课程解读

一、学习目标：

1. 了解生活中由于大气压强的客观存在而产生的现象。

2. 了解测大气压强的方法，了解大气压强的大小和单位。

3. 了解托里拆利实验的原理。

4. 了解抽水机的工作原理，了解生活中利用大气压的现象。

二、重点、难点：

重点：大气压的特点和实例

难点：大气压强的计算

三、考点分析：

1. 了解大气压现象

2. 了解托里拆利实验

3. 了解大气压随高度的增加而减小

知识梳理

一、大气压

覆杯实验：

1. 大气压强（大气压）：大气向各个方向都有压强。

吸管吸饮料：一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程。

想一想：自来水笔吸墨水时，当把笔上的弹簧片按几下时，墨水就吸到橡皮管里去了。这是为什么？

答：自来水笔吸墨水时，当把笔上的弹簧片按几下时，就把空气从橡皮管内排出，使橡皮管里的空气变小，管外墨水在大气压的作用下被压入橡皮管里去了。

2. 马德堡半球实验证明大气压强的存在

3. 测量大气压强值的实验——托里拆利实验

托里拆利实验首先测出大气压强的值。

p=ρ_水银g h

=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg ×0.76m

= 1.013×10⁵ Pa

一个标准大气压等于760mm水银柱产生的压强

p₀ = 760mm水银柱

p₀ = 1.013×10⁵ Pa

假如用水来做托里拆利实验，管内水面上方是真空，那么大气压大约能支持多高的水柱？

大约能支持10.3m高的水柱

4. 大气压的测量

金属盒气压计、水银气压计

二、大气压的特点

大气在高度不同的地方，其压强一样吗？

1. 大气压的大小跟大气的密度直接相关。大气的密度随海拔的增高而减小，所以海拔高度越高，大气压越小。

2. 沸点跟气压的关系——气压增大，沸点升高

利用：高压锅

在高山上煮饭，饭煮不熟是因为气压小，沸点低。

典型例题

知识点一：大气压的特点及测量

例1. 用自来水笔吸墨水时，把笔管上的弹簧片按几下，笔胆里的气体压强_________，在___________的作用下，墨水被“吸”到橡皮管里去了。

答案：减小；大气压

解析：大气压现象的利用。

例2. 下列说法中正确的是（ ）

A. 大气对浸在它里面的物体产生竖直向下的压强叫大气压强。

B. 做托里拆利实验的玻璃管越粗，管内外水银面的高度差就越小。

C. 用80cm长的玻璃管也可以做托里拆利实验。

D. 玻璃管的粗细、长短不影响托里拆利实验的测量结果。

答案：C

解析：托里拆利实验中的大气压能托起76cmHg.

例3. 下列现象中，不能说明大气压存在的是 （ ）

A. 堵上茶壶盖上的小孔，壶里的水不容易倒出来

B. 用吸管可以把杯中的果汁吸到口中

C. 托里拆利实验

D. 船闸的使用

答案：D

解析：船闸是一个连通器。

例4. 下列现象中，不能说明大气压存在的是（ ）

A. 堵上茶壶盖上的小孔，茶壶里的水不容易被倒出来

B. 用吸管能从汽水瓶中把汽水吸入口中

C. 用抽气机抽出灯泡中的空气

D. 医生提起针管里的活塞，使药液通过针头进入针管

答案：C

解析：C项内容与大气压无直接联系的。

例5. 最早测出大气压的值的科学家是（ ）

A. 伽利略 B. 牛顿

C. 托里拆利 D. 奥托格里克

答案：C

例6. 在大气压等于760mmHg高的房间里做托里拆利实验时，结果管内水银柱高度为740mmHg，其原因是 （ ）

A. 管子内径太小

B. 管子上端有少量空气

C. 管子太长

D. 管子倾斜了

答案：B

解析：如果管内混入少量空气，就会有一些气压，从而导致液柱的高度偏低。

例7. 在做托里拆利实验时，如果使玻璃管倾斜，那么管内水银柱（ ）

A. 长度减小 B. 高度不变

C. 高度增大 D. 高度减小

答案：B

解析：大气压托起水银柱的高度与玻璃管倾斜程度无关。

例8. 在冬天，保温瓶未装满水，当瓶内温度下降时软木塞不易拔出，这主要是因为（ ）

A. 塞子与瓶口间的摩擦力太大

B. 瓶口遇冷收缩

C. 瓶内气压小于大气压

D. 原先塞子塞得太紧

答案：C

解析：瓶内温度下降后瓶内气压降低。

例9. 在用注射器做估测大气压数值的实验中，计算注射器活塞的横截面积 S的公式是S=______________，由压强公式最终得到的公式是P=__________________。

答案：

例10. 如图，将浸在水中装满水的量筒，口朝下放置，抓住筒底向上提，在筒口离开水面前，量筒露出水面的部分是________的（选填“空的”、“有水，但不满”或“充满水”），形成此现象的原因是_________。

