2.3大气的压强 同步学案（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
2.3大气压
一、考点分析
考点一、大气压强的存在
(1)大气会向各个方向对处于其中的物体产生的力的作用叫作大气压强，简称大气压。
(2)马德堡半球实验：实验不仅证实了大气压的存在，还说明了大气压的数值是很大的。
(3)大气压产生的原因：空气有重力(根本原因)，且具有流动性，向各个方向都有压强。
考点二、大气压的大小
(1)测量工具：水银气压计、空盒气压计。
(2) 大气压强的单位：帕(Pa) 、毫米汞柱(mmHg) 。1毫米汞柱~133帕。
(3)大气压与高度的关系：大气压的大小跟大气的密度直接相关。大气的密度随高度增加而减小，因此离地面越高的地方，大气压就越小，即大气压随高度增加而减小。
(4)标准大气压：在海平面附近，大气压的数值接近于1.01×105帕(760毫米汞柱)。人们通常把这个大气压称为标准大气压。
考点三、大气压与生活
(1)大气压对天气的影响
①大气压的变化：在同一高度，不同区域的大气压不一定相同。在同一地点，大气压也不是固定不变的。
②高压区和低压区：在相同高度上，气压较高的区域叫作高压区。气压较低的区域叫作低压区。
③大气压对天气的影响：高压区中心的空气从上往下流动，天气晴朗，空气干燥；低压区中心的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。
(2)大气压对人体的影响
人的情绪、心情受气压的影响；大气压直接影响人体血液溶解氧的情况。大气压越高溶解氧的能力越强。正常情况下，人体内外受到的压强大致是相等的。当外部大气压变化时，人体有一个逐步适应的过程。
(3)气压对液体沸点的影响
液体的沸点不是固定不变的，与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。
(4)生产、生活、科学领域中大气压的应用
①中医的拔罐疗法；
②飞机在高空飞行时，机舱内要增压；
③宇航员在太空行走时，必须穿上宇航服。
考点四、气体的压强与流速关系的实验
实验操作及现象：用双手分别捏着两张纸条的一端，使它们垂挂在胸前。沿两张纸条的中间向下吹气，当吹气时，两张纸条内侧气体流速较大，两张纸条向中间合拢。
实验结论：气体的流速越大，压强越小；气体的流速越小，压强越大。
考点五 、气体压强与流速关系的应用
(1)在火车站站台候车时，应站在安全线以外。
(2)飞机起飞前，先在跑道上滑行一段距离。
(3)液体的压强与流速的关系：跟气体的压强与流速的关系一样，液体的压强也会随流速的增大而减小。
二、热点题型详解
题型一、大气的存在
在解释“将钢笔插入墨水瓶中灌墨水”的问题时，用到下面五句话：①笔囊里的空气压强减小；②用手指挤压笔囊外的簧片；③松开手指；④墨水在大气压作用下，进入笔囊；⑤笔囊排出部分空气，体积减小。上述表达的合理顺序是（　　）
A．②③①④⑤ B．②⑤④①③
C．②③⑤①④ D．②⑤③①④
题型二、大气压的应用
下图为用医用注射器（针筒）做实验的示意图，①活塞下悬挂钩码、②左侧活塞顶着砝码、③向右拉动活塞，瓶中出现喷泉、④注射头形成喷水、⑤移动活塞可以控制烧瓶中水的沸腾。其中能说明存在大气压的实验是（　　）
A．①②③ B．①③ C．①③④ D．①③④⑤
下列操作没有用到大气压的是（　　）
A．用针筒注射药水 B．离心式水泵抽水 C．吸饮料 D．中医里的拔火罐
题型三、大气压的计算与测量
高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。
（1）为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险，放气孔是它的第二道安全防线。放气孔封口是易熔片(熔点较低的合金材料)，试说明采用易熔片的科学道理。_______
（2）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？_____对照乙图所示水的沸点与气压关系图线，说明利用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的最高温度大约是多少？_______ (g取10N/kg)
（3）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要如何改进？_______
题型四、流速与压强
下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中，错误的是（　　）
A．飞机飞行时获得升力﹣﹣流体压强和流速的关系
B．水下的潜水艇能够上浮﹣﹣液体的压强和深度的关系
C．高山上饭不易熟﹣﹣沸点和气体压强的关系
D．氢气球到高空会破裂﹣﹣大气压和海拔高度的关系
如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图；它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，吹过平坦洞口B时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是（ ）
A．风总是A口吹入B口吹出 B．风总是B口吹入A口吹出
C．风总是AB口同时吹入 D．风有时从A口吹入，有时从B口吹入
三、巩固提升
下列生活用具中利用大气压工作的是（ ）
①吸尘器；②真空压缩保存袋；③离心式水泵；④微波炉。
A．①和② B．①、②和③
C．①、③和④ D．②、③和④
先在烧瓶中装满沸水，再倒掉沸水，然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋（不留缝），如图所示，将烧瓶口向右或向左或向下，发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部运动。对整个探究活动的分析正确的是( )
A．探究问题：大气压强有多大 B．探究假设：大气向各个方向都有压强
