9.3大气压强（分层作业）

第3节大气压强一、大气压强的存在1．地球周围包围着一层厚厚的大气，由于受到重力作用且具有流动性，大气会对处于其中的物体产生压强，这个压强叫做。德国马德堡市市长奥托·格里克做了著名的实验证明了大气压强的存在且很大。2．在玻璃杯中盛满水，用张纸片盖着，再倒过来，杯中的水不会流出来，这是因为（）A．纸片太轻 B．杯中水太少C．纸片粘住了杯子 D．大气压力托住纸片【答案】D【解析】杯内无气体，杯内外产生了压强差，外界大气对纸产生了向上的托力托住了纸片。故选D。．下列装置中，不是利用大气压强工作的是AA用注射器注射药液B吸管吸饮料C吸盘挂钩D吸尘器【答案】A。【解析】A选项用注射器注射药液，是通过减小受力面积，增大针头对人体的压强；其他B、C、D选项都是利用大气压强工作的。故选A。4．小王同学暑期在云南腾冲旅游时，从海拔3780米高的高黎贡山峰带了个拧紧盖子的塑料瓶（如图1（a）所示）下山，当晚回到海拔1600米的腾冲县城时，发现随身携带塑料瓶的形状发生了变化（如图1（b）所示）。造成这一现象的主要原因是随着海拔高度的降低，空气密度______，大气压也随之________；而瓶内气体由于密闭，气压几乎___________，因此是__________导致塑料瓶发生如此变化。【答案】增大；增大；不变；大气压的增大。【解析】大气压强的大小与海拔高度有关，海拔高度越高，大气压强就越小。小王带了个拧紧盖子的塑料瓶下山，随着海拔高度的降低，空气密度增大，大气压也随之增大；而瓶内气体由于密闭，气压几乎不变，因此是大气压变大导致塑料瓶形状发生了变化。图2图2（a）（b）图15.如图2所示的“负压病房”在抗击新冠肺炎疫情中发挥了重要作用。所谓“负压病房”是指病房内的气压低于病房外的气压。这样既能保证向室内提供新鲜空气，还能在特殊装置下，实现将病房内被污染的空气通过专门通道排放到固定地方进行无害化处理，避免医护人员交互感染，为防控提供了最“硬核”的支撑。从空气流通的角度分析，“负压病房”能有效阻断病毒传播到室外的原因是（）A.病房内的气压低于病房外的气压，室外新鲜空气可以流入室内B.病房内的气压低于病房外的气压，室内空气可以直接流入室外C.病房内的气压高于病房外的气压，室外新鲜空气可以流入室内D.病房内的气压高于病房外的气压，室内空气可以直接流入室外【答案】A。【解析】气体都是从气压高处流向气压低处，“负压病房”由于室内气压小于室外大气压，室外空气向室内流动，室内空气不向室外流动，这样可防止室内空气中的病毒扩散到室外；所以选项A正确，B、C、D都错误；故选A。6.如图所示，将试管口朝下放在酒精灯火焰上方加热3～5s后，立刻竖直插入盛水的容器中，在某深度处不动。（1）你猜想可能产生的现象是_______________。（2）你猜想的依据是__________________。【答案】（1）水在试管内上升试管内气体压强减小；（2）在大气压作用下使水上升.【解析】试管口朝下放在酒精灯上方加热3∼5秒后，管内气体跑出一部分，当竖直插入盛水的容器中某深度中不动时，管内温度降低，气压减小，外界大气压不变，大气压压着水进入管内。二、大气压强的测量7.大气对你一只手掌的上表面的压力最接近以下哪个数值（）A.10NB.100NC.1000N D.10000N【答案】C【解析】1标准大气压是1.0×105Pa，通常情况下，一只手掌的长约10cm，宽约10cm，面积约为100cm2，即0.01m2。故一只手掌的上表面受到的大气压力F＝PS＝1.0×l05Pa×0.01m2＝1000N，最接近于1000N；故选C.8．如图所示是托里拆利实验过程，根据图示完成下面的问题。甲甲乙丙丁（1）实验中测得玻璃管内水银柱的高度为_____mm。（2）通过计算可知当时的气压为_____pa（ρ水银=13.6g/cm3，g＝10N/kg）。（3）实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将_____，水银柱的长度将_____。（均选填“变长”、“变短”或“不变”）（4）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值比真实值要_____。（选填“偏大”或“偏小”）【答案】（1）760；（2）1.01×105；（3）不变，变长；（4）偏小。【解析】（1）由图中数据可知，水银柱的高度为760mm。（2）当时的气压为p大水银h水银=×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m105（3）如图所示，玻璃管倾斜，管中水银柱长度将增大，但是高度不变。