人教版八年级物理下册《大气压强》学案

人教版2024八下《9.3大气压强》学案

【学习目标】

1.知道大气压强及其与人类生活的联系

2.能掌握解托里拆利实验

3.能记住标准大气压的几个不同单位下的数值

4.能结合平衡状态来分析计算大气压力(压强)

【自主学习】

一、大气压的存在

空气是有质量，在地球引力的作用下，大气层下方的空气会被上方的空气所压，空气对下方大气的压力的作用效

果就叫做大气压强，简称,在此基础上，把地球当作一个巨大的容器，可以类比液体压强的理解，故可理

解成地球内部各个方向都有大气压(具体细化的概念到了高中会学习气压和大气压的区分，初中阶段不做区分)。

二、马德堡半球实验

这个地方稍微注意一下这个实验是在马德堡市干的事，这事证明了大气压的存在，且很巨大，用到的道具是两个

能抽气的空心半球，因此称为马德堡半球实验。这个人的名字翻译会有所不同，所以初中阶段都没要求记忆。

三、大气压的测量(托里拆利实验)

(1)为什么玻璃管倒转时，管内水银面会下降？

(2)为什么水银面降到一定程度后不继续下降？

(3)哪一段水银柱是由大气压强托住的？

(4)如何计算大气压？

(1)

(2)___________________________________________________________________________

(3)

(4)___________________________________________________________________________

玻

璃

管

中

装

满

水

银

实验结论：

1.实验中玻璃管内的水银面上是真空，管外水银面的上方是空气，大气压支持管内的水银柱不会落下，大气压的数值

等于这段水银柱产生的压强，托里拆利通过实验测量出管内外水银面的高度差为,通常把这样大小的大气压

叫做标准大气压。

2.p大气=p水银=p水银gh=13,6x103kg/m3x9.8N/kgxO.76m=1.013x105Pa„在粗略计算中，标准大气压可以取为。

注意事项：

(1)做托里拆利实验时，若玻璃管倾斜会怎样？。

(2)玻璃管的粗细影响水银的高度吗？o

(3)若将玻璃管上提或下压一些，管内外的水银柱的高度差如何变化？。

(4)做托里拆利实验时，若玻璃管内混有少量空气，水银柱的高度如何变化?o

(5)大气压还会随着海拔(即高度)的变化而变化，海拔越高，空气越稀薄，大气压越小，测出的水银柱高度越低。

四、利用平衡法测量大气压强

⑴首先，将注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气，然后，用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔。

⑵然后，用细绳栓住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后，水平向右慢慢地拉动注射器

筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数(即大气对活塞的压力)F。

(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,用这个长度去除它的容积V,得出活塞的横截面积S：S=V/L