C．探究目的：研究大气的压强与热水温度的关系
D．探究结论：大气各个方向压强都相等
下列都是《科学》课本中的实验，不能用来说明大气压强存在的是（ ）
A．筷子提米 B．覆杯实验
C．吸饮料 D．牛奶盒的变化
负压救护车是一种新型救护车，因车内的气压低于车外而得名。下列处于负压状态的是（ ）
A．充完气的汽车轮胎 B．高空飞行中的飞机机舱
C．吸饮料之初的吸管 D．太空飞行中的“神七”返回舱
小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于___________cm水银柱产生的压强：如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将___________（选填 “高于”、“等于”或“低于”） 100。
高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全（如图）．已知高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2）．求：
（1）锅内气体的压强最大可达多少？
（2）设锅内压强每增加3.6×103Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（g取10N/kg：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×105Pa）
小明用2mL的注射器、量程为0?10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
（1）本实验的原理是二力平衡和p=_____。
（2）步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三：用刻度尺测出注射器______长度为4．00cm。
步骤四：算出大气压强值为_______Pa。
（3）同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：
①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于______。
②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知，此时活塞所受到的___（摩擦力/大气压力）为0.3N.此操作的目的是______。
将挂有重物的吸盘用力按压在竖直的玻璃表面，吸盘不会掉下来。是什么力使吸盘不掉下来呢？两位同学提出了两种不同的观点：同学一认为是吸盘受到的大气压力；同学二认为是吸盘受到玻璃对它的摩擦力，为了研究这一问题，他们分别设计以下实验：
同学一：如图甲，用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气，最后看到玻璃表面的吸盘滑下。
同学二：如图乙，挂上同样重的钩码后，吸在涂油玻璃上的吸盘滑下，而吸在干燥玻璃上的吸盘不动。
（1）同学二认为他的实验结果否定了同学一的观点，理由是因为他的实验中两个吸盘受到的__________相同，但实验结果却不同。
（2）同学二的实验中，涂油玻瑞表面的吸盘滑下的原因是吸盘受到的___________减小。
（3）同学一的实验之所以有这样的结果，原因是____________。
在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘，固定在墙上的平面镜，水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：
①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10平方厘来；
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N；
③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排进吸盘内空气；
④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为95N；
⑤记录整理数据；
⑥算出大气压的值，分析实验结论。实验装置如图甲。请结合你所学的知识分析。
（1）上述的实验步骤中，哪一步是多余的___________（填序号）。
（2）将吸盘沾水润湿的目的是：___________。
（3）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会___________（“变大“变小"或“不变”）。
（4）若丙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N，小刚用14N拉力慢慢拉动注射器该注射器有刻度的部分长度为10cm，注射器容积为10毫升，则该地的大气压为___________pa。
在德国马德堡市的广场上，1654 年曾经做过一个著名的马德堡半球实验，如图1所示，把两个半径约20cm的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。
（1）总共用了16 匹马把两个半球拉开，则平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是多少___________？（大气压的值约为105Pa，计算时把半球看成一个圆盘， π取3.14）
（2）某实验室供教学用的半球，在正常气压下抽成真空后，只需四个人便可拉开。其原因___________。
利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺和弹簧秤，小周设计了测量大气压强大小的实验，主要步骤如下：①刻度尺测量并计算出吸盘平面面积为。②用弹簧秤测出吸盘自身的重力。③吸盘用水润湿，将吸盘压在平面镜上，排尽吸盘内的空气。④如图，用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，此时弹簧秤读数为。请回答：