（4）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，当倒插入水银槽中时，玻璃管中会存在少量空气，空气会产生一定的向下的压强，使管中水银柱高度减小，则测量的大气压值比真实值要偏小。9.用来测定__________的仪器叫气压计，常用的气压计有________和________。如图6所示，灭火器上的仪表实际上是__________。【答案】大气压强，水银气压计，无液气压计，无液气压计。【解析】用来测定大气压强的仪器叫气压计，常用的气压计有水银气压计和无液气压计。灭火器上的仪表实际上是一种无液气压计。图图7图610．如图7所示，小杨在玻璃瓶中倒入适量红色的水，将插有玻璃管的橡皮塞塞紧瓶口，使水上升到瓶口以上适当位置，便制成了简易气压计。根据玻璃管内水柱h的高低，可以判断外界大压强的大小。（1）小杨发现玻璃管内水柱h的高度太小，你应该怎样改进：。（2）如果大气压变小，则玻璃管内水柱将_______（选填“升高”或“降低”）。（3）将简易气压计从一楼移到四楼过程中，发现玻璃管内水柱升高，说明。（4）小杨将简易气压计放在阳光下，过一会儿，他发现玻璃管内水柱发生了变化，这现象说明，简易气压计的测量结果会受到影响。【答案】（1）向瓶内吹适量的气体；（2）升高；大气压随高度的增加而减小；（3）温度。【解析】（1）玻璃管内水柱h的高度太小，表明红水升到玻璃管的高度不够，可以向瓶内吹适量的气体，增大瓶内上方空气压强，瓶内液体就会被挤压到玻璃管里，沿着玻璃管上升。（2）因为瓶内气体的压强基本不变，大小等于玻璃管内水柱的压强与大气压强之和。如果大气压变小，则玻璃管内水柱的压强变大，所以玻璃管内水柱将升高。（3）将简易气压计从一楼移到四楼过程中，高度增加，管内水柱高度会升高，说明大气压减小，即大气压随高度的增加而减小。（4）将简易气压计放在阳光下，过一会儿，瓶内气体温度升高，压强增大液柱升高，说明简易气压计的测量结果会受到温度的影响。11．小明在学习完“大气压强”后，从网络上查阅到我国主要城市中心区平均海拔高度及通常情况下的大气压值和水的沸点的统计数据，如下表：城市海拔高度（米）大气压（千帕）水的沸点（℃）上海4.5100.53100成都505.994.7798.4贵阳1071.288.7996.6兰州1517.284.3195.2拉萨3658.065.2388.4根据以上信息回答：①水的沸点与大气压的关系是。②海拔高度为3000米处，水的沸点可能是。A．75℃B.83℃C．90℃D．100℃③用橡皮薄膜将一定质量的气体密封在玻璃瓶内，如图8所示。若将此瓶从上海带到拉萨，将会观察到瓶口上的橡皮膜（选填“向上凸起”或“向下凹陷”）。这是因为。图图8【答案】①大气压越低，水的沸点越低；②C；③向上凸起；海拔高度越高，大气压越小，所以瓶外气压小于瓶内的气体压强，橡皮膜向上凸起。【解析】根据表中的数据变化关系进行分析即可作答。①根据表中最后两列的数据变化关系可分析知水的沸点与大气压的关系是：水的沸点随着气压的降低而降低。②根据表中第2、3两列的数据变化关系可知，大气压与海拔高度的关系是：气压随着海拔的升高而降低；而海拔高度为3000米处于兰州和拉萨之间，则该处水的沸点应处于88.4~95.2℃。故选C。③由表中数据可知上海的大气压高于拉萨的，即海拔高度越高，大气压越小，将此瓶从上海带到拉萨，由于瓶外的气压变小，所以橡皮膜向上凸起。12．将盛水的烧瓶加热，水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，并迅速塞上瓶塞，再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图9所示。关于烧瓶内的水，下列分析正确的是（）A．一直沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会停止沸腾B．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾C．因没有继续加热，浇上冷水时，水的内能减小，不会沸腾D．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾图图9【答案】D【解析】液体沸腾的条件：达到沸点、继续吸收热量。液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。盛有水的烧瓶放在火焰上加热，达到沸点，继续吸热，水沸腾，沸腾后把烧瓶从火焰上拿开，瞬间水的温度还保持在沸点，但无法继续吸收热量，此时停止沸腾；当向瓶底浇冷水时，瓶内气体温度突然降低，气压减小，瓶内液面上方气压减小，导致沸点降低，所以水重新沸腾。故选D。13.