(4)由P=F/S计算此时大气压强的数值。

乡

012345678910cm

_____________________011L11J…J11111

mL2‘0R1’03「

五、大气压强与沸点的关系

1.大气压强受到空气的密度影响，空气的密度越大，大气压强越大。而空气的密度随着海拔(高度)变化而变化，高

度越高，空气越稀薄，空气的密度越小，从而大气压强越小。海拔3000米内，大约每升高10米，大气压减小lOOPa

2.水的沸点在标准大气压下是100℃,随着大气压的减小，水的沸点o

3.在高原处很明显不是水太冷煮不熟饭，而是大气压不够，沸点不够，水还没到需要的温度就沸腾了，而沸腾之后温

度不会升高，因此到不了饭熟所需要的温度，所以在高原饭煮不容易熟。为了让饭能够熟得比较透彻，需要把水的沸

点变高，即需要我们给饭所在的位置“加压”。此时高压锅就能达到我们的预期了。

【例1】在一根左端封闭、右端开口的u形细玻璃管内注入水银并充满左端，两端水银面的高度差为20厘米，如图所

示。若用拇指将开口端堵住，并将U形管的开口向下、松开拇指后，管内两侧水银面的位置应是图中的（）

【例2】在托里拆利实验中，测得玻璃管内水银面比槽内水银面高出760mm,可以使这个高度差改变的做法是（）

A.往槽内加入少许水银

B.使玻璃管稍微倾斜一点

C.把玻璃管稍微向上提一提

D.把实验移到高山上去做

【例3】如下图所示，是托里拆利实验的规范操作过程，下列说法是正确的是（

玻

A.玻璃管内水银液面上方是空气璃

玻

夕管

璃

倒

管

B.玻璃管越粗，管内水银柱越低立

中

在

装

水

C.玻璃管倾斜导致液面高度差变大满

银

水

槽

银

D.该装置从地面拿到高山上，水银柱会下降中

【例4】有一根一端开口的1m的长玻璃管，盛满水后，用手捂住管口倒立放在一盘水中，放开捂着管口的手后，即（）

A.水柱下降到76cm处B.水充满整支管C.水面升到10.3m处D.变化不定

【例5】历史上有力的证明大气压强存在的实验是（）

A.帕斯卡裂桶实验B.伽利略的比萨斜塔实验C.托里拆利实验D.马德堡半球实验

【例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）。小明的实验目的是探究（）

A.大气压强有多大至二

B,大气对各个方向是否都有压强sr

c.水的重力与大气压力之间的关系

D.液体向各个方向都有压强

【例7】鱼为大家所熟悉，它与物理知识有着密切的联系。下面说法中不正确的是（）

A.鱼摆动尾部前行，说明物体间力的作用是相互的

B.鱼身体表面有一层粘滑的液体，起润滑作用，以减小游动时水的阻力

C.鱼不会被压瘪是因为有鱼鳞保护

D.深海鱼在打捞上岸的过程中，身体内外的压强差过大，导致死亡

【例8】如图所示，浴室防滑垫正面有防滑气泡，反面有防滑吸盘。正面是通过增大接触面的粗糙程度，反面是利用

增大对地面的压力，这两种方法都能增大力，从而达到理想的防滑效果。

反面

防滑气泡防滑吸盘

【例9】如图，是小海在综合实践活动课上自制的气压计，下列说法正确的是（

A.自制气压计时需将瓶口处于敞开状态

B.瓶内的气压等于外界的大气压

C.水柱高度场越高，瓶内外气体压强差越大

D.拿自制的气压计下楼，细管内水柱升高

【例10】某课外兴趣小组用容积V为20cm3的注射器、弹簧测力计（量程为30N）、刻度尺各一个，设计了一个估测

大气压强的小实验，主要步骤如下：

（1）把注射器的活塞推至注射筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是;

（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平

向右匀速拉动注射筒，当注射器中的活塞移到某一位置时，立即记下弹簧测力计的示数尸为18N,根据原理，

大气压力也为18N；

（3）用刻度尺测出注射器的长度L为10cm,则活塞的横截面积为cm2；

（4）大气压的强的表达式为,其值为Pa；

（5）实验时，若筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值偏,若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测

得的大气压值偏0为消除活塞与内壁间的摩擦力对实验的影响，另一位同学采用了图示装置。将注射器筒固定

在水平桌面上，把活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，活塞通过水平细线与烧杯相连，向烧杯中缓

慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得

杯中水的质量为460g。烧杯质量为100g,活塞面积为7xl（y5m2,g=10N/kg,轮轴间的摩擦和细线重不计，则活塞与针

筒间摩擦力为N,所测大气压的值应为Pa。

【例如图（a）所示，将一根弯管中注满水、并将一端B（入水口）放入水箱中，当另一端A（出水口）处于某一高

度时，水会自动从A流出，这种现象叫做虹吸现象。为了研究形成虹吸现象的条件，某小组同学多次改变A、B以及

水面的高度，实验现象如图(b)(c)(d)和(e)所示。

①小王发现图(d)或(e)没有发生虹吸现象，得出结论：弯管中注满水，当A高于B时，不会发生虹吸现象；小张依据图

的现象认为小王的结论有误。

②小张分析比较图(a)(b)或(c)中A所处的高度，得到发生虹吸现象的条件是：弯管中注满水，

③他们进一步分析得出，只有图_____可以通过虹吸将水箱中的水全部排完。

【课后巩固】

基础练习

1.下列数据中，最接近生活实际的是()

A.平放在桌面中央的物理书对桌面的压强约l()3paB.一个鸡蛋所受的重力约为ION

C.学校教室内的大气压强约为l()3paD.一个中学生的所受重力约为500N

2.图中的四个物理事例发生，不是由大气压引起的是()

3.下列关于大气压强说法错误的是()

