八年級物理下冊同步講義：大氣壓強（學(xué)生版）（人教版）

課時9.3大氣壓強（幫課堂）（原卷版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解大氣壓強的存在；2.認(rèn)識托里拆利實驗，知道大氣壓強的大??；3.知道大氣壓強特點；4.了解大氣壓強與社會生活中的應(yīng)用?！局R導(dǎo)圖】【基礎(chǔ)知識】知識點一、大氣壓強的存在1.實驗探究：大氣壓強的存在示意圖過程和現(xiàn)象原因原因分析加熱裝有水的易拉罐，水開后密封易拉罐，冷卻后易拉罐變癟用嘴吸去管內(nèi)的空氣，就能喝到飲料盛滿水的杯子緊蓋一個硬紙片，倒置后，紙不掉，水也流不出來【探究歸納】人們生活中地球大氣中，大氣對浸在其中的物體有壓強。2.大氣壓強：像液體一樣，大氣壓強對浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強叫大氣壓強，簡稱大氣壓或氣壓。3.大氣壓強產(chǎn)生的原因：地球周圍的空氣因為受到地球的吸引而具有重力，因此對浸入大氣的物體產(chǎn)生壓強，同時因為大氣具有流動性，因而大氣內(nèi)部向各個方向都有壓強。4.大氣壓強的特點（1）大氣向各個方向都有壓強；（2）在同一高度向各個方向的壓強相等。5.平時感受不到大氣壓存在的原因大氣壓在我們周圍時刻存在著，但我們卻沒有感受到，這是因為人身體內(nèi)外空氣相通，身體各部位內(nèi)外所受的壓力相同，內(nèi)外平衡?！卣古鄡?yōu)最早證明大氣壓存在的實驗1654年，在德國馬德堡市的廣場上曾經(jīng)做過一個著名的馬德堡半球?qū)嶒灐Ｈ藗儼褍蓚€銅制的空心半球合在一起，抽去里面的空氣，用兩只馬隊向相反的方向拉兩個半球。當(dāng)兩隊的馬匹共達(dá)到16匹時，才將兩個半球拉開。馬德堡半球?qū)嶒灢粌H最早證明了大氣壓的存在，而且說明了大氣壓強很大?！镜淅?】下列生活中的現(xiàn)象均與氣壓有關(guān)，其中一個利用的原理與另外三個不同的是（）。A．吸飲料B．拔火罐C．高壓鍋煮飯D．吸盤緊貼在墻面知識點二、大氣壓強的測量1.托里拆利實驗測量方法將一個約1m長、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，用手指將管口堵?。ㄈ鐖D甲所示），然后倒插在水銀槽中（如圖乙所示）。放開手指，管內(nèi)水銀面下降到一定高度時不再下降，這時管內(nèi)外水銀面高度差約為760mm，水銀處于靜止?fàn)顟B(tài)（如圖丙所示）。實驗過程丁圖，玻璃管傾斜，水銀柱長度變長，但豎直高度差不變實驗分析玻璃管上端為真空，沒有大大氣壓，管外水銀面的上方是空氣，玻璃管內(nèi)的水銀面之所以能夠高于水銀槽內(nèi)的水銀面，是因為大氣壓支撐管內(nèi)這段水銀柱使它不會落下實驗結(jié)論大氣壓的數(shù)值等于它支撐的這段水銀柱產(chǎn)生的壓強，即p大氣=p水銀=ρ水銀gh交流討論我們通常把760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，用字母p0表示。p0=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。這個實驗最早是由意大利科學(xué)家托里拆利完成的，所以該實驗被稱為托里拆利實驗。2.對托里拆利實驗的認(rèn)識（1）玻璃管中要充滿水銀，不能混有氣泡。若玻璃管內(nèi)混入少量空氣，由于這部分空氣也有壓強，管內(nèi)水銀面的高度差會變小，使測得的大氣壓強值會偏小。（2）水銀柱的高度是指管內(nèi)外水銀面的豎直高度差，不是指管內(nèi)水銀柱的長度，所以實驗過程中，只要測量正確（測量高度差），玻璃管是否傾斜不影響實驗結(jié)果。（3）做托里拆利實驗時，不易選用粗管，原因是：①耗用水銀多；②不容易堵住玻璃管口，易漏氣。（4）管內(nèi)水銀柱的高度與大氣壓的大小有關(guān)，而與管的粗細(xì)、長度、形狀等無關(guān)。