如图所示，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中（对瓶子采取了保温措施），观察到管内水柱的高度发生了变化，如下表所示，根据实验现象下列判断错误的是（）楼层12345管内与瓶内水面的高度差/cm55.35.766.3A．往瓶内吹气后，瓶内气压小于瓶外大气压B．水柱高度h增大，说明大气压降低了C．上楼的过程中，给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响D．水柱高度h越大，瓶内外的气体压强差越大【答案】A【解析】（1）如果瓶内水的温度变化，由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化，如果瓶口密封不严，会使瓶内气压变化影响实验结果；（2）知道大气压随高度的增加而减小；瓶中水面上方是空气，如果此处的气压等于瓶外的大气压，管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高，说明瓶内的气压高于瓶外大气压。A选项：从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内气压大于瓶外大气压，则竖直玻璃管中的水位将上升，故A错误；B与D选项：由于高度增加，大气压减小，则瓶内的气压高于瓶外大气压；管内的水面变高；所以玻璃管内水柱的高度增加，说明大气压随高度增加而变小，故BD正确；C选项：由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果，所以在拿着它上下楼时，应保持瓶中的水的温度不变，故C正确。所以选A。14．亚里士多德为了解释抽水现象，提出了“自然界厌恶真空”理论，意思是只要液面上方出现真空，与真空接触的液体就会流上去填补真空。①可以用“自然界厌恶真空”理论来解释的现象是（选填“A”、“B”或“C”）。A.回声的产生 B.彩虹的形成 C.利用吸管吸饮料②可以推翻“自然界厌恶真空”理论的实验是（选填“A”、“B”或“C”），理由是。A.托里拆利实验 B.富兰克林雷电实验 C.马德堡半球实验【答案】①C；②A；做托里拆利实验时，玻璃管内上方有一段是真空，但是玻璃管中的水银没有去填补，所以与亚里士多德观点不相符，可以推翻其观点。【解析】①亚里士多德的观点是“自然界是厌恶真空的”。他认为在自然界中，接触到真空的液体就会自己填补，会上升。A．回声的形成是声在传播过程中遇到障碍物，声被障碍物反射回来，与亚里士多德的观点不符。B．彩虹是太阳光的色散，与亚里士多德的观点不符。C．用吸管吸饮料时，吸管内的气压减小，饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里，与亚里士多德的观点相符。故选C。②A选项：托里拆利实验，当外界大气压是一个标准大气压，能支持76cm高的水银柱，玻璃管的长度是1m，玻璃管内上方有一段真空，水银没有去填补，亚里士多德认为接触到真空的液体就会自己填补，所以托里拆利实验能推翻亚里士多德理论。B选项：富兰克林风筝雷电实验是大气中的放电现象，与亚里士多德的观点不相关。C选项：马德堡半球实验是证明大气压的存在，并且证明大气压很大，与亚里士多德的观点不相关。故选A。15.物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小，他们拿来一个带挂钩的吸盘，将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面，用一个可装细沙的购物袋挂在挂钩下。如图所示，向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来，由此可得到大气压的大小。（吸盘挂钩及购物袋的质量忽略不计）（1）本实验主要的测量器材：__________、_________；（2）需要直接测量的物理量：_____________、________；（3）大气压的表达式p＝__________；（4）如果测出的大气压值比实际气压小，实验中可能存在的问题是______。【答案】（1）弹簧测力计，刻度尺；（2）细沙的重力，吸盘的直径；（3）eq\f(4G,πD2)；（4）可能吸盘内的空气没有完全挤出(或吸盘漏气)等。【解析】（1）实验原理是公式p=F/S，重物刚好拉下吸盘的力就是大气压对吸盘的压力，作用面积S则是吸盘的面积，故需弹簧测力计与刻度尺。（2）测量的物理量：所挂物体的总重即拉力F，吸盘的直径d；（3）大气压的表达式：p=F/S=G/πr2=4G/πd2；（4）测量值偏小，可能吸盘内的空气没有完全挤出(或吸盘漏气)等。16.（2022·武威中考）如图所示，为厨房常用吸盘挂钩。