A.马德堡半球实验证明了大气压强的存在

B.大气压强形成的原因是空气受到重力且具有流动性

C.从南山山脚走到山顶，大气压强变小，液体沸点变低

D.托里拆利实验测出了一个标准大气压的值约为760cm汞柱

4.图是我校学生课间在操场进行的“水火箭”实验，以下说法正确的是

A.水火箭升空是因为受到惯性

B.水火箭只是受力物不是施力物

C.水火箭上升过程中，运动状态会改变

D.水火箭升空前，向筒中打气，减小了筒中的气压

5.如图所示，将一个玻璃杯子灌满水，取硬卡片盖于杯口，压紧后将杯子倒置，放开压卡片的手，水和卡片竟然不掉

下来，这就是惊险、奇妙的覆杯实验。关于该实验，下列说法正确的是（

A.若将装置倾斜一些，卡片一定会掉落

B.实验中的卡片太轻，因此没有惯性

C.卡片受到水的压力和水的重力是一对平衡力

D.水对卡片的压力和卡片对水的支持力是一对相互作用力

6.小明利用如图所示的水银气压计，测量当地大气压强的大小，他将结果汇报给物理老师，老师告诉他，测量结果偏

小，小明测量结果偏小的原因可能是下面哪一条（）

A.玻璃管没有竖直放置

B.玻璃管顶部混入少量空气

C.水银槽内水银的液面太高

D.玻璃管太粗，管内的水银太重

7.如图为同学们利用高压锅代替空心铜半球模拟马德堡半球实验的情形，抽去高压锅里面的空气，两边同学向相反的

方向用力拉锅盖和锅身都没能将锅拉开。关于此实验，下面说法正确的是（）

A.马德堡半球实验最早测出了大气压强的值

B.马德堡半球实验是托里拆利第一个完成的

C.高压锅里面的空气抽得越干净，锅越不容易被拉开

D.拉开高压锅所用力的大小与高压锅的直径大小无关

8.如图所示，用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位

下降到使瓶口露出水面时空气进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，瓶口又被浸没，瓶中的水不再流出。

这样盆景盘中的水位可以保持一定的高度。下列说法中不正确的是（）

A.塑料瓶装满水倒放在盛满水的盆景盘中，如果瓶底没有空气，则瓶中的水会流出

B.倒放在盆景盘中塑料瓶有空气进入后，瓶中水面上的空气压强小于大气压强

C.瓶口被浸没，瓶中的水没有流出，是大气压作用的结果

D.若在瓶底开一孔，瓶中水就会流出直至瓶中水面与盆景中水面相平

9.怡然同学把装满水的长20cm的瓶子口朝下放置浸没在水中，如图所示，将瓶子慢慢向上提起,

当瓶子有一部分已从水中提出但瓶口依然在水面下时，下列说法中正确的是（）

A.瓶中的水将全部流出，瓶子变成空的

B.瓶中的水不流出，瓶中仍充满水

C.露出水面的那段瓶子是空的，浸在水面下的那段瓶子里有水

D.瓶中的水流出一部分，但瓶中的水面最终仍高于外部水面

10.1643年6月20日，意大利科学家首先用实验测出了一个标准大气压的大小约为760mm汞柱；1654

年5月8日，德国人奥托•冯•格里克做了著名的实验，向世人证明了大气压强的存在。

11.如图所示，某同学将自制的一只水气压计，从重庆带到武汉，发现玻璃管中水柱高度下降，这表明武汉的气压比

重庆,武汉水的沸点比重庆O

JDDL

12.实验桌上有弹簧测力计一只（量程为5N、分度值为0.2N）、三种规格的注射器A、B、C（量程分别为20mL、10mL

和2mL）、刻度尺一把。要求利用现有器材粗略测量大气压强。某同学选定器材并设计方案如图所示。

ABC

请回答下列问题：

（1）实验中，应该在注射器活塞时，读取弹簧测力计的示数；

（2）该同学在实验时发现，弹簧测力计被拉到5N时，活塞仍没有移动。欲仍然采用此方案完成实验，需作的改进

是：;