（5）玻璃管管口在水銀槽內(nèi)的深度不影響實驗結(jié)果，稍微向上提或向下按玻璃管，只能改變管內(nèi)水銀柱上方真空部分的體積，而水銀柱的高度不變。（6）若在管的頂端開一小孔，則玻璃管和水銀槽構(gòu)成連通器，管中液面會下降，最終管內(nèi)外液面相平。教材深挖托里拆利實驗用水銀而不用其他液體的原因水銀在常溫下是密度最大的液體，在同樣的大氣壓下，需要的玻璃管較短，如果換用其他液體，加入用水來做托里拆利實驗，由實驗原理可得ρ水銀gh水銀=ρ水gh水，則?？梢?，實驗時需要約11m的玻璃管，這是很難操作的?！镜淅?】如圖所示，小雪用放在水平面上的兩個實驗裝置來觀察并研究大氣壓的變化，下列說法正確的是（）。A．甲圖中大氣壓變大時，玻璃管內(nèi)的液面會上升；B．乙圖中大氣壓變小時，玻璃管內(nèi)的液面會下降；C．把乙裝置從高山腳下拿到高山頂上，玻璃管內(nèi)外液面高度差一定變小；D．乙裝置更能準(zhǔn)確地測量出大氣壓的值3.氣壓計（1）定義：測量大氣壓的儀器叫做氣壓計。（2）分類：水銀氣壓計和無液氣壓計（金屬盒氣壓計等）。①水銀氣壓計：在托里拆利實驗中，如果玻璃管旁豎立一個刻度尺，讀出水銀柱的高度即可知道當(dāng)時的大氣壓，這就是一個簡單的水銀氣壓計。水銀氣壓計比較準(zhǔn)確，但攜帶不便，常用于氣象站和實驗室。②金屬盒氣壓計：又叫無液體氣壓計。如圖所示，其核心部分是一個抽成真空的金屬盒及一個與盒中央相連的彈性鋼片。盒的表面是波紋狀的，大氣壓變化時，金屬盒受力發(fā)生變化，與盒體相連的鋼性彈片的彎曲程度也發(fā)生變化，固定在彈性鋼片末端的拉桿就通過傳動結(jié)構(gòu)放大這種形變，如果刻度盤上標(biāo)的是高度差，該儀器就成了登山用的高度計。金屬盒氣壓計及其工作原理示意圖（3）生活中的氣壓計：除測量大氣壓外，汽車輪胎、氧氣瓶、滅火器、飛機機艙及太空站內(nèi)的氣體壓強的測量都用到了氣壓計?！卣古鄡?yōu)測量大氣壓的其他方法方法一方法二方法三器材彈簧測力計、刻度尺、吸盤、玻璃板彈簧測力計、刻度尺、注射器彈簧測力計、刻度尺、吸盤、小桶、玻璃板示意圖測量的物理量剛好將吸盤拉離玻璃板時彈簧測力計的示數(shù)F、吸盤直徑D注射器活塞剛被拉動時測力計的示數(shù)F、注射器的全部刻度長度L小直徑D、吸盤剛好脫離玻璃板時吸盤、小桶和沙的總重力G具體步驟（1）用彈簧測力計測出從光滑玻璃板上剛好能拉下吸盤所用的力F；（2）將吸盤底面圓形畫在紙上，用刻度尺測出吸盤的直徑D，用S=πr2計算出吸盤與玻璃板的接觸面積；（3）用壓強公式即可計算出大氣壓強的值（1）把注射器活塞注射器筒的底端，用一個橡皮帽封住注射器的小孔；（2）用細(xì)繩拴住注射器活塞推柄的頸部，并使繩與固定在墻上的測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動注射器筒。當(dāng)注射器中的活塞剛開始移動時，記下彈簧測力計的示數(shù)F；（3）觀察并記錄注射器筒上所表明的容積V，用刻度尺測出注射器的全部刻度長度L；（4）根據(jù)和V=LS即可測出大氣壓的值。（1）測出吸盤和玻璃板接觸面的直徑D，用S=πr2計算出吸盤與玻璃板的接觸面積；（2）將吸盤按壓在光滑水平玻璃板下面，擠出吸盤內(nèi)的空氣，將裝有適量沙的小桶輕輕掛在吸盤下面的塑料掛鉤上，用小勺慢慢地向筒內(nèi)加細(xì)沙，直到吸盤剛好脫離玻璃板，測出此時吸盤、小桶和沙的總重力G；（3）根據(jù)即可計算出大氣壓的值。表達(dá)式評估交流因為吸盤或注射器內(nèi)的空氣不可能完全被擠出，所以三種方法測出的大氣壓值往往比實際小一些?！卣古鄡?yōu)不能用p=ρgh求大氣壓強的原因因為大氣層沒有很明顯的分界線，所以h不能確定，且大氣的密度不均勻，隨高度的變化而變化，所以ρ不能確定，故大氣壓強不能通過公式p=ρgh計算出來，只能通過測量來確定。4.大氣壓強的變化影響因素具體描述海拔（1）海拔越高，氣壓越小，在海波3000m內(nèi)，每升高10m，大氣壓越減小100Pa；（2）海平面附近的大氣壓越等于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。