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人教版八年级物理下册同步学案
第九章 压 强
第3节
大气压强
知
识
点
讲
解
知识点一 大气压强的存在
1.大气压:空气内部各个方向都存在压强,叫大气压强,简称大气压。
2.大气压的存在:历史上著名的证明大气压存在的实验是马德堡半球实验。
【点拨】大气压产生的原因:地球的周围存在着厚厚的大气层,由于受到重力作用并且具有流动性,所以对浸入其中的物体具有压强的作用。大气层的同一高度各个方向的压强都相等。
经典例题1
下列现象中能说明存在大气压的是( )
A.火箭升空过程不断喷射高温燃气
B.坦克装有宽大的履带
C.医生推动活塞给病人注射药液
D.用吸管将杯中饮料吸入口中
【解析】火箭点火后从尾部猛烈喷出燃气,对气体施加了一个向后的作用力,从而使火箭受到了气体对它施加了一个向前的反作用力,这是利用了物体间力的作用是相互的,才使火箭得到向前的动力,故A不符合题意;坦克装有宽大的履带,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题意;医生向病人体内注射药液是利用了人的推力,与大气压无关,故C不符合题意;用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,所以利用了大气压,故D符合题意。
【答案】D
知识点二 大气压的测量及其应用
1.装置:如图所示,玻璃管内的水银柱已保持静止,管内水银柱上方到管顶为真空。
2.原理:玻璃管外的大气压p0支持着管内水银柱,所以管内水银柱产生的压强p水银等于玻璃管外的大气压p0,即p0=p水银,因此只要测出内外水银面的高度之差,就可以根据液体压强的公式p水银=ρ水银gh计算出大气压的数值。
3.标准大气压:通常把760mm高汞柱产生的压强叫做1标准大气压,用字母p0表示。根据液体压强的公式,760mm高的水银柱产生的压强为p0=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa,在粗略计算中,标准大气压还可以取作1×105Pa或105Pa。
【点拨】(1)液体的压强与液体的密度和深度有关,与液柱的长度、横截面积等无关,所以,在托里拆利实验中,玻璃管的粗细、是否倾斜、将玻璃管向上提一提、向下压一压、往水银槽内加水银等对测量结果都没有影响,水银柱的高度都不变;只有当玻璃管内进入了空气,水银柱的高度会偏低,测量结果会偏小;(2)实验中的玻璃管不能太短,如果玻璃管的长度小于760mm,则水银柱不会下降,测不出大气压的值。
4.气压计
大气压强可用气压计来测量。常用的气压计有两种。
(1)水银气压计:托里拆利测量大气压的装置就是一个简单的水银气压计,水银气压计比较准确,但携带不便,常用于气象站和实验室。
(2)金属盒气压计:又叫无液气压计,它的主要部分是一个波纹状真空金属盒,利用大气压的变化使金属盒厚度发生变化来指示气压的大小。无液气压计体积小,携带方便,但不太准确。
经典例题2
在长约1米、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,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。
(1)为了测得大气压的值,这时必须测量__________________。如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部,则观察到的现象是________。
(2)某同学也利用此装置,把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱________下降;如果这时在管顶开一个小孔,水柱________向上喷出。(均选填“会”或“不会”)
【解析】(1)为了测得大气压的值,这时必须测量管内外水银面高度差。如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部,大气压随高度的减小而增大,故所能支持的水银柱高度也变高。
即观察到的现象是管内水银柱高度变高。(2)一个标准大气压为760毫米汞柱,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水,可知,如果水银气压计中的水银用水代替,那么玻璃管的长度约为