（3）该同学正确操作，发现测出的结果误差较大，请你指出其中的一个原因____________________________________o

13.“无动力”抽水——虹吸抽水在生活中应用非常广泛“无动力”抽水并不是真正无动力，虹吸抽水时主要是（选

填“重力”或“大气压力”）充当动力。如图所示，在甲、乙、丙、丁四个装置中的玻璃管内灌满水，一端插入盛满水的大

烧杯内，另一端用手按住管口，放手后，能把水虹吸

到空烧杯的是,最后两杯液面保持相平的o、---

是o（均选填呷，“乙”、“丙”或“丁”）/^7

14.小明在探究大气压强的过程中进行了如图所示的甲乙丙

一系列操作：

（1）如图甲所示，小明将一个杯子装满水，用薄塑料片紧贴杯口，倒扣以后塑料片未往下掉，这证明大气压强

（选填“存在”或“不存在”）；

（2）为了测量大气压强的大小，小明将一面积2cm2的吸盘吸附在光滑表面上，吸盘一端系上细绳用测力计将其拉离

附着面，如图乙所示，吸盘脱离瞬间测力计示数如图丙所示，此时4N,据此估算出大气压强值约为

___________Pa；

（3）最后小明想利用托里拆利实验测出较为准确的大气压强数值，在如图丁所示长约为1米，一端封闭的玻璃管内灌

满水银，堵住管口，然后倒插在水银槽中，松开管口，管内水银面下降到一定高度就不再下降。

①将玻璃管倾斜一点，管内水银面上方仍是真空，水银面的高度差将（选填“变大”“不变”或“变小”）；

②若玻璃管内不慎混入空气，水银面的高度差将（选填“变大”“不变”或“变小”）；所测的大气压强会（选

填“偏大”“偏小”或“不变”）；

③若小明在玻璃管顶部敲了一个孔，你认为会出现的现象是管内液面___________（选填“上升”“不变”或“下降”）。

15.如图所示，在海平面测定大气压强时，用长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住然后倒插在

水银槽中，放开手指。]。

（1）看到的现象是：（选填字母）；

A.管内水银不下降

B.管内水银面下降到一定高度时就不再下降।|

c.管内水银下降到与水银槽液面相平

（2）将玻璃管向上缓缓提起，且玻璃管口未离开水银槽液面，在这一过程中，管内外水银面高度差将,如

果换用口径略大的玻璃管进行实验，管内外水银面高度差将,如果将此装置拿到海拔为2033米的重庆武隆仙

女山国家森林公园进行实验，那么观察到管内外水银柱高度差将（均选填“变大”“变小”或“不变”）；

（3）某同学也利用此装置，把水银换成水做实验，将长约1m的玻璃管灌满水后，倒插在水槽内时，管中的水柱

（选填"会”或“不会”）下降；如果这时在管顶开一个小孔，那么水柱会迅速下降，因为开孔玻璃管和水槽

形成了o

16.阅读材料回答下列问题

《大气压和天气的关系》

气压跟天气有密切的关系。一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。这里所

说的高气压和低气压是相对的，不是指大气压的绝对值。某地区的气压比周围地区的气压高，就叫做高气压地区，某

地区的气压比周围地区的气压低，就叫做低气压地区。

在同一水平面上，如果气压分布不均匀，空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此某地区的气压高，该地区的

空气就在水平方向上向周围地区流出。高气压地区上方的空气就要下降。由于大气压随高度的减小而增大，所以高处

空气下降时，它所受到的压强增大，它的体积减小，温度升高，空气中的凝结物就蒸发消散。所以，高气压中心地区

不利于云雨的形成，常常是晴天。如果某地区的气压低，周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入，结果使该地

区的空气上升，上升的空气因所受的压强减小而膨胀，温度降低，空气中的水汽凝结，所以，低气压中心地区常常是

阴雨天。

(1)选择：一般来说，高气压地区是的可能性大一些；

A.晴天B.阴雨天

(2)请在图中°、从c三条线上面标出箭头来表示空气流动的方向；

(3)低气压地区空气中的水蒸气容易凝结成水珠形成的原因是：该地区地面附近空气在上升过程中因所受的压强减小

而膨胀，导致自身温度,致使水蒸气凝结水。

abcab

图1

17.阅读《神奇的公道杯》，回答问题

小阳和同学们一起参观中国科技馆，在中国科技馆一层“华夏之光”展厅

的“中国古代的科学探索”展区，看到了如图所示的公道杯。他们将水缓

慢装入杯中，观察到当公道杯中装入水量较少时，水不会流出来。而当装入水量较多时，水会从杯底全部流出，小阳

通过科技馆老师的讲解和仔细的观察，知道公道杯是利用了虹吸现象。

请大家观察上图2,水槽中的水正在慢慢减少，水顺着导管向上流了出去，仿佛有一种神秘力量把水最高点从水槽中吸

走了一般。这种利用液面高度差，可以不用泵而吸抽液体的现象，叫虹吸现象。

虽然有一段导管中水是向上流的。但是观察整体结构，我们发现水其实还是从高处的水槽顺着这段弯管向下流动到了

低处，由于这段弯管形状类似弯弯的彩虹，所以在物理学中，把液体的这种流动现象称为“虹吸”。

回家后，小阳看到爸爸在家利用一根胶皮管给鱼缸换水，先将管中灌满水，然后将出水口C放低，水从鱼缸内自动由

C口流出，如图3所示，小阳眼前一亮，这不也是利用了虹吸现象吗。

请根据上述材料，回答下列问题：

(1)公道杯实验中，龙身中的水流管两端口一端在杯底内，一端在________;