氣象（1）晴天的大氣壓比陰雨天的高；（2）冬天的大氣壓比夏天的高。教材深挖氣體體積與壓強的關(guān)系氣球被腳一踩，它的體積變小，球內(nèi)氣體的壓強增大，甚至?xí)馇驌纹?；堵住打氣筒出氣口，?dāng)打氣筒的活塞下呀一些后，筒內(nèi)的氣體體積減小，壓強增大，活塞越往下壓越費力。大量實驗表明：溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體，體積減小、壓強增大，體積增大，壓強減小?！镜淅?】如圖所示的兩種實驗器材，圖甲：一個玻璃瓶，瓶中裝滿水，把一細(xì)玻璃管通過帶孔的橡皮塞插入瓶中，用手捏玻璃瓶時，發(fā)現(xiàn)玻璃管中液面升高，說明______，圖乙是自制氣壓計，從乙管子上端吹入少量氣體，水會沿管子______（選填“上升”或“下降”）。知識點三、大氣壓的應(yīng)用1.活塞式抽水機的工作原理活塞式抽水機是利用大氣壓工作的，通過活塞在圓筒中往復(fù)運動不斷地將水抽取上來。2.生活中的“吸力”日常生活中的吸盤掛物中的“吸”、鋼筆吸墨水中的“吸”、吸管吸飲料的中的“吸”，都不是“吸力”的作用，“吸力”是不存在的，實際上是大氣壓強的作用?！镜淅?】下列現(xiàn)象中利用了大氣壓強的是（）。A．雪橇做的比較寬大 B．?dāng)r河壩做的下寬上窄C．用吸管喝飲料 D．刀口磨的很鋒利【方法幫】題型一：驗證大氣壓強的存在【典例5】下列現(xiàn)象中能說明大氣壓強存在的是（）。A．醫(yī)生推動注射器的活塞給病人注射藥液；B．巨大的冰山在水上漂??；C．塑料吸盤能“貼”在光滑的墻面上；D．高壓鍋能更快地煮熟食物題型二：托里拆利實驗【典例6】如圖所示。小明利用托里拆利實驗測量大氣壓強的值。則以下判斷正確的是（）。A．此時大氣壓強等于760mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強；B．若將玻璃管稍微傾斜，則管內(nèi)外水很面的高度差將變大；C．若某棟觀光大廈共95層，若把此裝器從大廈首層乘電梯帶到95層樓頂，則管外水銀面的高度差將增大；D．若換用密度比水銀小的液體做實驗，則大氣壓能支撐液柱的高度會大于水銀柱的題型三：大氣壓的測量【典例7】某科學(xué)實驗小組利用注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材測量大氣壓強的值，實驗步驟如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，這樣做的目的是。如圖1所示，用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動時，記下彈簧測力計的示數(shù)為30N。（2）如圖2所示，用刻度尺測出注射器全部刻度的長度為cm，計算出活塞的橫截面積。（3）計算得到大氣壓強的數(shù)值為Pa。（4）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實驗誤差較大，請分析，該實驗過程中導(dǎo)致誤差的因素有（請寫出兩條）①；②。題型四：大氣壓的變化液體的沸點跟氣壓有關(guān)。氣壓增大，沸點升高；氣壓降低，沸點降低?！镜淅?】如圖所示，用酒精燈給燒瓶中的水加熱直到沸騰，撤去酒精燈，用橡皮塞塞緊瓶口，將燒瓶倒置，向瓶底澆冷水，瓶內(nèi)水再次沸騰。關(guān)于實驗中的現(xiàn)象，下列說法正確的是（）。A．瓶口出現(xiàn)的“白氣”是汽化形成的；B．水沸騰過程中，吸收熱量，溫度升高；C．水再次沸騰說明水的沸點與水面上方氣壓大小有關(guān)；D．沸騰是只發(fā)生在液體內(nèi)部的一種劇烈的汽化現(xiàn)象題型五：有關(guān)大氣壓的計算（1）先算出限壓閥的重力，然后算出氣孔的面積，最后根據(jù)公式計算限壓閥產(chǎn)生的最大壓強；（2）鍋內(nèi)最大氣壓是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強與限壓閥產(chǎn)生的壓強之和，知道了鍋內(nèi)最大氣壓，就可以找出鍋內(nèi)可達(dá)到的最高溫度?！