2024年中考物理必考实验专项复习：粗略测算大气压值实验（含解析）

试验十三、粗略测算大气压强的试验

【试验目的工

粗略估算大气压强的数值。

【试验器材工

注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。

【试验原理工

P=F/S

学问依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡

状态时，即二力平衡。）

【试验步骤工

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；

②如图甲所示，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

平向右渐渐拉动针筒，当活塞刚起先滑动时，登记弹簧测力计的示数为F；

③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；

④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。

【试验记录】：

大气对活塞注射器的容注射器有刻度的部活塞的横截大气压的值

的压力F/N积V/ml分的长度1/cm面积S/m2P/Pa

【数据处理】：

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S=V/L

②依据公式p=E求出大气压强；

S

【考点方向】

1

1、该试验求出的大气压是估测数值，和真实的大气压数值存在差距主要缘由是两方面：

答：一、活塞与注射器之间存在摩擦;二、空气难以排尽。

2、若不考虑其它因素，依据二力平衡的学问可知,探讨对象在水平方向所受的大气压

力与拉力大小相等。

3、注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果偏小。

4、空气无法排尽可以实行的方法是：将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶

端保留水，再封口。

5、试验前在活塞四周涂抹润滑油主要好处有：一、减小摩擦;二、增加气密性。

6、试验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向目的：可以减小活塞自身重力对

试验的影响，从而提高试验的精确程度。

7、当弹簧测力计量程不够时或者为了拉动时更省力可以实行的方法是：可换用小量程注射

器。（减小活塞的横截面积）

8、该试验的原理依据是：P=F/So

学问依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平

衡状态时，即二力平衡。）

9、把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是排尽筒内空气，密封注射器。

（从而使得作用在活塞上的力只有大气压力和弹簧测力计拉力）

10、试验过程中应当水平方向、缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,登记

弹簧测力计的示数，此时拉力等于大气压力。

11、试验过程中为了减小活塞与筒壁之间的摩擦除了采纳涂抹润滑油外，还可以采纳：在用

橡皮套封住注射器端口前，将其注射器水平放置，用弹簧测力计匀速拉动活塞，测出摩擦力

的大小，密封端口后再次拉动测得的弹簧测力计示数减去摩擦力就是大气压力。

12、假如考虑活塞和筒壁之间摩擦力对试验的影响，所测的大气压值应当比标准值偏大。

【创新母题】：小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行

测量。试验步骤如下：

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，沿正确的方

向渐渐拉动注射器筒，当注射器的活塞刚起先滑动时登记弹簧测力计示数F=7.5N；

C、测出注射器的全部长度L=4cm.

2

甲乙

(1)试验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和。

(2)测量大气压的原理为：，受力面积S的表达式为：；试验中探讨对象为，不考虑摩擦

时，以此探讨对象为受力物体的两个施力物体分别为和。

(3)在如图所示的装置中，小明不能采纳图的装置来估测大气压强，其缘由是。

(4)试验时，可先在活塞四周涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处；一

是减小；二是。

(5)反思并回答:

