2020-2021学年八年级物理下册-8.4-大气压强讲义北师大版.docx

2020-2021学年八年级物理下册 8.4 大气压强讲义北师大版

2020-2021学年八年级物理下册 8.4 大气压强讲义北师大版

年级：
姓名：

18
8.4大气压强
一、目标要求
目标要求
重、难点
了解大气压强的存在

认识托里拆利实验，知道大气压强的大小
重点
知道大气压强特点

了解大气压强在社会生活中的应用
重点
二、知识点解析
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.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再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm。如图所示。

（2）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.标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。
1个标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa。
5.大气压的特点：（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 Pa。
6.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）。
7.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。
三、重点、难点与易错点
★重点一：大气压强
1.产生：空气受到重力作用，而且空气具有流动性，因此空气内部向各个方向都有压强，这个压强就叫大气压强，简称大气压。
2.马德堡半球实验：有力地证明了：①大气压的存在；②大气压很大。
托里拆利实验表明76cm汞柱的高度是由当地的大气压的大小和水银的密度所共同决定的，与玻璃管的粗细、形状、长度(足够长的玻璃管)无关。所以一个标准大气压约为1.013×10⁵Pa。
★重点二：大气压强在生活中的应用
1.影响大气压强的因素：①温度：温度越高，空气分子运动的越强烈，压强越大。②密度：密度越大，表示单位体积内空气质量越大，压强越大。③海拔高度：海拔高度越高，空气越稀薄，大气压强就越小。
2.生活中利用大气压强的例子：吸盘、自来水笔吸墨水、用吸管吸饮料、抽水机抽水、吸尘器、打针输液、真空压缩包装袋等。
四、考查方向
1.大气压强的概念
典例一：（2020·湘潭）用空易拉罐来体验大气压强的存在，下列操作能达到目的的是（　　）。
A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪；
B．用重物压易拉罐，易拉罐变瘪；
C．让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空气，易拉罐变瘪
【答案】D。
【解析】用空易拉罐体验大气压时，手或其它物体不能对空易拉罐施加力的作用。
A、用手捏易拉罐，易拉罐变瘪，是手给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故A错误。
B、用重物压易拉罐，易拉罐变瘪，是重物给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故B错误。
C、让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪，是地面给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故C错误。
D、用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐内的气压减小，易拉罐外面大气压大于易拉罐内部压强，所以易拉罐受到向内的压力大于向外的压力，这两个力的合力把易拉罐压瘪，可以证明大气压的存在，故D正确。故选：D。
2.大气压强在生活中的应用
典例二：（2020·四川成都）图所示的现象中，没有利用大气压的是（　　）。
A. “吸盘”挂钩贴竖直墙面上；
B. 用注射器将药液注入肌肉；
C. 用吸管将饮料“吸"入口中；
D. 用硬纸片“托住”杯中的水
【答案】B。
【解析】A．吸盘挂钩是靠空气压力固定的，把吸盘里的空气压出来，靠大气压力固定，故A不符合题意；
B．用注射器将药液注入肌肉，是靠手的推力而不是大气压，故B符合题意；
C．用吸管吸饮料时，吸管内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下饮料被压入吸管，故C不符合题意；
D．因为大气压对纸压力大于杯中水对纸的压力，所以水流不出来，故D不符合题意。
故选B。
五、模拟训练
一、基础练习
1．如图所示小关在课外探究活动中，将一个空易拉罐里的空气抽走后，易拉罐变扁了，压扁易拉罐的力是（）。

A．大气压力 B．易拉罐的重力
C．易拉罐对地面的压力 D．地面对易拉罐的支持力
【答案】A。
【解析】将一个空易拉罐里的空气抽走后，易拉罐里的气压变小，在外界大气压力的作用下，易拉罐被压扁了。故选A。
2．自来水笔吸墨水时，只要按几下弹簧片，墨水就进入橡皮管里了，这是由于（）。
A．弹簧片作用使墨水进入橡皮管；
B．手的压力使墨水进入橡皮管；
C．橡皮管的吸力使墨水进入橡皮管；
D．大气压作用使墨水进入橡皮管
【答案】D。
【解析】自来水笔吸墨水时，先按几下弹簧片，把胶皮管里面的空气排出，此时管内的气压小于管外的大气压强，墨水在大气压的作用下被压进橡皮管里。故ABC错误，D正确为答案。
3．小明将自制气压计（如图所示）从一楼拿到六楼，观察到玻璃管内的水柱逐渐升高，根据实验现象和气压计的相关知识，下列说法错误的是（）。