镜淅?】如圖為高壓鍋的示意圖，鍋蓋上有一個空心柱為排氣孔，空心柱上戴著一個帽子為限壓閥，當(dāng)高壓鍋內(nèi)氣體的壓強超過安全值時，鍋內(nèi)氣體就會沖開限壓閥，氣體跑出一部分，使鍋內(nèi)氣體減?。F(xiàn)有一個直徑為24cm，空心柱小孔橫截面積為10mm2，限壓閥的質(zhì)量為100g的高壓鍋，要用它來煮飯，若當(dāng)時的大氣壓為．（1）用高壓鍋煮飯，可以增大鍋內(nèi)氣體的壓強，使水的沸點____________（“升高”或“降低”），從而使飯菜熟得更快；（2）高壓鍋是一種實用的廚具，登山隊很喜歡使用它，因為在高原上，氣壓____________（填“高于”或“低于”）一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水在未達(dá)到100℃時開始沸騰．若如圖某型號的高壓鍋的鍋蓋面積為，當(dāng)鍋內(nèi)水蒸氣的壓強達(dá)到1.6個當(dāng)時大氣壓時，鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的作用力（壓力）為___________N。（3）此高壓鍋內(nèi)氣體達(dá)到的最大壓強為多少______？（寫出計算過程）（4）下表為不同氣壓下水的沸點：根據(jù)（3）的計算，鍋內(nèi)水的最高溫度能達(dá)到___________℃．經(jīng)商品質(zhì)量檢驗部門檢測，此高壓鍋內(nèi)氣體的最大壓強不能超過，如果要使此高壓鍋能繼續(xù)安全使用，原來的限壓閥不能使用，應(yīng)重新配一個質(zhì)量為__________g的新限壓閥。0.981.011.131.291.481.691.802.00t/℃99100103107111115117120題型六：大氣壓的應(yīng)用利用大氣壓的現(xiàn)象的共性一般利用大氣壓的現(xiàn)象，都是通過某種方法，使設(shè)備內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓，然后在外界大氣壓的作用下出現(xiàn)某種人們期望見到的現(xiàn)象?！镜淅?0】我們身邊看似“輕”的空氣，其實蘊含著巨大的力量，能夠幫助我們完成很多工作。以下事例，與大氣壓作用無關(guān)的是（）。A．用吸管吸飲料瓶中的飲料；B．用抽水機把水從低處抽到高出C．用注射器把新冠疫苗藥液注入肌肉里 ；D．茶壺蓋上開小孔便于把水倒出【中考幫】考點一：大氣壓的存在及應(yīng)用【典例11】（2022·云南省）如圖是頗具名氣的云南建水紫砂陶茶壺，壺蓋上有一個小孔，小孔的作用是使壺內(nèi)液面上方的壓強___________大氣壓強（選填“大于”“小于”或“等于”）。若茶壺和水的總質(zhì)量為0.5kg，壺底與桌面的接觸面積為5cm2，壺對水平桌面的壓強為_________Pa。中考考題要求同學(xué)們能認(rèn)識到大氣壓的存在，能應(yīng)用大氣壓正確描述和解釋實際生活中的現(xiàn)象，這是物理核心素養(yǎng)的物理概念的體現(xiàn)?？键c二：大氣壓的測量【典例12】（2022·棗莊）如圖是測量大氣壓強的實驗裝置，玻璃管長約1米，槽內(nèi)裝有水銀。下列說法正確的是（）。A.將玻璃管從豎直位置適當(dāng)向右側(cè)傾斜，玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差仍為760mm；B.若將玻璃管向上提2cm，但玻璃管口仍在槽內(nèi)水銀面以下，則玻璃管內(nèi)外水銀面高度差變?yōu)?80mm；C.在實驗中，若玻璃管內(nèi)混入少量空氣，所測的大氣壓值偏大；D.將此裝置從山腳移到山頂，管內(nèi)外水銀面高度差變大中考考題要求同學(xué)們知道托里拆利實驗，能根據(jù)托里拆利實驗的原理，對可探究的物理問題進(jìn)行分析、推理，根據(jù)已知的知識對實驗結(jié)果做出合理的猜測。