2019-2020学年八年级物理下册 第九章 第3节 大气压强课件 （新版）新人教版

第九章压强知识点一大气压强的存在 例1(2019吉林长春一模)下列现象中与大气压无关的是 ()A.马德堡半球实验B.护士给病人注射肌肉针C.用吸管吸饮料盒中的牛奶D.吸盘可以压在光滑的墙上解析马德堡半球实验、用吸管吸饮料盒中的牛奶、吸盘可以压在光滑的墙上,三个实例都是大气压作用的缘故,所以这些现象都与大气压有关,故A、C、D正确;用注射器注射药液是受到推力作用的缘故,与大气压无关,故B错误。答案B知识点二大气压的测量1.托里拆利实验意大利科学家托里拆利精确测出了大气压强值。如图9-3-1所示,在长1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中,缓慢放开堵管口的手指,待管内水银静止不流动时,管内外水银面的高度差约为760mm。图9-3-1 拓展说明设想在管内取一与管外水银面相平的截面,由于作用在水银槽液面上的大气压强能大小不变地在水银内向各个方向传递,则该截面下方受到向上的压强作用,大小等于大气压强。另一方面,该截面上方是760mm高的水银柱,水银柱上方又是真空的。因为该截面此时静止不动,所以它受到向上、向下的压力相平衡,而截面上、下表面的面积相等,故此大气压强在数值上恰好等于760mm高的水银柱所产生的压强。图9-3-2大气压强:p大气=p水银=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa。通常把这样大小的大气压叫做标准大气压(p0),粗略计算时,p0可以取为1×105Pa。2.气压计 3.大气压的变化相关因素具体描述说明海拔海拔越高,气压越小。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa大气压是大气层受到重力作用而产生的,因此离地面越高,空气越稀薄,气压越小天气、季节气压一般是晴天比阴天高,冬季比夏季高由于水蒸气的密度小于空气的密度,所以空气中水蒸气含量越大,气压越小例2(2019北京昌平二模)如图9-3-3,把装满水的瓶子口朝下放置浸入水中。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 () 图9-3-3A.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.无法确定瓶内是否有水解析把瓶子看成一个“托里拆利管”,把瓶子从水中提起相当于用水做托里拆利实验,大气压能支持约760mm水银柱,而水的密度远低于水银的密度,因此大气压可支持更高的水柱,故在瓶口离开水面之前,瓶底露出水面的部分将充满水,故B选项正确。答案B知识点三大气压的应用1.大气压变化对沸点的影响水的沸点在标准大气压下是100℃,随着大气压的减小,水的沸点也会降低。高山上的大气压低于标准大气压,水的沸点就低于100℃,所以在高山上做饭不易熟,为了能在高山上让水的沸点升高,我们可利用高压锅做饭。2.活塞式抽水机活塞式抽水机上有两个单向开的阀门(图9-3-4),当提起活塞时,阀门A关闭,大气压使水推开阀门B进入圆筒;压下活塞时,阀门B关闭,活塞下面的水推开阀门A涌到活塞上面;当向上提活塞时,阀门A关闭,水被活塞提升到出水管。活塞不断地被提起、压下,水被不断地抽上来。 图9-3-4例3(2018浙江宁波鄞州九校联考)用如图9-3-5所示的装置抽水,当活塞上升到S管口后继续上升,则发现的现象有 () 图9-3-5A.水从S管口流出B.管内水随活塞继续上升C.管内水面开始下落D.水不能从S管口流出,水保持在管口附近不动,既不上升也不下降解析当活塞上升到管口后再继续上升,活塞将离开管口,活塞下水面将直接与大气连通,与管外部分形成了连通器,由连通器的原理知,管内水面会下降,直到管内外液面相平。答案C题型大气压的估测与计算例(2019江苏无锡仿真模拟)晓宇设计了用吸盘测量大气压值的实验,请帮助晓宇做好以下工作。(1)请补充完整该实验的相关步骤:①如图9-3-6所示,将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上,挤出里面的空气; 图9-3-6②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓慢注入细沙,直到恰好脱离板面;③用天平测出细沙和小桶的质量M;④用刻度尺;⑤大气压强表达式为:。(2)本实验中存在误差的可能原因是(写出两个)①;②。解析(1)④利用刻度尺测量塑料吸盘的半径r,可求得塑料吸盘的面积S=πr2。⑤吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(即桶和细沙的重力)等于大气压对吸盘的压力,则F=G=Mg。故大气压强的表达式p= = 。(2)吸盘内空气不可能排除干净,天平测量质量、刻度尺测量半径等均存在测量误差等。答案(1)④测量塑料吸盘的半径r⑤p= (2)吸盘内有空气测量塑料吸盘的半径r有误差点拨明确这种估测大气压的原理——二力平衡和压强的计算公式,是正确解答的切入点和关键。FS2πMgr2πMgr易错点对托里拆利实验的认识和分析例(2018湖北鄂州梁子湖期中)关于托里拆利实验,下列说法正确的是 ()A.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小B.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大C.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差不变D.玻璃管顶上开一小孔,水银会从小孔涌出解析玻璃管内径越大、往水银槽内多倒些水银、玻璃管倾斜,三种情况中由于大气压是不变的,故能支持的水银柱高度也是不变的,管内和管外水银面高度差不变,故A、B错误,C正确;如果玻璃管顶上开一小孔,两个容器构成连通器,因为连通器里装同种液体,当液体不流动时,液面相平,高度差为零,故D错误。答案C易错警示在托里拆利实验中,管内水银柱上方是真空,管内外水银面的高度差只随外界大气压强的变化而变化,与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起、下压等因素无关。知识点一大气压强的存在1.(2017山东枣庄薛城期中)如图9-3-1甲所示,将杯子里装满水,用纸片把杯口盖严,按住纸片,把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,这表明。若把杯子如图乙、丙所示放置,纸片也不会掉下来。通过图甲、乙、丙可以说明。