A．水柱升高，说明大气压随高度的增加而减小；
B．为了使实验现象观察时更明显，可以选用更细的玻璃管；
C．实验时瓶内气体压强大于外界大气压；
D．玻璃管内水柱逐渐升高，说明力能改变物体的运动状态
【答案】B。
【解析】由题可知，气压计瓶内气体压强等于外界大气压与水柱的压强之和，从一楼拿到六楼，水柱升高，水的压强增加，说明外界大气压减小，即大气压随高度的增加而减小，故A正确。
在大气压和瓶内气压一定时，水柱的压强一定，高度一定，水柱的压强与管的粗细无关，故B错误。
因为气压计瓶内气体压强等于外界大气压与水柱的压强之和，所以实验时瓶内气体压强大于外界大气压，故C正确。
玻璃管内水柱在瓶内气压的作用下逐渐升高，说明力能改变物体的运动状态，故D正确。答案为B。
4．大气压与人们的生活紧密相连，下面有关大气压的说法中错误的是（）。
A．山顶上的大气压比山脚下的大气压低；
B．用高压锅煮食物熟得快是因为锅内气压增大使水的沸点升高；
C．大气压不仅随高度而发生变化，同时还受天气、季节等因素的影响；
D．做托里拆利实验时若有空气进入管内，则测出的大气压值比实际值偏大
【答案】D。
【解析】A．大气压随高度的增加而减小，因此山顶上的大气压比山脚下的大气压低，故A正确。
B．因为水的沸点随气压的增大而升高，用高压锅煮食物时，锅内气压增大使水的沸点升高，所以食物熟得快，故B正确。
C．大气压不仅随高度而发生变化，同时还受天气、季节等因素的影响，故C正确。
D．做托里拆利实验时若有空气进入管内，则测出的大气压值比实际值偏小，故D错误。故答案为D。
5．下列有关大气压的叙述，错误的是（）。
A．马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在；
B．晴天、阴雨天等天气的变化也会影响大气压；
C．大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压也越大；
D．标准大气压的数值约为1.01×l05 Pa
【答案】C。
【解析】A、马德堡半球实验证明了大气压强的存在，故A正确，不符合题意；
B、大气压和天气有密切的关系，即晴天、阴雨天等天气的变化也会影响大气压，故B正确，不符合题意；
C、大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，空气越稀薄，大气压越小，故C错误，符合题意；
D、1个标准大气压的数值约为1.01×105 Pa，故D正确，不符合题意。故选C。
6.小明在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。对整个探究活动的分析正确的是( )。

A.探究的问题:大气压强有多大；
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强；
C.探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系；
D.探究的结论:大气向各个方向的压强相等
【答案】B。
【解析】由题图知,将杯口朝向不同方向,观察水和纸片的情况,这说明是探究的假设:大气对各个方向都有压强,B正确;由题图中器材无法完成A、C、D中的探究,故A、C、D均错。
7.把注射器的活塞推至注射器筒的中部,用手指堵住前端小孔,向筒内压活塞,使筒内空气体积缩小,如图所示,手指感受到筒内气体的压力　　　　　　。实验表明:一定质量的气体,温度不变时,体积变小,压强　　　　　　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)

【答案】变大；变大。
【解析】本题考查对气压变化的分析。当用手指堵住前端小孔,向筒内压活塞,使筒内空气体积缩小时,内部气体的压强变大,手指感受到筒内气体的压力也变大。
答案：变大；变大。
8．如图所示，护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，这根“闲置”管是为了利用_________。由于针头较细，为了确保药液的流速，需要将药水袋提升到比针管约高1.3 m的高度，由此可推算出针管处受到药液的压强约为__________Pa（ρ药液=ρ水）。

【答案】大气压；1.3×104。
【解析】由图知道，这根“闲置”管与大气相通，输液时，若没有这根“闲置”管，外部压强大于瓶内压强时，液体就无法输入到人体中，所以这根“闲置”管是利用大气压使药液顺利流出；针管处的液体压强是：p=ρ药液gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.3 m=1.3×104 Pa。
9．某实验小组进行了以下两个探究实验。
实验一：探究大气压与高度的关系

