1、水銀氣壓計 原理8 3大 氣壓強 水銀氣壓計原理8.3大氣壓強引例：如圖13-36所示找個一端開口 的玻璃管或試管將其倒置用酒精燈在管口下方加熱一段時間然后迅速將玻璃管的管口插入盛水的容器試猜 想管內將發生什么現象試解釋成因。智能提要問:本節內容的重點是什么 答學習本節內容應注意以下過程 和方法：1觀察跟大氣壓有關的現象感知大氣壓強是一種客觀存在2觀察演示實驗現象感知大氣壓強是大 小和單位3通過觀察感知人類是如何利用大氣壓強的.問：托里拆利實驗中水銀柱產生的壓強為什么等于 大氣壓答:如圖13-37所示玻璃管內的水銀柱已保持靜止.由于管內原來裝滿水銀后再下降因此水銀柱上 方到管頂為真空這也叫托里

2、拆利真空.圖13-37然后我們在水銀槽液面處任取一點B在試管內等高處取一點 A.由液體壓強知識可知由于A、B兩點為同一水銀內的同一深度因此水銀內A、B兩處所受壓強應該相等即 pApB.B點在水銀槽液面上因而B點所受壓強就是大氣壓強p0即pBp0.由于托里拆利真空的存在因而A點 所受壓強就是A點上方水銀柱產生的壓強pAp水銀gh.從而可得p0p水銀gh.所以通過托里拆利實驗測出 管內水銀柱的高度就可得到當時大氣壓強的值.注意:只有在水銀柱上部的空間是真空時水銀柱的壓強才 跟大氣壓強相等.如果水銀柱上方不是真空而是混有空氣則這段空間的氣體對水銀柱也會產生壓強這個壓 強與水銀柱產生的壓強之和才等于大

3、氣壓強.友情提示:在托里拆利實驗中管內上方是真空管內水銀柱的高 度只隨外界大氣壓的變化而變化和管的粗細、傾斜角度、管的長度及將玻璃管提起還是下壓等因素無關只 與水銀柱的豎直高度有關.答:不能原因在于:第一大氣的密度是變化的在地面附近空氣的密度較大隨高度 的增加密度越來越小第二h值無法確定因為大氣沒有一個明顯的界限.中考擷要 在近幾年的中考中對本 節內容的考查側重與體驗大氣壓的存在、估測大氣壓及大氣壓的實際應用如高壓鍋、抽水機等.智能拓展 【做一做】巧取硬幣在平底盤內放一些水和一枚硬幣另取一只玻璃杯玻璃瓶也可里面放一片燃著的紙.當 火還沒有完全熄滅時把杯子倒放在硬幣邊上的盤內.一會兒就可以看到盤

4、中水被吸入杯中.你就可以手不沾 水將硬幣取出.【讀一讀】美味的加壓大餐法國人丹尼斯帕平不僅是一位醫生而且還是一位物理學家和 靈巧的機械工程師.在法國他由于受到舊教會的迫害而逃到了德國開始了他對液體性質的研究工作.1681年 他發明了第一口高壓鍋人們把它叫做帕平鍋.有一位英國貴族知道了帕平的發明就想借此舉行一次宴會. 一天他把帕平的寶鍋借來并邀請了一些很有名望的貴族和紳士.宴會上全部菜肴都是用帕平鍋當眾烹調的. 宴會開始了只見廚師把牛肉放到鍋里加上作料加蓋密閉然后點火烹煮.不一會兒就煮好了一盤盤酥軟的牛 肉使在場的人噴噴地稱贊這口寶鍋.有一位叫約翰伊夫林的大官參加了這次加壓大餐后當晚在日記上興

5、致勃勃地寫下了一段贊美帕平鍋的話.無論是魚還是肉一經帕平先生的消化鍋烹煮即使是最硬的骨頭也會 變得像酥軟的乳酪.為什么用帕平鍋煮出來的食物這么酥軟它的秘密在哪兒呢智能歸例題型一知道大氣 壓的存在會用大氣壓解釋生活中常見的現象例自來水筆吸墨水時把筆上的彈簧片按下后松開墨水吸進橡 皮管內原因是A彈簧片彈力作用的結果B.橡皮管有吸引力C.手對橡皮管有壓力D.管外墨水面上大氣壓 大于管內氣壓知識點利用大氣壓知識解釋日常生活中的現象闖關點撥在利用大氣壓的知識解釋物理現象 時一定要分析不同區域氣體壓強的情況當不同區域的氣體壓強不相同時就會發生這些現象而不能簡單地從 現象本身作出判斷.在這個現象中當把自來水

