与锅盖处对锅盖的最大作用力增大多少。

1、对下图中有关物理学家和物理史实的说法，正确的是：（ ）
A ．（a ）最早是由托里拆利做的
B ．托里拆利通过计算（a ）图中马拉力的大小，最早测出大气压的数值
C ．托里拆利通过（b ）图，最早测出大气压的数值
D ．马德堡市长通过（b ）图，最早测出大气压的数值
2、如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1m ，槽内装有水银。

下列说法正确的是（ ）
A ．此装置是一个连通器
B ．第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡
C ．玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76 厘米汞柱高
D ．将此装置从山脚移到山顶，管内外汞液面高度差减小
3、如图所示的实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已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砝的重力
B ．乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩砝的重力的1/2
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 4、下列分析中不正确．．．
的是（ ）
A 、甲图试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关
B 、乙图中吸盘能将物体挂在墙上不掉下来，是因为重力与大气压力彼此平衡
C 、丙图所示的托里拆利实验中，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压强值比实际值偏小
D 、丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一 5、小云用矿泉水瓶做实验，如图所示。

（b ） 760mm
水银
意大利科学家托里拆
（a ） 马德堡半球实验
甲 乙
（1）将两瓶相同的矿泉水如图甲放置，验证的是压力的作用效果与的关系。

（2）如图乙，他在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，再马上盖上瓶盖，看到矿泉水瓶瘪了，验证的是的存在。

6、小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.
讨论：什么情况下测量值会偏大？
(1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是.
(2)如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p= .
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气．则测得的大气压值(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5 cm2和2 cm2，若弹簧测力计量程为10 N，实验时应选用(选填“甲”或“乙”)注射器，理由是。

7．生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识。

以下两个现象可能您尝试或观察过：（1）喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出。

（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了。

由以上现象进行猜想：
当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的＿＿＿＿和＿＿＿＿有关。

【设计并进行实验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
a
（1）把细玻璃管插人装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示；
（2）从细管上端往烧瓶里吹气，此时瓶内气体压强＿＿＿＿（选填“增大”、“减小”或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图所示）。

（3）接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请您在图中画出细玻璃管内水柱所上升到b 处的大致位置；
【实验拓展】
（1）控制其它条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会＿＿＿＿（选填“相同”或“不同”），理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）控制其它条件相同时，把图的装置从山脚移到山顶，则细玻璃管内的液面将＿＿＿＿（选填“上升”、“下降”或“不变”），这是由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

本周作业上周作业完成情况
家长签字日期、时间学生签名
大气压强参考答案
经典习题
1、马德堡半球实验，托里拆利
2、气压计，760，1.01×105Pa
3、升高，降低
4、D
5、D
6、D
7、C
8、A
9、C 10、D 11、D 12、大气压 13、（1）不变，沸点，汽化，液化 （2）烧瓶中的水重新沸腾起来，气压减小，沸点降低 14、（1）排尽注射器筒内的空气 (2)V/S (3) 注射器全部刻度的长L/m ，大气压强P/pa （4）FV/L （5）减小
（6）活塞与筒壁间的摩擦，筒内空气是否排尽，活塞和筒壁间是否漏气(气密性是否完好) 随堂演练
1、A
2、AD
3、C
4、B
5、5.5，大气
6、（1）BCA （2）尽量将吸盘内的空气排干净 （3）不能 （4）小一些 （5）吸盘漏气（或吸盘内的气体没排净、吸盘里有剩余空气） （6）向各个方向的
7、（1）大气压力（或大气压强） （2）摩擦力 （3）大气压力减小导致摩擦力减小
8、（1）大气产生的压力为：F ＝pS ＝105P a ×3.14×(0.2m)2＝1.256×104N
一对马产生的拉力为：F 拉＝1.256×104N/8＝1570N
（2）半球半径小（或表面积或体积较小），产生的大气压力小．
（3）在高压锅里放少量水加热至水沸腾赶走里面的空气，然后盖严锅盖，让其冷却． 9、 （1）液体表面气压越大，液体沸点也越高
（2）当限压阀刚要被顶起时，受力平衡 F= p 0 S 0+ m 0g
锅内气体最大压强 0
0000000S g m p S g m S p S F p +=+==
（3）锅内气体压强对锅盖最大压力的增加量 mg -mg S
S S S S 0
0000S S g m p F ==
∆=∆）－（）－（ 因为S 远大于S 0，所以mg S
'0
S F =
∆
当堂检测 1、C 2、D 3、D 4、B 5、（1）受力面积 （2）大气压 6、（1）排尽注射器筒内空气 （2）FV/L （3）偏小 （4）甲；拉动乙注射器扬需的力超过弹簧测力计的量程 7、 质量，温度
【设计并进行实验】 （2）增大 【实验拓展】（1）相同，液体压强只与液体的密度和深度有关 （2）上升，大气压随高度升高而降低。