（1）小强与小磊合作，自制了一个气压计，从玻璃管的管口向瓶内吹入少量气体，使管内水面上升到瓶口以上，如上图所示。
（2）小强托着气压计从一楼开始上楼，每上一层观察一次管内水面与瓶口的高度差，小磊将数据记录成如下表格：
楼层
1
2
3
4
5
6
7
高度差（cm）
5.0
5.5
5.8
6.1
6.4
6.7
7.0
（3）根据表中数据可以推测出：在二楼至七楼的过程中，随距地面的高度增大，大气压将均匀___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（4）请分析该气压计的工作原理：瓶内封闭气体的压强等于___________与_____________________________之和。
（5）表中高度差为什么在一楼至二楼的阶段变化比其他楼层大？______________________________。（答一种原因即可）
【答案】（3）减小；（4）大气压；管内外液柱高度差产生的压强；（5）玻璃管倾斜了。
【解析】（3）由表中的数据可知，二楼至七楼，随距地面的高度每增加一层，管内外水柱高度差就减小0.3 cm，即随距地面的高度增大，大气压将均匀减小；
（4）对水柱进行压强分析，如图所示：

由图知，瓶内外的气压差支撑着水柱，即瓶内封闭气体的压强等于大气压和管内外液柱高度差产生的压强之和；
（5）由（3）知，当大气压一定时，瓶内水柱的高度是一定的，若玻璃管倾斜了，水柱的高度不变，长度变长，实验中可能测量了水柱的长度，使得一楼至二楼的阶段变化比其他楼层大。
二、提升练习
1.（2020·衡阳）下列现象不是利用大气压的是（　　）。
A．活塞式抽水机 B．盆景自动供水装置
C．茶壶 D．吸饮料
【答案】C。
【解析】A、活塞式抽水机工作时，是使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的，利用了大气压。故A不合题意；
B、盆景的自动给水装置上端不开口，底部虽然相互连通，它是利用大气压来工作的。故B不合题意；
C、茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器，故C符合题意；
D、用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，利用了大气压。故D不合题意。故选：C。
2.（2020·山东聊城）疫情期间，小丽帮妈妈做家务时，发现生活中处处有物理。下列分析错误的是（　　）。
A. 茶壶的壶嘴和壶身组成连通器；
B. 菜刀刀刃很锋利，是为了减小压强；
C. 利用大气压把吸盘式挂钩压在平滑的墙壁上；
D. 浴室内的防滑垫表面凹凸不平是为了增大摩擦
【答案】B。
【解析】A．茶壶的壶嘴与壶身组成了连通器，因此壶身的水位总是与壶嘴的水位相平，故A正确，不符合题意；
B．菜刀的刀刃很锋利，通过减小受力面积，增大压强，故B错误，符合题意；
C．吸盘在工作时，需排出里面的空气，大气压便将其压在墙面上，是利用了大气压，故C正确，不符合题意；
D．浴室内的防滑垫表面凹凸不平，是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦力，故D正确，不符合题意。故选B。
3．（2020•泸州）在泸州市第35届科技创新大赛上，某学生在现场展示了科创作品。他把橡胶管一端放入位置较低盛有冷水的烧杯中，另一端与塑料瓶盖相连并密封，在空塑料瓶中倒入少许热水摇晃后倒掉，然后迅速用瓶盖盖住瓶口并拧紧，发现烧杯中的水通过橡胶管慢慢流入位置较高的瓶内，如图所示。下列说法中正确的是（　　）。

A．塑料瓶中倒入热水摇晃后倒掉，目的是让瓶内空气增加；
B．用瓶盖盖住瓶口并拧紧，目的是让瓶内气压始终等于大气压；
C．烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶，是利用了连通器原理；
D．烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶，是因为瓶内气压小于大气压
【答案】D。
【解析】A、往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿瓶内水蒸气液化，体积变小，瓶内气体压强变小，故A错误；
B、将瓶盖盖住瓶口并拧紧，目的是不让大气进入瓶中，水蒸气液化，体积变小，瓶内气压小于大气压，故B错误；
C、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶，是大气压强的作用，不是连通器原理，故C错误；
D、烧杯中的水流入到位置较高的塑料瓶，是因为瓶内气压小于大气压，烧杯中的水在大气压的作用下，流入塑料瓶，故D正确。故选：D。
4．（2020•宁夏）负压鱼缸是宁夏科技馆的一件展品，如图甲所示，其纵截面示意图如图乙所示，整个鱼缸只有投料口与大气相通，鱼缸内高于投料口水面以上的水不能从投料口流出，是因为受到　　作用，水对鱼缸底部的压强p＝　　（深度用图乙中的相关字母表示，水的密度用ρ水表示）。