6、筆上的彈簧片按下再松開時造成了橡皮管內的氣體壓強和管 外墨水面上氣體壓強不同在管內外氣體壓力差的作用下墨水被吸進了自來水筆的管內.解因為當把自來水 筆上的彈簧片按下時排出了橡皮管內的一部分空氣使得松開彈簧片時橡皮管內的氣體壓強小于管外墨水面 上的大氣壓強在管內外氣體壓力差的作用下墨水被吸進自來水筆的管內.選項D正確.答選D題型二了解 測量大氣壓強的方法知道托里拆利實驗的原理例1如圖13-38所示的托里拆利實驗裝置中下列哪種情況能 使玻璃管內外水銀面的高度差發生變化A.將管傾斜B.將玻璃管變粗C.向水銀槽中加入少量水銀D.外界 大氣壓發生變化知識點測量大氣壓的方法闖關點撥解此類題的關鍵是抓住玻璃

7、管內外水銀面的高度差就 表示外界大氣壓的大小只要外界大氣壓不變這個高度差就不會改變只有當外界大氣壓變化時這個高度差才 會發生變化.解管內水銀柱產生的壓強和外界大氣壓相等.當外界大氣壓不變化時由可知管內外水銀面的高 度差h就不會發生變化所以當管傾斜時管內水銀雖然增多但管內外水銀面的高度差不會變化向水銀槽中加 入少量水銀后槽中水銀面和管內水銀面同時升高管內外水銀面高度差仍然不變只有當外界大氣壓發生變化 時管內外水銀面的高度差才會發生變化所以正確答案為D.答選D變形題如圖13-39所示將一只試管裝滿 水銀后倒插在水銀槽中管頂高出水銀面20cm在標準大氣壓下管外水銀面上受到的大氣壓強等于Pa若在試 管

8、頂部開一小孔將看到現象.解本題雖然給出了試管內水銀柱的高度為20cm但并非相當于外界大氣壓外界 真正的氣壓為1標準大氣壓即應相當于76cm汞柱產生的壓強應為.若在試管頂部開一個小孔管內頂部的水 銀面和水銀槽種的水銀面都受到大氣壓強的作用所以管內的水銀面將下降最終將看到的是管內外液面等 高.例2小明想用如下的方法測量大氣壓強:將一個面積為1X10-3m2的吸盤按在光滑水平桌面上擠出里 面的空氣用最大刻度值是5N的彈簧測力計測量大氣壓力如圖13-40所示然后計算大氣壓強。若大氣壓強為 1.01X105Pa則吸盤受到的大氣壓力是_N。小明發現不能用這個測力計完成測量其原因是_。知識點考查 對大氣壓的

9、計算能力闖關點撥物理新教材要求同學們具有評估探究過程和探究結果的意識能注意探究活 動中未解決的矛盾發現新的問題從評估中吸取經驗教訓并嘗試改進探究方案.解1由公式FpS可估算出大 氣對吸盤的壓力F1.01X105PaX1X10-3m2101N. 2因為所需測量的力大于彈簧測力計的量程.題型三這組 題主要考查大氣壓的變化、液體的沸點與氣壓的關系并能運用它們解決生活中的相關問題例1下列情況中 會使大氣壓變小的是A.從高山頂下山的過程中B.從赤道向北極運動過程中C.從室內到室外的過程中D. 從一樓上升到九樓的過程中知識點大氣壓與高度的關系闖關點撥不同高度的大氣密度不同造成大氣壓值 不同.離地面越高大氣

10、密度越小氣壓值也越小.地球是一個橢球體赤道直徑比兩極直徑大因此兩極附近地球 對空氣吸引力較赤道附近對空氣吸引力要大些故兩極附近的大氣壓也較大些.答選D變形題如圖13-41是 自制的水氣壓計把它由東寶山的山腳移至山頂玻璃管中的水柱的高度變化情況是瓶口密閉不漏氣移動過程 中整個瓶子沒有與外界發生熱傳遞A.降低B.升高C.先降低后升高D.先升高后降低 解由于大氣壓強隨高 度的升高而減小當把自制的水氣壓計由山腳移至山頂時外界大氣壓強減小而瓶內水面上的壓強不變所以玻 璃管中水面升高故正確答案選B.例2中醫常用拔火罐治療風濕等病癥其方法是將一酒精棉球點燃放入廣 口瓶中過一會兒將廣口瓶瓶門扣在痛處廣口瓶就會