10m,所以把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降;当管顶开一个小孔时,管内的水与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,则管内的水不会从小孔喷出,反而会立即下降,直到与液面相平。
【答案】(1)管内外水银面高度差 管内水银柱高度变高 (2)不会 不会
知识点三 大气压的变化
1.大气压与高度的关系:大气压随高度的增加而减小。在海拔3km以内,每升高10m,大气压约减小100Pa。
2.大气压的变化还跟天气有密切的关系:一般地说,晴天的大气压比阴天高,冬天的大气压比夏天高。
3.液体沸点与气压的关系:液体的沸点与液体表面的气压有关,液体沸点随气压的增大而升高,随气压的减小而降低。在高原上水的沸点低,会出现煮鸡蛋煮不熟的现象,在高山上需要用高压锅来做饭。
【点拨】密闭气体的压强与气体的质量、温度和体积有关,当温度和体积一定时,气体的质量越大,气体的压强越大;当质量与温度相同时,气体的体积越小,气体的压强越大;当质量和体积相同时,温度越高,气体的压强越大。
经典例题3
如图是海拔高度与大气压强的对照图,由此可以推算珠穆朗玛峰的高度是海拔8848米,下列对峰顶的大气压值判断正确的是( )
A.大约737毫米高水银柱
B.大约230毫米高水银柱
C.大约787毫米高水银柱
D.以上三个值都不正确
【解析】大气压与高度的关系是海拔越高,大气压越小。珠穆朗玛峰是世界海拔最高的地方,海拔高度为8848m,那里空气稀薄,大气压远小于标准大气压。由图可知,海拔接近9000m时,其气压非常小,约30kPa,相当于水银柱的高度228mm。故选B。
【答案】B
易
错
易
混
警
示
易错易混点 对托里拆利实验液面变化的原因认识不清
托里拆利实验中玻璃管液面距离水槽液面的高度是由外界大气压决定的,大气压不变,水银柱的高度不变,与玻璃管的形状、玻璃管的粗细等均无关。
经典例题
用托里拆利实验测定大气压的数值,下列过程会导致测量数值发生变化的是( )
A.使玻璃管稍微倾斜
B.使玻璃管稍下降或上升(管口没离开水银面)一点
C.将实验的细玻璃管变为粗玻璃管
D.管内进空气了
【解析】使玻璃管稍倾斜一点、玻璃管稍下降或上升一点,大气压不变,能支持的水银柱高度也不变,故测量值没有变化;
换内径较粗的玻璃管,对水银柱产生的压强没有影响,大气压不变,能支持的水银柱高度也不变,故测量值没有变化;管内进空气了,管内有气压,使得测量值变小。
【答案】
D
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人教版八年级物理下册课时作业
第九章 压 强
第3节 大气压强
1.我们用吸管将盒装牛奶中的牛奶吸出后,纸盒向内凹,原因是( )
A.盒内所剩的牛奶太少
B.盒内外的大气压力差把纸盒向内压
C.牛奶把纸盒的纸粘住
D.吸出牛奶后,纸盒外的大气压增大
2.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,鸡蛋会( )
A.从瓶口出来
B.保持不动
C.进入瓶内
D.都有可能
3.下列现象不能说明大气压存在的是( )
A.堵住茶壶盖上的小孔,茶壶里的水就不容易被倒出来
B.用塑料吸管能把饮料吸入口中
C.生产灯泡时,抽气机能抽出灯泡内的空气
D.钢笔吸墨水
4.下列与大气压无关的现象是( )
A.装开水的瓶,第二天瓶塞难拔
B.中医用拔火罐的方法治病
C.夏天,暴雨前人感觉闷
D.医生将药液注入人体内
5.青藏铁路建成后,乘高原列车去西藏旅游的人越来越多。与普通列车相比,高原列车内还配有供氧系统和医疗应急系统,这样做是因为高原上( )
A.大气压强小,空气中含氧量大
B.大气压强大,空气中含氧量大
C.大气压强小,空气中含氧量小
D.大气压强大,空气中含氧量小
6.关于大气压的值随高度变化的情况,下列说法中正确的是( )
A.大气压随高度的增加而增大
B.大气压随高度的增加而减小
C.大气压随高度的增加先增大后减小
D.大气压与高度无关
7.做托里拆利实验时,当玻璃管由竖直逐渐倾斜一个角度时,管内水银柱的长度和高度的变化是( )
A.长度不变,高度变小
B.长度不变,高度不变
C.长度变大,高度不变
D.长度变大,高度变大
8.如图所示托里拆利实验中,若将玻璃管由竖直变成倾斜时,则( )
A.管内液柱的高度变大,长度变大
B.管内液柱的高度不变,长度变大
C.槽内汞面的位置不变