【答案】大气压；ρ水gh。
【解析】（1）整个鱼缸只有投料口与大气相通，则投料口水面的压强等于大气压，
因液体内部同一深度的压强相等，所以与投料口相同深度的鱼缸内水的压强也为大气压，
则鱼缸内高于投料口的水面压强小于大气压，故鱼缸内高于投料口水面以上的水不能从投料口流出；
（2）由图可知，鱼缸底部到与大气相通液面的深度为h，
则水对鱼缸底部的压强p＝ρ水gh。
故答案为：大气压；ρ水gh。
5．（2020•南京）实验小组的同学利用一只弹簧测力计（量程为10N，分度值为0.2N）三种规格的注射器A、B、C（活塞的横截面积分别为2.5cm2、1.5cm2和0.5cm2）、和刻度尺等器材估测大气压的值。
（1）应选用注射器　　实验（选填A、B、C）
（2）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，读出注射器的容
积V，再用刻度尺测出注射器　　为L。
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。
（3）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气。则测得的大气压值会因此而　　（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）小丽同学为了排除摩擦力的影响，取下橡皮帽，再次水平向右轻轻拉动注射器，活塞匀速运动时，记下测力计示数为F1，则他计算大气压值的公式应该表示为p＝　　（用所给的字母表示）。

【答案】（1）C；（2）①刻度部分的长度；（3）偏小；（4）。
【解析】（1）因A、B、C两个注射器，活塞的横截面积分别为2.5cm2、1.5cm2和0.5cm2，
当大气压约为105Pa，当面积为2.5cm2，即0.00025m2时，
由p＝可得，F＝pS＝105Pa×0.00025m2＝25N，
当面积为1.5cm2，即0.00015m2时
F＝pS＝105Pa×0.00015m2＝15N，
当面积为0.5cm2，即0.00005m2时，
F＝pS＝105Pa×0.00005m2＝5N，
因为已知弹簧测力计量程为10N，A、B超过了测力计的量程，
所以实验时应选用C注射器。故选C；
（2）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；
注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度L；
（3）如果筒内漏进空气，拉力的测量值会偏小，根据公式P＝可知，导致测得的大气压值偏小；
（4）用橡皮帽封住注射孔，拉动时读出测力计示数为F，是活塞与筒壁的摩擦力+大气的压力，
取下橡皮帽，拉动活塞，读出测力计示数是活塞与筒壁的摩擦力F1，
所以，大气对活塞产生的压力实际为F﹣F1，则大气压的值p＝＝＝。
故答案为：（1）C；（2）①刻度部分的长度；（3）偏小；（4）。
6．（2018•青岛）下列实验中，能证明大气压强存在的是（　　）
A．如图，将加有砝码的小桌放在海绵上，小桌腿陷入海绵中
B．如图，将硬纸片盖在装满水的试管口，倒置后水不会流出
C．如图，将连通器中装入水，当水不流动时，两边的液面相平
D．如图，将压强计的探头放入水中，U形管两边的液面出现高度差
【答案】B。
【解析】A、当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；不能证明大气压强存在，故A错误；
B、杯口朝下时，由于杯内没有空气只有水，而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压，故纸片就被大气压给“顶”住了，故B正确；
C、上端开口、下端连通的容器称为连通器，连通器内盛同种液体且液体不流动时，各容器中的液面总保持相平，不能证明大气压强存在，故C错误；
D、压强计的探头放入水中后，受到了水给予的压强，使U形管中产生一定的高度差，并通过观察高度差的大小来判断压强的大小，故D错误。故选：B。
7．（2018·龙东）下列生活现象能说明大气压存在的是（　　）。
A．火车轨道；
B．锅炉水位计；
C．拦河大坝；
D．用吸管吸饮料
【答案】D。
【解析】A、火车轨道的枕木，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；故A错误；
B、锅炉水位计，水位计上端和锅炉炉身的上端都是开口的，底部是连通的，是连通器，故B错误；
C、由于液体压强随深度的增加而增大，为了让拦河坝承受更大的水的压强，修成“上窄下宽”的形状，故C错误；
D、用吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用大气压，故D正确。故选：D。