11、吸在皮膚上這是為什么知識點氣體壓強與體積的關系 這一結論在日常生活中有許多應用拔火罐瓶口吞雞蛋等都屬于這類問題.闖關點撥氣體的壓強隨氣體體積 的增大而減小隨氣體體積的減小而增大.答廣口瓶中的空氣受熱膨脹有一部分空氣跑到瓶外使瓶內空氣稀 薄氣壓減小外界大氣壓大于瓶內氣壓廣口瓶就被吸在皮膚上.圖13-41例3如圖13-42所示壓力鍋直徑為 24cm限壓出氣口直徑為3.5mm限壓閥質量為100g使用時壓力鍋內外最大壓強差是多少合多少標準大氣壓 鍋蓋與鍋的接口處至少能承受多大的力知識點高壓鍋的工作原理并會進行有關的計算闖關點撥由于壓力 鍋內氣體被封閉鍋內外氣體之間存在著壓強差因而鍋蓋上承受著很大的壓力

12、.壓力鍋上的限壓閥是當鍋內 壓強達到限定值時保證安全而設置的一個裝置當鍋內壓強超過一定數值時限壓閥被抬起放出部分氣體降低 鍋內氣體壓強.求解這道題的關鍵就是要考慮到最大壓強差指的是鍋內氣體通過限壓出氣口對限壓閥的壓 力與限壓閥所受重力mg及大氣壓對限壓閥的壓力平衡時鍋內氣壓與外界大氣壓的差而鍋蓋能承受的最大 壓力就是指這個壓強差對鍋蓋產生的壓力.解設鍋內氣壓為大氣壓為.當限壓閥被抬起向外噴氣時有鍋內 外最大壓強差為 鍋蓋與鍋的接口處承受的力為答Pa約1標準大氣壓N.中考典題精析 考題1下列現象中 沒有利用大氣壓強的是A.把藥液注射進肌肉里B.用吸管吸瓶中的飲料C.茶壺上留有小孔D.利用離心水

13、泵抽水闖關點撥本題考查生活現象中應用大氣壓強工作的例子.關鍵是區分例子中是靠大氣壓強工作的還 是靠外力來工作的.在使用注射器進行注射前要把藥液吸進針管需要利用大氣壓強注射時是利用活塞的推 力而不是大氣壓.答選A考題2張強同學家的高壓鍋蓋上標有X鋁制品廠18cm壓力鍋的字樣他測得高壓 鍋限壓閥的質量為70g排氣孔的橫截面積約為10mm2.問這個高壓鍋工作時其內部水蒸氣的最大壓強為多大 若鍋蓋面積為260cm2則它所能承受的壓力至少多大才能保證安全設大氣壓P0105pa廣西桂林市2004年中 考題闖關點撥本題考查壓力鍋的工作原理以及壓力、壓強的計算智能訓練基礎知識訓練1.用嘴吸裝礦 泉水的空塑料瓶

14、的瓶口瓶會變塌.空塑料瓶變塌的原因是_.題型三2.為了用注射器抽吸密封在藥瓶中的藥 液醫生先向藥液中注入一些空氣這樣做的目的是.題型一圖13-433.如圖13-43燒瓶中的水剛停止沸騰現 將注射器的活塞向外拉觀察到的現象是這個現象說明_.題型三4.2003年5月22日國內各大報紙報道了 中國登山隊再次登上高度為8848.13m的珠峰。登山運動員從高山頂返回到山腳宿營地時隨身攜帶的氣壓計 的數值將選填變大、變小或不變。5.宋朝的著名文學家范成大到海拔3700m的峨眉山旅游發現在山上煮米 不成飯他認為是因為山上的泉水太寒冷故有萬古冰雪之法汁之說其實這是由于高山上的氣壓導致水的的緣 故。6.如下圖所