吸盘能够吸在墙壁上，是因为吸盘内部的气压_______外界大气压，吸盘受到的摩擦力______吸盘和重物受到的总重力（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】小于；等于。【解析】将吸盘内的空气排干净，此时吸盘内部空气非常少，吸盘内气压小于外界大气压，外界大气压将吸盘压在墙壁上。将吸盘和重物当成一个整体，对整体受力分析，在竖直方向上受到的吸盘和物体的总重力和墙面的摩擦力，吸盘和物体处于平衡态，故吸盘受到的摩擦力等于吸盘和重物受到的总重力。17.（2022·枣庄）如图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（）A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜，玻璃管内外水银面的高度差仍为760mmB.若将玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽内水银面以下，则玻璃管内外水银面高度差变为780mmC.在实验中，若玻璃管内混入少量空气，所测的大气压值偏大D.将此装置从山脚移到山顶，管内外水银面高度差变大【答案】A【解析】在托里拆利实验中，管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度，玻璃管水银上方是真空，所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。A．当把玻璃管倾斜时，大气压不变，水银柱产生的压强与大气压强相等，故水银柱的高度不变，所以管内外水银面的高度差不发生变化，仍为760mm，故A正确；B．向上提起一段距离，管口未离开水银面，水银柱的高度差不变，产生压强始终等于大气压，管内封闭水银柱长度不变，仍为760mm，故B错误；C．若玻璃管内混入少量空气，空气也会产生压强，所以大气压支持的水银柱高度会降低，测出的大气压值偏小，故C错误；D．由于大气压随高度的增加而降低，所以将该装置从山脚移到山顶，玻璃管中水银柱的液面将下降，即玻璃管内外水银面高度差变小，故D错误。故选A。18．（2021·湖南长沙）如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（）A．甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升B．乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降C．把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定变小D．乙装置更能准确地测量出大气压的值【答案】A【解析】A．甲图中水银柱产生的压强，就是大气压强，大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，压强就越大，故A正确；B．乙图中大气压变小时，由于瓶内气压大于外界大气压，玻璃管内的液面会上升，故B错误；C．由于气压随高度的升高而减小，把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定大，故C错误；D．因为玻璃瓶内外气压不等，乙装置更能大概显示气压随高度变化的情况，不能准确地测量出大气压的值，故D错误。故选A。19．（2021·上海中考真题）小明在高海拔地区旅行，发现鸡蛋煮不熟，查阅资料发现煮熟鸡蛋需要达到一定温度，水温达到沸点后，温度不在上升，不同气压下沸点不同，下表是水的沸点和气压之间的关系。水面压强（Pa）0.51×1051.01×1052.03×105水的沸点（℃）81100120（1）分析表中数据中水的沸点与上方气体压强的关系，得出初步结论：____________。（2）说明高原地区鸡蛋煮不熟的原因：______________。（3）为了让鸡蛋煮熟，他应该去选一个什么样的锅？________【答案】（1）同一地点，大气压越高，沸点就越高；大气压越低，沸点就越低。（2）高原大气压较低，水的沸点低，所以鸡蛋煮不熟。（3）C.【解析】（1）由表中数据可知，同一地点，大气压越高，沸点就越高；大气压越低，沸点就越低。（2）高原大气压较低，水的沸点低，所以鸡蛋煮不熟。（3）AB．耐烧的锅和比热容大的锅不会提高水的沸点，不能使鸡蛋快速煮熟，故AB不符合题意；C．内部气压高的锅，因为锅内气压大，水的沸点高，可以使鸡蛋快速煮熟，故C符合题意。故选C。20.（2022南通中考）小明利用标有2.5mL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。