答案：充满水　量筒外水面上有大气压强

解析：大气压能托起约10米高的水柱。

例11. 如图甲、图乙所示，烧瓶中的水沸腾后，移开酒精灯，水停止沸腾，待水温稍降低一些后，将一大注射器接到密闭的烧瓶口上，向外拉注射器的活塞，可以看到的现象是________，该实验表明________。

甲 乙

解析：气压越低液体的沸点越低。

答案：水又沸腾了 气压减小时，水的沸点降低

例12. 下列实验不能说明大气压存在的是（ ）

答案：D

知识点二：大气压与高度的关系

例. 关于大气压的值随高度变化的情况，下列说法中正确的是　（　

A. 大气压随高度的增加而增大

B. 大气压随高度的增加而减小

C. 大气压随高度的增加先增大后减小

D. 大气压的值与高度无关

答案：B

知识点三：大气压的计算

例1. 在地面上取一个面积为5米²的圆圈，并以此为底，再取一个通过大气层的圆柱，那么圆柱内的空气的重量大约是多少？

解答：（N）

例2. 面积为50分米²的桌面受到的大气压力为 牛顿。

答案：5×10⁴

解析：利用公式F=pS解题。

提分技巧

1. 证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。

2. 大气压强产生的原因：是由于空气受到重力作用而产生的，大气压强随高度的增大而减小。

3. 测定大气压强的值的实验是：托里拆利实验。

4. 测定大气压的仪器是：气压计，常见气压计有水银气压计和无液气压计（金属盒气压计）。

5. 标准大气压：我们通常把等于760毫米水银柱的大气压叫做标准大气压。1标准大气压=760毫米汞柱=1.013×10⁵帕=10.34米水柱。

6. 沸点与气压的关系：一切液体的沸点都是气压减小时降低，气压增大时升高。

预习导学

1. 流体压强有什么特点？

2. 流体压强的利用。

同步练习（答题时间：45分钟）

一、填空题

1. 注射器的针头做得很尖，其目的是为了增大________；注射器能将药液吸入针管是利用了________的作用。

2. 2010年4月14日早晨，青海玉树县发生了7.1级强烈地震，造成许多房屋倒塌和人员伤亡。地震波使房屋倒塌说明了它是可以传递___________（选填“信息”或“能量”）的。玉树位于海拔4200m左右的高原地区，当地大气压强___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准气压。

3. 人在吸气时，肺的容积增大，肺内空气的压强变小，___________将外部空气压入肺内。用高压锅煮食物容易煮熟，原因是压强越大水的沸点___________。

4. 托里拆利实验装置如图所示，大气压为77厘米汞柱，实验过程中玻璃管不离开水银面。将玻璃管倾斜，水银柱的高___________77厘米，若换一个直径稍大些的玻璃管，则该玻璃管的水银柱的高___________77厘米。（选填“大于”，“等于”或“小于”）

5. 如下图所示，在输液时，药水瓶口A处常插着两根塑料管B、C，其中插C管的目的是利用____________使输液能顺利地进行。

6. 如图所示是一种家用灭蚊喷雾器。当把活塞向圆筒里压入时，圆筒末端的小孔A处空气的流速___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），因此小孔A处的压强_______________大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”），于是容器E里液体表面上的_____________迫使液体从小孔下方的细管B上升，达到小孔A附近时，被空气气流冲击，分散成雾状。

7. 小明想用如下方法测量大气压强：他将一个面积为1×10^－3m2的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用最大刻度值是5N的弹簧测力计测量大气压力，如图所示，然后计算大气压强。若大气压强为1.01×10⁵Pa，则吸盘受到的大气压力是_____________N。在测量过程中，小明发现不能用这个测力计完成测量，其原因是______________。

二、计算题

8. 已知高压锅的限压阀的质量为100.8 g，排气孔的面积为7mm²。求：

（1）锅内气体的压强最大可达多少?

（2）设锅内压强每增加3.6×10³Pa，水的沸点就相应地增加1℃，则锅内的最高温度可达多高?（g取10N/kg；外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×10⁵Pa）

试题答案

1. 压强 大气压

2. 能量；小于

3. 大气压、越高

4. 等于，等于

5. 大气压

6. 增大；小于；大气压

7. 101  需测量的力大于测力计的测量范围

8. （1）锅内最大压强为：

p=p₀+mg／S=1×10⁵Pa+（0.1008kg×10N/kg）/7×10^－6m2=2.44×10⁵Pa

（2）锅内增加的压强为△p=p－p₀=1.44×10⁵Pa

水的沸点增高△t=（1.44×10⁵／3.6×10³Pa）℃=40℃

所以，锅内温度最高可达：t=100℃+40℃=140℃.

高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，因此不会漏气。锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体的压强增加到一定程度时，气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保高压锅使用安全。