（1）以上步骤中第______步是多余的。
（2）实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风（如图乙），则拉动吸盘时的弹簧秤示数会______（填>、=或<）
（3）请计算，实验时的大气压值为______帕。
（4）大气压强的实验值与实际值不同的原因是______。
为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5mL的注射器、0的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下：
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L=___________cm。
（2）如图乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F=___________N。
（3）该同学所测得的大气压强值为___________Pa。
（4）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：下列原因一定会使测量值小于真实值的是___________。
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体 ②活塞与注射器筒壁间有摩擦；
③弹簧测力计的示数没有读准 ④活塞与注射器简壁不完全密封
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。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为84g。
（1）高压锅是根据___________的原理设计工作的。
（2）求使用高压锅时锅内气体最大压强___________。（写出计算过程）（大气压值取1.0×105Pa，g取10N/kg）
（3）对照如图来判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到___________℃。
大气压与人类关系密切，“负压”“高压”也能被利用。
(1)新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病。新型冠状病毒肺炎确诊病例要送到专业医院的“负压病房”进行医学治疗，以防止病毒扩散。对负压的解释是_________________________。
(2)利用高压锅可以将食物加热到100℃以上。小应在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔(如图甲所示)。试说明他的建议有什么科学道理_____________。测量得知高压锅出气孔的横截面积为16mm2，安全阀的质量为80g，结合乙图。可知该高压锅烧水时的最高温度为多少℃？(外界大气压为1.0×105Pa，写出过程)。_________
高压锅的锅盖中间有一出气孔，上面套着限压阀将出气孔堵住，当加热高压锅时，锅内气压增加到一定程度时，气体就会把限压阀顶起来，蒸气可从出气孔排出，以确保安．已知限压阀的质量为，锅盖的横截面积为，出气孔的面积为，外界大气压，取．求：
（1）锅盖受到外界大气的压力是多少？______
（2）锅内气体的压强最大可达多少？______
（3）把高压锅带到高山上用相同的火源加热，发现煮熟相同食物所用的时间要变长的原因是____________________。
如图，高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小。现有一个直径为24厘米，空心柱小孔的横截面积为8毫米2，限压阀的质量为100克的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1．0×105帕，问：
（1）高压锅内气体能达到的最大压强为多大？________
（2）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1．8×105帕，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗________？若不能；应再配备一个质量为多大的限压阀？________
（3）在生活中，如果用高压锅模拟马德堡半球实验，如果他们没有抽气机等排气装置，应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢？请简略的写出你的方案。________
2.3大气压
一、考点分析
考点一、大气压强的存在
(1)大气会向各个方向对处于其中的物体产生的力的作用叫作大气压强，简称大气压。
(2)马德堡半球实验：实验不仅证实了大气压的存在，还说明了大气压的数值是很大的。
(3)大气压产生的原因：空气有重力(根本原因)，且具有流动性，向各个方向都有压强。
考点二、大气压的大小
(1)测量工具：水银气压计、空盒气压计。
(2) 大气压强的单位：帕(Pa) 、毫米汞柱(mmHg) 。1毫米汞柱~133帕。
(3)大气压与高度的关系：大气压的大小跟大气的密度直接相关。大气的密度随高度增加而减小，因此离地面越高的地方，大气压就越小，即大气压随高度增加而减小。
(4)标准大气压：在海平面附近，大气压的数值接近于1.01×105帕(760毫米汞柱)。人们通常把这个大气压称为标准大气压。
考点三、大气压与生活
(1)大气压对天气的影响
①大气压的变化：在同一高度，不同区域的大气压不一定相同。在同一地点，大气压也不是固定不变的。
②高压区和低压区：在相同高度上，气压较高的区域叫作高压区。气压较低的区域叫作低压区。
③大气压对天气的影响：高压区中心的空气从上往下流动，天气晴朗，空气干燥；低压区中心的空气从下往上流动，天空多云，常形成阴雨天气。