這是物理核心素養(yǎng)的科學(xué)探究的體現(xiàn)?！咀鳂I(yè)幫】一、基礎(chǔ)練（知識鞏固）1．下列事例中沒有利用大氣壓強的是（）。A．圖甲中紙片不會掉落；B．圖乙中的小朋友用吸管吸出橙汁；C．圖丙是飛機獲得升力的示意圖；D．圖丁是盆景的自動蓄水裝置2．如圖所示，是托里拆利實驗的規(guī)范操作過程，關(guān)于托里拆利實驗，下面說法錯誤的是（）。A．是大氣壓支持玻璃管內(nèi)的水銀柱不會下落；B．實驗中玻璃管內(nèi)水銀面的上方有少量空氣；C．大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強；D．換用更粗一些的等長玻璃管，管內(nèi)外水銀面高度差將不變3．如圖實驗中，吸盤都保持靜止，所掛鉤碼是吸盤所能提起的最大重物。對此，下列說法正確的是（）。A．甲圖中大氣對吸盤的壓力等于鉤碼的重力；B．乙圖中大氣對下面吸盤的壓力等于鉤碼的重力的；C．利用甲圖的實驗可以粗測大氣壓的值；D．利用乙圖的實驗可以粗測大氣壓的值4．鋼筆吸墨水時，先用手按一下橡皮管外的彈簧片，然后松手，墨水就自動進(jìn)入橡皮管中，其原因是由于（

）。A．橡皮管內(nèi)有吸力B．手給橡皮管壓力C．彈簧片有壓力 D．大氣壓的作用5．下列實例中沒有利用大氣壓的是（）。A．用塑料吸盤掛物體 B．用塑料吸管吸飲料C．醫(yī)生用針筒把藥液推入病人肌肉中 D．人將新鮮空氣吸入肺里6．水是生命之源，水在物理課堂上也能帶來不一樣的精彩。如圖甲，用一紙片蓋住倒?jié)M水的杯口，快速倒置，發(fā)現(xiàn)紙片并不掉下來，該現(xiàn)象能說明______的存在；若以紙片為參照物，杯是______的（選填“靜止”或“運動”）。7．如圖所示，疫情期間的“負(fù)壓救護(hù)車”在轉(zhuǎn)運病人過程中發(fā)揮了極大作用，小松查閱資料得知：（1）“負(fù)壓救護(hù)車”救護(hù)艙內(nèi)外氣壓差保持在之間，防止空氣外流；（2）為防止交叉感染，艙內(nèi)每小時換氣20次，通過排風(fēng)凈化裝置將艙內(nèi)氣體無害化排出，增大排風(fēng)裝置排風(fēng)量，能降低救護(hù)艙內(nèi)氣壓。①“負(fù)壓救護(hù)車”執(zhí)行任務(wù)時救護(hù)艙內(nèi)氣壓______外界大氣壓（選填“大于”“小于”或“等于”）；②“負(fù)壓救護(hù)車”從低海拔地區(qū)開往高海拔地區(qū)執(zhí)行任務(wù)時，需要增大排風(fēng)量，請分析原因：______；③下列物體內(nèi)部空間處于“負(fù)壓”狀態(tài)的是______。A．正在燒煮的高壓鍋B．開始吸飲料時的吸管C．充滿氣的輪胎二、綜合練（能力提升）8.（2022·賀州）下列選項中，與大氣壓作用有關(guān)的是（）。A.彈簧測力計 B.吸盤式掛鉤 C.破窗錘 D.密度計9.（2022·湖北宜昌）在如圖所示的托里拆利實驗中，會使測得的大氣壓數(shù)值變小的是（）。A.將玻璃管稍微傾斜 B.將玻璃管稍微下壓C.用密度更小的液體替代水銀 D.玻璃管內(nèi)混入空氣10.（2022·武威）如圖所示，為廚房常用吸盤掛鉤。吸盤能夠吸在墻壁上，是因為吸盤內(nèi)部的氣壓___________外界大氣壓，吸盤受到的摩擦力___________吸盤和重物受到的總重力（兩空均選填“大于”、“小于”或“等于”）。11.（2022·四川南充）如圖甲是某同學(xué)自制的一個簡易氣壓計，在溫度相同的情況下，大氣壓越大，甲中玻璃管內(nèi)的液柱高度就越___________（選填“高”或“低”）；如圖是該同學(xué)自制的一個簡易溫度計，在大氣壓相同的情況下，溫度升高，乙中玻璃管內(nèi)的液柱___________（選填“升高”或“降低”）。三、培優(yōu)練（挑戰(zhàn)自我）12．（2021·貴州安順市）玻璃杯中裝有半杯水，用一硬紙片蓋住杯口，小心地將杯子倒置于水平位置保持靜止，紙片與水均被大氣壓穩(wěn)穩(wěn)地托住（如圖所示），這樣就成功地用半杯水演示了