①试验步骤A的目的是。

②指出以上试验步骤中的错误：。

③步骤B中为什么要在注射器的活塞起先滑动时登记弹簧测力计的示数？。

④用测得的物理量表示大气压强的表达式：P=。

(6)托里拆利试验是世界上第一个测出大气压的试验；1标准大气压相当于cm高水银柱产

生的压强，约为Pa。

(7)小明发觉，同学们在做此试验时测得的大气压值误差较大，对此小形与同学找出了下

列可能的缘由：。

①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③弹簧测力计的

示数没有读准：④活塞与注射器筒壁不完全密封。上述缘由肯定会使测量值小于真实值的是

(填写序号)。

(8)试验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm?和2cm',若弹簧测力计量

程为10N,试验时应选用(选填“甲”或“乙”)注射器。

【答案】

(1)刻度尺；(2)P=F/S；S=V/L；活塞；绳子；大气(或空气)；(3)乙；活塞的重力影响

3

拉力的测量；(4)摩擦；放置装置漏气；(5)排尽空气；C步骤应测出注射器有刻度部分的

长度；此时注射器底部对活塞的作用力为零，拉力近似大气对活塞的压力；FL/V。(6)76；

1.0X105；(7)①④；(8)甲。

【解析】

(1)试验中要测出注射器的长度，因此除了：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水，

还要有刻度尺。

(2)本试验测量大气压是以注射器中活塞为探讨对象，当排尽里面空气后，将其中出口封

闭，活塞刚拉动时，活塞受到绳子和大气的作用力，此时二力是平衡的，可以通过弹簧测力

计测出拉力大小，即可以得知近似大气压力F；有注射器的型号可知其体积V,然后用刻度

尺测量出有刻度部分的长度L,然后依据5川/匕算出活塞的横截面积S,依据压强的公式

P=F/S,即可求出近似大气压值。

(3)本试验，由于用到活塞受到的拉力和大气压力相等即二力平衡的学问，假如竖直会由

于活塞重力的影响，使测量数据产生误差。因此不采纳乙图方式。

(4)由于试验时，活塞与筒壁之间存在摩擦，气密性要求也比较高，因此通过涂抹润滑油

既可以减小摩擦，又可以增加装置的气密性，从而减小测量误差。

(5)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，是为了排尽

其里面的空气；C步骤应测出注射器有刻度部分的长度，假如测量全部长度，起始位置产生

的误差相对较大，故测量有刻度部分；刚起先拉动时，注射器底部对活塞的作用力为零，拉

力近似大气对活塞的压力；刚起先拉动时测量出其F,依据注射器的型号可以得知其V,然

后测出有刻度部分的长度L,然后依据S=V/L,算出活塞的横截面积S,依据压强的公式P=F/S,

即可推导出P=FL/Vo

(6)本题考查的大气压的一些常识，1标准大气压相当于76cm高水银柱产生的压强，约为

5

1.0X10Pao

(7)①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；④活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器

筒内有空气都会使拉力变小，在面积不变的状况下，测得的大气压会偏小；

②活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使拉力变大,在面积不变的状况下，测得的大气压会偏大；

③没有读准弹簧测力计的示数可能会导致测量值小于真实值，也可能会大于真实值。

因此选择①④。

(8)依据压强的公式P=F/S,可知大气压强肯定时，接触面积越大，其受到的压力也越大，

因此选择横截面积小些的，拉动起来会更为省力一些，所以选择甲型号的注射器。

4

练习1.(2024•泰州)小明用2M的注射器、量程为070%的弹簧测力计和刻度尺粗略测

量大气压的值，本试验的原理是二力平衡和下—。

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—时，登

记弹簧测力计的示数为5.2凡

步骤三：用刻度尺测出注射器—长度为4.00M

步骤四：算出大气压强值为—Pa。

同组的小华分析了影响试验结果的可能因素后，对试验进行了如下改进：

①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，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—o

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0.3"由此可知,此时活塞所受

到的_(摩擦力/大气压力)为0.3儿小华依据改进后测得的数据，重新计算大气压的值。

【答案】

F/S；刚被拉动；有刻度部分的；1.04X10*2；①排空注射器内的空气；②摩擦力。

【解析】

本试验的原理是二力平衡和p=F/S；

由于注射器活塞颈部，用绳与弹簧测力计的挂钩相连，应水平向右渐渐拉动注射器筒，这样

相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩；当注射器中的活塞起先运动时，说明此时拉力等于

大气对活塞的压力。故登记的弹簧测力计示数，就是大气对活塞的压力F=5.2N；

注射器全部刻度的长度为L=4.00cm,有刻度部分的容积为V=2ml,注射器活塞的横截面积为

S=V/L,

此时大气压的数值p=F/S=F/(L/V)=(5.2NX4XWam)/2X10V=l.04X105Pa,

①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，产生的力会和外部大气压力抵消一部分，这样使

得弹簧测力计受到的拉力减小，在面积不变的状况下，测得的大气压会偏小；先让注射器吸

入少量水，然后将活塞推至注射器底端，使水充溢在注射器小孔中，这样可排尽注射器小孔

中残余气体，减小试验过程中的测量的误差；

5

②假如活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力尸作用下平衡时，拉力尸大于大气对

活塞的压力，从而使测量值偏大。所以小华取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力

计的示数为0.3N,此时活塞所受到的摩擦力为0.3儿

练习2.(2024•无锡)为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5ml的注射器、0〜10N

的弹簧测力计、刻度尺和细线，试验步骤如下

(1)如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L=—cm。

(2)如图乙，把注射器活塞推推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右渐渐

拉动注射器简，当注射器中的活塞起先滑动时，记录弹簧测力计的示数F=—No

(3)该同学所测得的大气压强值为—Pao

【答案】

(1)4.00；(2)6.4；(3)1.024X10*

【解析】

(1)由刻度尺可干脆看出注射器全部刻度的长度；

(2)依据弹簧测力计的分度值读出拉力的大小；

(3)依据公式p=F/S求出大气压强。

(1)从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为2.5ml=2.5cm3,这2.Sen?的刻度长度由