(2)大气压对人体的影响
人的情绪、心情受气压的影响；大气压直接影响人体血液溶解氧的情况。大气压越高溶解氧的能力越强。正常情况下，人体内外受到的压强大致是相等的。当外部大气压变化时，人体有一个逐步适应的过程。
(3)气压对液体沸点的影响
液体的沸点不是固定不变的，与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。
(4)生产、生活、科学领域中大气压的应用
①中医的拔罐疗法；
②飞机在高空飞行时，机舱内要增压；
③宇航员在太空行走时，必须穿上宇航服。
考点四、气体的压强与流速关系的实验
实验操作及现象：用双手分别捏着两张纸条的一端，使它们垂挂在胸前。沿两张纸条的中间向下吹气，当吹气时，两张纸条内侧气体流速较大，两张纸条向中间合拢。
实验结论：气体的流速越大，压强越小；气体的流速越小，压强越大。
考点五 、气体压强与流速关系的应用
(1)在火车站站台候车时，应站在安全线以外。
(2)飞机起飞前，先在跑道上滑行一段距离。
(3)液体的压强与流速的关系：跟气体的压强与流速的关系一样，液体的压强也会随流速的增大而减小。
二、热点题型详解
题型一、大气的存在
在解释“将钢笔插入墨水瓶中灌墨水”的问题时，用到下面五句话：①笔囊里的空气压强减小；②用手指挤压笔囊外的簧片；③松开手指；④墨水在大气压作用下，进入笔囊；⑤笔囊排出部分空气，体积减小。上述表达的合理顺序是（　　）
A．②③①④⑤ B．②⑤④①③
C．②③⑤①④ D．②⑤③①④
【答案】D
【详解】用手指挤压笔囊外的弹簧片，笔囊排出部分空气，体积减小，松开手指，笔囊里的空气压强减小，墨水在大气压的作用下，进入笔囊。故其合理顺序是②⑤③①④。
故选D。
题型二、大气压的应用
下图为用医用注射器（针筒）做实验的示意图，①活塞下悬挂钩码、②左侧活塞顶着砝码、③向右拉动活塞，瓶中出现喷泉、④注射头形成喷水、⑤移动活塞可以控制烧瓶中水的沸腾。其中能说明存在大气压的实验是（　　）
A．①②③ B．①③ C．①③④ D．①③④⑤
【答案】B
【详解】①活塞受到钩码向下的拉力，还受到大气向上的压力，二者相互平衡，因此钩码不下落，可以证明大气压强的存在； ②左侧活塞之所以能够将砝码顶起，是因为注射器打入气体，使里面的气压增大，与大气压强无关； ③向右拉动活塞时，瓶内气压减小，水槽内的水在大气压强的作用下，被压进瓶内喷出形成喷泉，与大气压强有关； ④注射头形成喷水，说明液体压强向各个方向，与大气压强无关； ⑤当向外抽到活塞时，烧瓶内气压减小，水的沸点降低，重新沸腾，与大气压强无关。 因此能说明大气压强存在的是①③。
故选B。
下列操作没有用到大气压的是（　　）
A．用针筒注射药水
B．离心式水泵抽水
C．吸饮料
D．中医里的拔火罐
【答案】A
【详解】A．医生给注射器内吸药液时用到了大气压，但现在是向病人体内注射药液，利用的是人的推力，与大气压无关，故A符合题意； B．用离心式水泵抽水时，通过叶轮转动使泵芯形成真空，水在外界大气压的作用下，被压上来，利用了大气压，故B不符合题意；C．用吸管吸饮料，先吸走细管内的空气，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，故C不符合题意；D．中医里的拔火罐时，先把酒精或其它药棉在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，罐内的气体冷却后气压降低，小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，故C不符合题意。
故选A。
题型三、大气压的计算与测量
高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎。
（1）为了防止出气孔堵塞致使高压锅发生爆炸的危险，放气孔是它的第二道安全防线。放气孔封口是易熔片(熔点较低的合金材料)，试说明采用易熔片的科学道理。_______
（2）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。当高压锅内气压增大到某一值时，锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下，该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少？_____对照乙图所示水的沸点与气压关系图线，说明利用这种高压锅烧煮食物时，可以达到的最高温度大约是多少？_______ (g取10N/kg)
（3）假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要如何改进？_______
【答案】答案见解析 1.64Pa 115 可以增加限压阀的质量
【详解】(1)[1]高压锅一旦安全阀失效，出气孔就被堵塞，锅内气体压强就会过大，沸点也随之升高，当锅内温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。
(2)[2]安全阀的重力
G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N
气孔的面积
S=πr2=3.14×(0.002m)2=1.256×10?5m2
安全阀对气孔处气体产生的压强
P===6.4×104pa
由题意知：锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和，则锅内气压是
1.0×105Pa+6.4×104pa=1.64×105pa
[3]对照图象可知，当气压为1.64×105pa时，所对应的温度是115。
(3)[4]西藏地区海拔高度大，大气压强p大气偏小；高压锅内的气压保持不变，根据p内=p重力+p大气可知，此时必须增大限压阀的自重对出气孔的压强，也就是必须增大限压阀的质量。
题型四、流速与压强
下列各种现象与其涉及物理知识之间的关系中，错误的是（　　）
A．飞机飞行时获得升力﹣﹣流体压强和流速的关系