图9-3-1答案大气向上有压强大气向各个方向都有压强解析如甲图将杯子倒置后,杯中装满水,里面没有空气,而纸片外面充满空气,由于大气压强的存在,大气对纸片有向上的压力,并且大气对纸片向上的压力大于水对纸片向下的压力,纸片不会掉下来。不管杯口朝哪个方向,纸片都不会掉下,杯子里的水也不会流出来,这说明了大气向各个方向都有压强。知识点二大气压的测量2.(2019山东临沂蒙阴期中)如图9-3-2所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是()图9-3-2A.大气压支持玻璃管内这段水银柱不会落下B.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果答案B玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故A、C选项正确;实验中玻璃管内水银面的上方是真空,故B选项错误;实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故D选项正确。3.(2018安徽合肥五十中期中)如图9-3-3所示是小明测定大气压值的托里拆利实验及其数据,此时测得的大气压值为Pa(ρ水银=13.6×103kg/m3)。 图9-3-3答案98627.2解析读图可知,玻璃管内水银面与水银槽中水银面的高度差为74cm,因此,当时的大气压强等于74cm高水银柱产生的压强,故此时的大气压值为p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×74×10-2m=98627.2Pa。知识点三大气压的应用4.图9-3-4(独家原创试题)在瓶内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口(鸡蛋直径大于瓶口直径),过一会儿,鸡蛋就会进入瓶内,如图9-3-4所示,这是因为 ()A.瓶内由于热胀,使鸡蛋掉入瓶中B.瓶内气体将鸡蛋吸入瓶中C.瓶内气体压强变小,大气压将鸡蛋压入瓶中D.鸡蛋受重力作用而掉入瓶中答案C浸过酒精的棉花燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口后,瓶内气体温度降低,压强减小;此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压入瓶中。1.(2018山东青岛中考)下列实验中,能证明大气压强存在的是() A.图甲,将加有砝码的小桌放在海绵上,小桌腿陷入海绵中B.图乙,将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水不会流出C.图丙,将连通器中装入水,当水不流动时,两边的液面相平D.图丁,将压强计的探头放入水中,U形管两边的液面出现高度差答案B图甲能说明力可以改变物体的形状,不能证明大气压强存在,A不符合题意;图乙,由于试管内没有空气只有水,而试管内水柱在试管口产生的压强远小于外界的大气压,倒置后水不会流出,能证明大气压强存在,B符合题意;上端开口、下端连通的容器称为连通器,连通器内盛同种液体且液体不流动时,液面总保持相平,不能证明大气压强存在,C不符合题意;压强计的探头放入水中后,受到了水的压强,使U形管两边的液面出现高度差,通过观察高度差的大小可以判断压强的大小,不能证明大气压强存在,D不符合题意。故选B。2.对图中有关物理学家和物理史实的说法,正确的是 ()A.(a)最早是由托里拆利做的B.托里拆利通过计算(a)图中马拉力的大小,最早测出大气压的数值C.托里拆利通过(b)图,最早测出大气压的数值D.马德堡市长通过(b)图,最早测出大气压的数值答案C(b)图是托里拆利实验,测出了大气压的数值,且是最早的。3.(2015青海中考)意大利科学家最早测出大气压的数值。一个标准大气压p0=Pa。答案托里拆利1.013×105解析最早测出大气压数值的科学家是意大利的托里拆利,后来以他的名字命名了这一著名的实验。大气压是变化的,规定1个标准大气压的大小为1.013×105Pa。4.(2018山东菏泽定陶期中)如图所示,是小明在模拟托里拆利实验中测量的几个数据,由实验可知,当时当地的大气压强相当于cm水银柱产生的压强,如果把实验中所用的玻璃管换成更细一点的管子,则测量数据会(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 答案73不变解析在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的高度;从图中可以看出,只有73cm表示两液面高度差,因此当时当地的大气压强相当于73cm水银柱产生的压强;该实验中水银柱的高度与玻璃管的粗细、是否倾斜、插入水银槽的深度均无关,因此把实验中所用的玻璃管换成更细一点的管子,不会影响测量结果,故测量数据会不变。5.(2019福建三明一模)如图,装在门内手把上的“门吸”是一个用橡胶做的皮碗。当用力推开门时,手把上的“门吸”会被紧紧“压”在墙上起到固定门的作用。请用所学的物理知识解释,“门吸”为什么会紧贴在墙上起到固定门的作用?请另举一个应用到相同物理知识的生活实例。答案当用力推开门时,“门吸”内的空气被排出,气压减小,在外界大气压的作用下,手把上的“门吸”会被紧紧“压”在墙上起到固定门的作用。如用吸盘搬运玻璃、用吸盘贴在墙壁上挂物体等。提示利用大气压的知识进行解答。 1.(2018湖北武汉武昌七校联考)如图9-3-5所示为抽水机工作的示意图,下列说法错误的是 () 图9-3-5A.抽水机是利用大气压来工作的B.在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上C.在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动D.这样的抽水机提升水的最大高度约为10m答案B抽水机是利用大气压工作的,1标准大气压能支持约10m高的水柱,故抽水机提升水的最大高度约为10m,故A、D正确;在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向下,故B错误;在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,形成一个闭合的空间,所以水被阻不能向下流动,故C正确。2.(2018河南周口商水期中)1644年,科学家通过实验第一次测出大气压强的大小约是Pa。在海拔2千米以内,可以近似地认为海拔每升高12米,大气压变化1毫米汞柱。若海平面处的大气压为p0(毫米汞柱),则海拔为h处(h2000