15、示表示出了大氣壓隨高度變化的情況一架波音747客機正常飛行在9km高度此時飛機所處 高度的大氣壓值約為由圖還可以分析出大氣壓隨高度變化的規律是：。至少寫出兩點7.把玻璃杯盛滿水用 硬紙蓋住再倒過來如圖13-44a紙片能將杯中的水托住之后若將杯子慢慢轉動如圖bc則題型一圖13-44A. 杯子剛一轉動紙片就不能將水托住B.杯子轉動到圖b所示位置時紙片才不能將水托住C.杯子轉動到圖c 所示位置時紙片才不能將水托住D.杯子轉到任何位置紙片都能將水托住圖13-458.把裝滿水的量筒浸入水 中口朝下如圖13-45那樣抓住筒底向上提在筒口離開水面前量筒露出水面的部分題型一 A.是空的B.有水 但不滿C.充滿

16、水D.以上都有可能9.下列現象中不是利用大氣壓強的是:題型三A.鋼筆吸墨水B.用吸管 吸飲料C.抽水機把水從低處抽往高處D.用高壓鍋煮食物10.登山運動員徒手攀登海拔較高的山峰在繼續 攀登海拔4000m以上高度時盡管經過充足的休息后再爬但是越往上爬越感覺到乏力出現頭暈、耳鳴和惡心 等現象其主要原因題型三A.山峰陡峭人體能量消耗大B.高處氣溫太低C.高山上空氣稀薄氣壓偏低D.該 運動員體質太差11.做托里拆利實驗時測量的大氣壓強值比真實值小其原因可能是A.玻璃管放得不豎直 B.玻璃管內混入少量空氣C.水銀槽內的水銀太多D.玻璃管粗細不均勻12.下列現象不能說明大氣壓存在 的是題型一 A.堵住茶壺

17、蓋上的小孔茶壺里的水就不容易被倒出來B.用塑料吸管能把飲料吸入口中C.人 潛水時感覺胸口很悶D.兩塊玻璃板的表面用水浸濕將兩塊合在一起很難分開綜合提高訓練1.大氣壓強 無處不在人們在生活、生產實踐中也經常利用大氣壓來工作請你舉出兩個實例：1_2_。題型三2.甲、乙、 丙三人分別做托里拆利實驗測出了管中水銀柱長度分別為74.0 cm、75.6 cm、76.0 cm已知其中一管中混有 空氣另一玻璃管沒有豎直放置只有一人操作方法正確那么當時的大氣壓值為_.題型二3. 一次龍卷風發生 時屋外的氣壓急劇降到0.9X105Pa當時門窗緊閉可以認為室內是1標準大氣壓約為1X105Pa屋頂面積是 100m2這

18、時屋頂受到的內外壓力差可達_N足以把屋頂掀飛.題型三4.下列實驗不能說明大氣壓存在的是題 型一 5.大氣壓與生產、生活、科研緊密相連下面幾個選項中分析正確的是題型三A.做托里拆利實驗時若 有空氣進入管內則測出的大氣壓值比實際值大B.人吸氣時肺的容積增大肺內空氣壓強變小大氣壓將外部 空氣壓入肺內C.用高壓鍋煮食物容易煮熟原因是壓強越大沸點越低D.用吸盤能將玻璃板提起是分子引力 的作用6.在冬天載有一定量水的熱水瓶過了一段時間后軟木塞不易撥出這主要是由于題型三A.瓶內氣壓 大于大氣壓B.瓶內氣壓小于大氣壓C.瓶塞遇冷收縮D.塞子與瓶口間的摩擦力增大圖13-467.在全國人民 眾志成城防治非典的戰役中常用如圖13-46所示的噴壺來噴藥消毒.下列關于它在噴藥時的說法中正確的 是題型三A.噴壺把藥液汽化了B.噴壺把藥液液化了 C.噴壺內氣壓大于外界大氣壓D.噴壺內氣壓小于外 界大氣壓8.用力壓氣球氣球會爆破打足氣的自行車車胎在陽光曝曬也會爆破生活中還有很多類似的現象 于是小紅同學提出：質量一定的氣體壓強大小與哪些因素有關呢請你根據上述例子、生活經驗和所學知識提 出猜想。至少寫出兩個題型一你的猜想:_9.某課外興趣小組用容積為20cm3的注射器、彈簧測力計、 刻度尺各一只設計了一個估測大氣壓強的小實驗主要步驟如下：圖