B．水下的潜水艇能够上浮﹣﹣液体的压强和深度的关系
C．高山上饭不易熟﹣﹣沸点和气体压强的关系
D．氢气球到高空会破裂﹣﹣大气压和海拔高度的关系
【答案】B
【详解】A．飞机飞行时获得升力，是因为飞机的机翼“上凸下平”的形状，使下方空气流速小，压强大，获得升力。故A正确。不符合题意；B．水下潜水艇能够上浮，是因为浮力大于潜水艇的重力。故B错误。符合题意；C．高山上做饭不熟，是因为沸点与气压有关，气压越低，沸点越低。故C正确。不符合题意；D．氢气球到高空会破裂，高空气压低，氢气球内压强大，所以大气压和海拔高度的关系，故D正确。不符合题意；
如图是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意图；它有两个出口，当风吹过隆起洞口A表面时，风速较大，吹过平坦洞口B时，风速较小，从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。则下列有关洞内风向分析正确的是（ ）
A．风总是A口吹入B口吹出
B．风总是B口吹入A口吹出
C．风总是AB口同时吹入
D．风有时从A口吹入，有时从B口吹入
【答案】B
【详解】等质量的空气在相同的时间内通过出口的上表面，由于B出口平直，A出口向上突起，所以空气通过B出口上表面的流速小，压强大；通过后A出口上表面的流速大，压强小，在两个出口间形成一个向右的压强差，因此，地面上的风总是B口吹入A口吹出。
故选B。
三、巩固提升
下列生活用具中利用大气压工作的是（ ）
①吸尘器；②真空压缩保存袋；③离心式水泵；④微波炉。
A．①和② B．①、②和③
C．①、③和④ D．②、③和④
【答案】B
【解析】①吸尘器工作时，高速旋转的叶轮把空气排出风机，同时使外部空气和灰尘不断地补充进风机，吸尘器就能“吸尘”了，其原理利用了大气压； ②真空压缩保存袋的工作原理是把棉被衣物内部的空气抽走从而使体积得到缩小，利用大气压把本来膨胀的棉被等物品压扁，隔离外界空气；③离心式水泵是利用大气压把水从低处压到高处的；④微波炉是利用电磁波来工作的。
故B选项符合题意。
先在烧瓶中装满沸水，再倒掉沸水，然后在烧瓶口放入去壳的鹌鹑蛋（不留缝），如图所示，将烧瓶口向右或向左或向下，发现鹌鹑蛋一直向烧瓶底部运动。对整个探究活动的分析正确的是( )
A．探究问题：大气压强有多大 B．探究假设：大气向各个方向都有压强
C．探究目的：研究大气的压强与热水温度的关系
D．探究结论：大气各个方向压强都相等
【答案】B
【详解】A．根据烧瓶吞鸡蛋的实验无法测出大气压强的数值，故A错误；B．烧瓶在水平方向，可知大气压强向左和向右有压强，烧瓶的口朝下，说明大气压强向上有压强，因此本实验可以探究大气向各个方向都有压强，故B正确；C．本实验中没有水，且没有改变温度的装置，因此无法探究大气压强和热水温度的关系，故C错误；D．由于没有测量工具，因此无法证实大气各个方向的压强都相等，故D错误。
下列都是《科学》课本中的实验，不能用来说明大气压强存在的是（ ）
A．筷子提米 B．覆杯实验
C．吸饮料 D．牛奶盒的变化
【答案】A
【详解】A.筷子和米接触，筷子和米之间产生摩擦力，筷子相对米竖直向上运动，受到的摩擦力方向竖直向下；米相对筷子竖直向下运动，摩擦力的方向是竖直向上的，与大气压强无关，故A符合题意；B.1标准大气压支持10.34m高的水柱，当然能支持一茶杯水。能说明大气压的存在，故B不符合题意。C.用吸管吸饮料时，嘴内的气压小于外界大气压，饮料在大气压力作用下上升，利用了大气压，故C不符合题意。D.用力吸一下空奶盒，盒内气体减少气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下奶盒变扁了，这个现象说明了大气压的存在，故D不符合题意；
负压救护车是一种新型救护车，因车内的气压低于车外而得名。下列处于负压状态的是（ ）
A．充完气的汽车轮胎
B．高空飞行中的飞机机舱
C．吸饮料之初的吸管
D．太空飞行中的“神七”返回舱
【答案】C
【详解】A．充完气的汽车轮胎内的气压大于大气压，不符合题意，故选项A不符合题意；B． 高空飞行中的飞机机舱外气体流速大、压强小，小于机舱内的气压，不符合题意，故选项B不符合题意；C． 用吸管从瓶子中吸饮料，当吸气时，吸管中的气压减小，小于外界的大气压，饮料在大气压的作用下进入嘴里，符合题意，故选项C符合题意；D．太空为真空环境，飞行中的“神7”返回舱外没有大气，不受大气压，不符合题意，故选项D不符合题意。
故选C。
小亮同学在物理实验室利用托里拆利实验测量大气压强的值，实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于___________cm水银柱产生的压强：如果现在在该实验室做“观察水沸腾”的实验，测得水的沸点将___________（选填 “高于”、“等于”或“低于”） 100。
【答案】75 低于
【详解】[1]实验时他没有将玻璃管竖直放置，而是稍稍倾斜了，如图所示，则此时大气压强等于75cm水银柱产生的压强。[2]标准气压等于76cm汞柱产生的压强，而75cm<76cm，因此气体小于标准气体，那么水的沸点低于100。
高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气．锅盖中间有一排气孔，上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住，当加热高压锅（锅内有水、食物），锅内气体压强增加到一定程度时．气体就会把限压阀顶起来，蒸气即可从排气孔排出锅外，这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸，以确保安全（如图）．已知高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2）．求：
（1）锅内气体的压强最大可达多少？
（2）设锅内压强每增加3.6×103Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？（g取10N/kg：外界大气压强为1标准大气压，计算时取1×105Pa）