刻度尺可看出为4.00cm；

(2)弹簧测力计的分度值是0.2N,所以拉力大小是6.4N；

(3)故活塞的横截面积为S=V/h=2.5cm2/4cm=0.625cm2=6.25X1(T5m

p=F/S=6.4N/(6.25X10V)=1.024X105Pao

练习3.(2024•咸宁)物理爱好小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身

携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压.测量方案如下:

A.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;

6

B.如图甲所示，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

水平向右渐渐拉动针筒，当活塞刚起先滑动时，登记弹簧测力计的示数为此

C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积匕

D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L.

(1)请依据他们设计的方案回答以下问题：测量中，分析探讨的是大气对(选填

“针筒”或“活塞”)的压力，当活塞相对于针筒起先滑动时，以地面为参照物，探讨对象

处于状态.若不考虑其它因素，依据的学问可知，探讨对象在水平方向所

受的大气压力与拉力大小相等。

(2)试验时同学们发觉注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果(选

填“偏大”“不变”或“偏小”).同学们联想到去医院打针的情景，可实行简洁的方法将

注射器内空气排尽.你的方法是。

(3)测量前，有同学建议在活塞四周涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好

处：一是活塞的密封性好；二是可以.试验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持

在水平方向，可以减小对试验的影响，从而提高试验的精确程度。

(4)若同学们用图乙中6注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动.可改

用图乙中的(选填或"C)注射器.用测量步骤中的人/和尸表示大气压

的值，则p=。

【答案】

(1)活塞；静止；二力平衡；

(2)偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口；

(3)减小摩擦；活塞自身重力；

(4)C；FL/V»

【解析】

(1)该试验中以活塞为探讨对象；分析探讨的是大气对活塞的压力；

当活塞相对于针筒起先滑动时，以地面为参照物，活塞与地面间没有位置的改变，是静止的；

当注射器中的活塞起先滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的

拉力与大气的压力刚好平衡，因此须要记录此时的示数；

(2)注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有肯定气压，这样

会使拉力变小，在面积不变的状况下，测得的大气压会偏小；

将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口，可以采纳这一简洁

7

的方法将注射器内空气排尽。

(3)涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是活塞的密封性好。

当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等

于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的

是为了减小活塞自身重力对试验的影响，从而提高试验的精确程度。

(4)因为大气的压强是肯定的，依据公式F=pS,受力面积越小，压力也会越小，所以当弹

簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，故选C；

活塞的面积S=V/L,将测量结果代入压强公式得：p=F/S=F/(V/L)=FL/Vo

练习4.(2024•黄石)如图所示，在一个标准大气压下，用1勿长玻璃管做托里拆利试验,

管中水银柱高度为—侬。

(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气，请描述玻璃管内水银柱高度的改变状况(选填“上升”、

“不变”或“降低”)

将玻璃管倾斜放置，水银柱的高度将—o

将玻璃管向上提升一点，水银柱高度将

(2)假如用水来代替水银做试验，水_(选填"会”或“不会”)充溢玻璃管，若管口刚好在

水面上且保证不漏气，此时玻璃管内底部的压强—Pa.(炉lOMAg,结果用科学记数法表示，

保留一位有效数字)。

【答案】

4

760；⑴不变；不变；⑵会；9X10Pao

【解析】

一个标准大气压能支持760mm高的水银柱，故此时玻璃管内水银柱高度为760mm；

(1)将玻璃管倾斜一些，大气压不变，水银柱高度也不变，但长度会变大一些；将玻璃管竖

直上提，水银柱产生的压强等于大气压，即高度不变，还是760mm水银柱；

(2)一标准大气压能支持10m高的水柱,故水会充溢玻璃管玻璃管；

依据P=Pgh=l.0X103kg/m3X10N/kgXlm=lX104Pa

则玻璃管内底部的压强为1.0X105^-1X104Pa=9XlO^ao

8

练习5.为了估测大气压原委有多大，晓彤和小雪正在用如图所示的装置按如下步骤进行分

组试验，用一个水桶向吸盘下的水桶中注水，至吸盘从水平光滑的水平板上脱落为止。器材

还有测人质量的人体秤，刻度尺及三角板。

(1)请你利