(2)产生虹吸现象的条件是；

(3)利用一根胶皮管给鱼缸换水，先将管中灌满水目的是；

(4)小阳利用一个透明的塑料杯和吸管自制了一个公道杯，如图4所示，请你观察公道杯，其放水的最高水位取决于

杯中的高度。

能力提升

1.高压锅是应用液体沸点随着气压增大而升高的原理设计的，下表中列出了水的沸点跟气压的关系.图中高压锅盖出

气孔的横截面积为lOmn?,限压阀的质量为40g,大气压值取1.0><l()5pa.请你通过计算并对照下表来判断，用该高压

锅烧水，水温最高可以达到

气压/xlO5帕1.01.11.21.31.41.51.61.71.8

水的沸点℃100104108111114116118119120

A.120℃

B.118℃

C.114℃

D.104℃

2.用高压锅煮粥，沸腾后熄火，立即用少量冷水浇淋锅盖，确定安全后，拿去限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥

仍在沸腾，面普通铝锅煮粥却看不到这样的现象(外界为一个标准大气压)。对此，下列说法正确的是()

A.熄火后，锅内温度迅速降到100℃以下，但打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾

B.熄火后，锅内温度仍高于100℃,即使不冷却、不拿去限压阀，粥还会长时间沸腾

C.粥的流动性差，不易降温，熄火后即使不拿去限压阀，粥也要沸腾较长时间

D.熄火后，锅内温度仍高于100℃,打开锅盖后锅内气压比原来低，所以重新沸腾

3.小李利用注射器（量程5mL,有刻度部分的长度4cm）、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤

如下:

（1）将注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽堵住注射器的小孔；

（2）如图所示，用细线拴住注射器活塞的颈部，并与弹簧测力计的挂钩相连，测力计的另一端固定在墙面。然后水平

向右慢慢拉动注射器筒，当活塞在筒中滑动时，记下弹簧测力计的示数为10N,依照小李的数据，计算出大气压的值

等于Pa；

（3）查阅资料后，发现测量值偏小，其原因可能是；

（4）解决上述问题后，小李发现活塞与注射器筒之间存在摩擦，也会对测量结果产生影响。为此，他向右拉动针筒，

当活塞滑动时，读出测力计读数B；然后使针筒慢慢向左运动，当活塞滑动时，读出测力计读数尸2,注射器的量程用

V表示，有刻度部分的长度用L表示，则：pw=o（用字母表示）

4.如图所示，开心同学学习了大气压强之后，用密度为外的水自制了气压计。他把一根两端开口的细玻璃管，通过橡

皮塞插入红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，玻璃管内与瓶内水面的高度差为9%。他拿着它从1楼乘

坐电梯到20楼，玻璃管内与瓶内水面的高度差变化了期，此时瓶内的气压为A（不考虑温度、体积的影响）。下列判

断正确的是（）

A.气压计在20楼时，玻璃管内与瓶内水面的高度差为8%II

B.从1楼到20楼的过程中，大气压减小了2。用％「|

C.在1楼时，大气压为Pi-80og/?o

D.在20楼时，大气压为

5.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

被顶起放出部分气体，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So,限压阀质量为加0,限压阀顶部面积为St（已知大气压强po）

（1）写出液体沸点与气压的关系；

（2）求出使用高压锅时，锅内气体的最大压强p；（请用题目中所给的字母，推导出最终表达式）

锅盖限压阀

密封圈

6.材料一：热力学是从宏观角度研究物质的热运动性质及其规律的学科，属于物理学的重要分支。在热力学中，活塞

缓慢移动的过程，认为活塞所受合外力为零，处于平衡状态;

材料二：为了便于研究气体的性质，把实际气体性质加以简化而建立的一种理想的气体模型就叫理想气体。描述理想

气体的最重要的物理量是压强、体积和温度，且它们满足以下关系Apv二=C,其中C为常数，T为热力学温度。初态的

热力学物理量分别为（片、匕、工），末态的热力学物理量为（鸟、匕、心），有孕=华。

请同学们根据以上材料，解决