【答案】（1）2.44×105Pa；（2）140℃。
【详解】(1)根据题意，锅内最大压强为：p=p0+mgS=1×105Pa+=2.44×105Pa，
(2)锅内增加压强为：
△p=p?p0=2.44×105Pa?1×105Pa=1.44×105Pa ，
水的沸点增高：
△t==40，
所以，锅内温度最高可达：
t=100℃+40℃=140。
答：(1)锅内气体的压强最大可达2.44×105Pa；(2)锅内的最高温度可达140。
小明用2mL的注射器、量程为0?10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
（1）本实验的原理是二力平衡和p=_____。
（2）步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三：用刻度尺测出注射器______长度为4．00cm。
步骤四：算出大气压强值为_______Pa。
（3）同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：
①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于______。
②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知，此时活塞所受到的___（摩擦力/大气压力）为0.3N.此操作的目的是______。
【答案】 全部刻度 1.04 排空注射器内的空气 摩擦力 便于测出大气压
【详解】(1)[1]本实验的原理是二力平衡和p=；(2)[2] 注射器全部刻度的长度为L=4.00cm；[3]有刻度部分的容积为V=2ml，注射器活塞的横截面积为S= ，
此时大气压的数值：
p====1.04×105Pa，
(3) ①[3]橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，产生的力会和外部大气压力抵消一部分，这样使得弹簧测力计受到的拉力减小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，使水充满在注射器小孔中，这样可排尽注射器小孔中残余气体，减小实验过程中的测量的误差；
②[4][5]如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大。所以小华取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N，此时活塞所受到的摩擦力为0.3N。便于测出大气压。
将挂有重物的吸盘用力按压在竖直的玻璃表面，吸盘不会掉下来。是什么力使吸盘不掉下来呢？两位同学提出了两种不同的观点：同学一认为是吸盘受到的大气压力；同学二认为是吸盘受到玻璃对它的摩擦力，为了研究这一问题，他们分别设计以下实验：
同学一：如图甲，用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气，最后看到玻璃表面的吸盘滑下。
同学二：如图乙，挂上同样重的钩码后，吸在涂油玻璃上的吸盘滑下，而吸在干燥玻璃上的吸盘不动。
（1）同学二认为他的实验结果否定了同学一的观点，理由是因为他的实验中两个吸盘受到的__________相同，但实验结果却不同。
（2）同学二的实验中，涂油玻瑞表面的吸盘滑下的原因是吸盘受到的___________减小。
（3）同学一的实验之所以有这样的结果，原因是____________。
【答案】（1）大气压力（强）（2）摩擦力（3）大气压力（强）减小导致摩擦力减小
【详解】（1）同学二认为同学一的观点错误，是因为由乙图知道，让两个吸盘处在相同的空间内，它们表面的大气压相同，即受到的大气压力相同；（2）涂油玻璃表面比较光滑，虽然压力相同，但涂油玻璃表面对其摩擦力较小，所以会滑下；（3）当用抽气机不断抽出玻璃钟罩内的空气时，则减小了大气对吸盘的压力，使摩擦力不断减小，所以吸盘会滑下。
在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘，固定在墙上的平面镜，水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：
①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10平方厘来；
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N；
③将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排进吸盘内空气；
④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为95N；
⑤记录整理数据；
⑥算出大气压的值，分析实验结论。实验装置如图甲。请结合你所学的知识分析。
（1）上述的实验步骤中，哪一步是多余的___________（填序号）。
（2）将吸盘沾水润湿的目的是：___________。
（3）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会___________（“变大“变小"或“不变”）。
（4）若丙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N，小刚用14N拉力慢慢拉动注射器该注射器有刻度的部分长度为10cm，注射器容积为10毫升，则该地的大气压为___________pa。
【答案】② 排尽吸盘内空气，防止漏气 变小 1.0×105
【详解】(1)[1]吸盘的重力在竖直方向，而测量在水平方向上进行，因此多余的步骤是②。(2)[2]将吸盘沾水润湿可以排尽吸盘内空气，防止漏气。(3)[3]在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风，那么吸盘表面的空气流速加快，而大气压强减小，根据公式F=pS可知，作用在吸盘上的大气压力减小，那么弹簧测力计的示数可能会减小。