D.测得大气压值偏大
9.医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管
B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管
D.由血压压入采血管
10.如图所示的实验,不能说明大气压存在的是( )
A.橡皮膜凸出
B.皮碗对吸
C.纸托水杯
D.瓶吞鸡蛋
11.如图所示,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,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。不考虑温度的影响,把这个自制气压计从山下移到山上后( )
A.h增大,瓶内气压大于外界气压
B.h减小,瓶内气压大于外界气压
C.h增大,瓶内气压小于外界气压
D.h减小,瓶内气压小于外界气压
12.如图为玻璃厂搬运平板玻璃时使用的真空吸盘起重机的示意图,起重机上有若干个相同的真空吸盘,下列关于真空吸盘起重机的说法,不正确的是( )
A.吸盘起重机在使用时必须排尽吸盘内的空气
B.当玻璃板静止在空中时,其所受重力等于吸盘对它的压力
C.若要吊起更重的玻璃板,则应增加吸盘个数
D.吸盘起重机不可以搬运表面粗糙的木板
13.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1
B.p1=p2
C.p3D.p3=p4
14.在研究大气压强时,小明做了这样一个实验:如图所示,将一空的塑料杯放在水平桌面上,用包装纸事先做成的小漏斗轻轻地放在杯口上(漏斗口做的大小适宜,且漏斗与杯口密切接触),他向漏斗中快速加入一定量的水,可观察到( )
A.水快速地全部流入杯中
B.水慢慢地全部流入杯中
C.水不流入杯中
D.部分水流入塑料杯后停止流入
15.1644年,意大利科学家托里拆利首次利用如图所示的装置测出大气压的值。测试时将玻璃管稍微倾斜,管内
不变;某次实验测得管内外水银的高度差为750mm,此时该地的大气压
(选填“高于”“等于”或“低于”)标准大气压。
16.利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是
。
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是
,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
(3)如图所示,水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞
时,记下弹簧测力计的示数为19N。
(4)用刻度尺测出注射器
长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积。
(5)测得大气压的值为
Pa。
(6)提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议:
。
17.将一个直径为12厘米的圆形橡皮吸盘挤出空气贴在屋顶的水平天花板上,在吸盘的挂钩下面吊上一位60千克的同学时,没有将吸盘拉下,然后再在挂钩下加挂重物,直到加挂的重物达到400牛时吸盘才被拉下,试问吸盘与天花板之间未排完的空气的压强是多大?(取g=10牛/千克,大气压为1×105帕)
参
考
答
案
1.
B
2.
C
3.
C
4.
D
5.
C
6.
B
7.
C
8.
B
9.
D
10.
A
11.
A
12.
B
13.
B
14.
D
15.
液柱高度
低于
16.
(1)p=
(2)排尽筒内空气,密封注射器
(3)刚被拉动
(4)带刻度部分
(5)9.5×104
(6)采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等
17.
解:吸盘的面积:S=3.14×()2=0.011304m2;大气对吸盘的压力为F=p大气S=1×105Pa×0.011304m2=1130.4N;人的重力为G人=mg=60kg×10N/kg=600N,则吸盘与天花板之间未排完的空气产生的压力:F′=F-G人-G物=1130.4N-600N-400N=130.4N;吸盘与天花板之间未排完的空气的压强:p′==≈11536Pa。
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