(4)[4]作用在吸盘上的大气压力为
F大气=F示数-f=14N-4N=10N
活塞的横截面积
该地的大气压强为
在德国马德堡市的广场上，1654 年曾经做过一个著名的马德堡半球实验，如图1所示，把两个半径约20cm的铜制空心半球合在一起，抽去里面的空气，用两支马队向相反的方向拉两个半球。
（1）总共用了16 匹马把两个半球拉开，则平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是多少___________？（大气压的值约为105Pa，计算时把半球看成一个圆盘， π取3.14）
（2）某实验室供教学用的半球，在正常气压下抽成真空后，只需四个人便可拉开。其原因___________。
【答案】1570N 半球表面积较小（或半径小、或体积较小），产生的大气压力小
【详解】（1）大气压产生的压力
F=pS=105Pa×3.14×（0.2m）2=12560N
一匹马产生的拉力
由力的相互作用知道，一对马产生的拉力
F拉′=F拉=1570N
（2）实验室供教学用的半球表面积要比马德堡半球实验中的半球小的多，由F=pS知道，大气压强相同时，半球表面积小，产生的大气压力小。所以，只需四个人便可拉开。
答：（1）平均一对（左右各一匹）马产生的拉力是1570N；
（2）原因是半球表面积较小（或半径小、或体积较小），产生的大气压力小。
利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、刻度尺和弹簧秤，小周设计了测量大气压强大小的实验，主要步骤如下：①刻度尺测量并计算出吸盘平面面积为。②用弹簧秤测出吸盘自身的重力。③吸盘用水润湿，将吸盘压在平面镜上，排尽吸盘内的空气。④如图，用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，此时弹簧秤读数为。请回答：
（1）以上步骤中第______步是多余的。
（2）实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风（如图乙），则拉动吸盘时的弹簧秤示数会______（填>、=或<）
（3）请计算，实验时的大气压值为______帕。
（4）大气压强的实验值与实际值不同的原因是______。
【答案】② < 9.5×104 见解析
【详解】（1）[1]由可知，测量大气压强的大小，需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积，没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力，因此步骤②是多余的。（2）[2]若将吹风机的出风口如图乙那样对着吸盘自上而下吹风，根据流体压强和流速的关系可知，吸盘外侧空气流速增大，压强变小，大气对吸盘的压力减小，所以，弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N。（3）[3]根据题意可知，大气对吸盘的压力F= =95N，若不考虑实验过程中的其他影响因素，实验时的大气压值
=9.5×104Pa
（4）[4]气密性不好或吸盘内有空气未排尽都会使测出的大气压值会偏小。
为了测量大气压强，某同学选择的器材有：2.5mL的注射器、0的弹簧测力计、刻度尺和细线，实验步骤如下：
（1）如图甲，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L=___________cm。
（2）如图乙，把注射器活塞推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F=___________N。
（3）该同学所测得的大气压强值为___________Pa。
（4）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：下列原因一定会使测量值小于真实值的是___________。
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体 ②活塞与注射器筒壁间有摩擦；
③弹簧测力计的示数没有读准 ④活塞与注射器简壁不完全密封
【答案】4.00 6.4 1.024Pa ①④
【详解】[1]从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为2.5mL=2.5cm3，这2.5cm3的刻度长度由刻度尺可以看出，1个大格代表1cm，一个大格由10个小格，每一个小格代表1mm，即分度值为1mm，所以注射器有刻度部分的长度为4.00cm。
[2]弹簧测力计的分度值是0.2N，所以拉力大小是6.4N。
[3]活塞的横截面积为
S===0.625cm2=6.25m2
所以测得的大气压强值为
p===1.024Pa
(4)[4]根据压强公式p=，受力面积一定，所以
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，使得拉力F偏小，算出的大气压会偏小；
②活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使力的测量值偏大，算出的大气压会偏大；
③弹簧测力计的示数没有读准，拉力可能大、可能小，算出的气压可能大也可能小；
④活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气会使拉力変小，算出的大气压会偏小；综合分析①④一定偏小。
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。已知高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2，限压阀的质量为84g。
（1）高压锅是根据___________的原理设计工作的。
（2）求使用高压锅时锅内气体最大压强___________。（写出计算过程）（大气压值取1.0×105Pa，g取10N/kg）
（3）对照如图来判断：用该高压锅烧水，水温最高可以达到___________℃。
【答案】液体沸点随气压的增大而升高 1.7×105Pa 115
【详解】（1）[1]液体的沸点与气压有关，气压越大沸点越高，高压锅是根据液体沸点随气压的增大而升高的原理设计工作的。（2）[2]限压阀由于自身重力能产生的压力为
F=G=mg=0.084kg×10N/kg=0.84N
限压阀自身对气孔产生的压强
限压阀与大气共同对高压锅产生的气压
p总=p+p0=7×104Pa+1×105Pa=1.7×105Pa
由于限压阀处于平衡状态，锅内气体最大压强和限压阀与大气共同对高压锅产生的气压相等为1.7×105Pa
（3）[3]由水的沸点与气压的关系图像知道，当锅内气体最大压强为1.7×105Pa时，液体的沸点约为 115℃。
大气压与人类关系密切，“负压”“高压”也能被利用。
(1)新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒引发的传染病。新型冠状病毒肺炎确诊病例要送到专业医院的“负压病房”进行医学治疗，以防止病毒扩散。对负压的解释是_________________________。
(2)利用高压锅可以将食物加热到100℃以上。小应在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔(如图甲所示)。试说明他的建议有什么科学道理_____________。测量得知高压锅出气孔的横截面积为16mm2，安全阀的质量为80g，结合乙图。可知该高压锅烧水时的最高温度为多少℃？(外界大气压为1.0×105Pa，写出过程)。_________
【答案】病房内大气的压强小于病房外大气的压强，病房外的空气吹向病房内 见解析 115℃(115℃左右均可)
【详解】(1)[1]病房内大气的压强小于病房外大气的压强，病房外的空气吹向病房内。(2)[2]高压锅一旦安全阀失效，锅内气体压强过大，温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热，易熔片就开始熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。
[3]安全阀的重力
G=mg=0.08kg×10N/kg=0.8N
气孔的面积
S=1.6×10-5m2
安全阀对气孔处气体产生的压强
由题意知：锅内气压等于一标准大气压与安全阀对气体压强之和，则锅内气压是
p内=1.0×105Pa+5×104Pa=1.5×105Pa
对照图象可知，当气压为1.5×105Pa时，所对应的温度是115℃(115℃左右均可)
高压锅的锅盖中间有一出气孔，上面套着限压阀将出气孔堵住，当加热高压锅时，锅内气压增加到一定程度时，气体就会把限压阀顶起来，蒸气可从出气孔排出，以确保安．已知限压阀的质量为，锅盖的横截面积为，出气孔的面积为，外界大气压，取．求：
（1）锅盖受到外界大气的压力是多少？______
（2）锅内气体的压强最大可达多少？______
（3）把高压锅带到高山上用相同的火源加热，发现煮熟相同食物所用的时间要变长的原因是____________________。
【答案】4000N 225000pa 大气压随高度的增大而减小
【详解】(1)根据题意知道，锅盖的横截面积为，外界大气压，由 知道，锅盖受到外界大气的压力
(2)锅内最大压强
(3)把高压锅带到高山上用相同的火源加热，发现煮熟相同食物所用的时间要变长，是因为大气压随高度的增大而减小，即较长时间才可以达到平原煮熟相同食物的压力和温度。
答：(1)锅盖受到外界大气的压力是4000N；
(2)锅内气体的压强最大可225000pa；
(3)把高压锅带到高山上用相同的火源加热，发现煮熟相同食物所用的时间要变长的原因是大气压随高度的增大而减小。
如图，高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小。现有一个直径为24厘米，空心柱小孔的横截面积为8毫米2，限压阀的质量为100克的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1．0×105帕，问：
（1）高压锅内气体能达到的最大压强为多大？________
（2）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1．8×105帕，要使此高压锅能继续安全使用，原来的限压阀还能使用吗________？若不能；应再配备一个质量为多大的限压阀？________
（3）在生活中，如果用高压锅模拟马德堡半球实验，如果他们没有抽气机等排气装置，应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢？请简略的写出你的方案。________
【答案】2.25×105 Pa 不能 64g 见解析
【详解】
(1)限压阀的重量为
G=mg=0.1kg×10N/kg=1N
高压锅内气体能达到的最大压强为
(2)根据题意知道，作用在限压阀上的压强
p限 =p最大 -p0 =1.8×105 Pa-1×105 Pa=0.8×105 Pa
由 知道，作用在限压阀上的压力
F限 =p限 S=0.8×105 Pa×8×10-6 m2 =0.64N
所以，应再配备一个限压阀的重量是
G=F限 =0.64N
由 知道，应再配备一个限压阀的质量
(3)在高压锅里放少量的水，加热至水沸腾，赶走里面的空气，然后盖严锅盖，让其冷却。
答：(1)锅内气体能达到的最大压强是2.25×105 Pa；
(2)不能，应该再配一个质量为64g的限压阀；
(3)在高压锅里放少量的水，加热至水沸腾，赶走里面的空气，然后盖严锅盖，让其冷却。
_21?????????è?????(www.21cnjy.com)_