物理中考基礎篇大氣壓強壓強的研究附強化訓練題附答案

1、第19講 大氣壓強 壓強的研究19.1 學習提要 19.1.1 大氣壓強地球周圍包圍著厚厚的空氣層（大氣層），這些空氣同樣受到地球的吸引。同時空氣是可以流動的，因此對浸在空氣中的物體表面就產(chǎn)生了壓強，并且與液體一樣，在大氣層內(nèi)部向各個方向都有壓強，如圖19-1所示的覆杯實驗就證明存在著向各個方向的大氣壓強。19.1.2 液體內(nèi)部壓強托里拆利實驗測出了大氣壓強的具體數(shù)值。如圖19-2所示，在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，將管口堵住，然后倒插在水銀槽中，放開堵管口的手指時，管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降，這時管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm。管內(nèi)留有760mm高水銀柱的原因正是因為有大氣壓的

2、存在。由液體壓強的特點可知，水銀槽內(nèi)液體表面的壓強與玻璃管內(nèi)760mm水銀柱下等高處的壓強應是相等的。水銀槽液體表面的壓強為大氣壓強，由于玻璃管內(nèi)水銀柱上方是真空的，不受大氣壓力的作用，管內(nèi)的壓強只能由760mm高的水銀柱產(chǎn)生。因此，大氣壓強與760mm高水銀產(chǎn)生的壓強相等，則有大氣壓強p0=水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa這是歷史上第一個測定大氣壓強數(shù)值大小的實驗。實驗必須保證玻璃管內(nèi)沒有氣體，這樣內(nèi)外液體壓強差才等于外部大氣壓強。實驗結果與玻璃管的粗細、形狀無關，只與水銀柱的豎直高度有關，當管子

3、歪斜時，管內(nèi)水銀柱長度會發(fā)生變化，但豎直高度不會變化。由于大氣壓值受多種因素影響，因此通常規(guī)定能支持760mm水銀柱的大氣壓強叫標準大氣壓，即大小為1.013×105Pa，約105Pa。19.1.3 氣體壓強的常用單位通常情況下，表示氣體壓強的常用單位有帕斯卡（簡稱帕）、毫米水銀柱（毫米汞柱）、厘米水銀柱（厘米汞柱）、標準大氣壓，它們的符號分別是Pa、mmHg、cmHg、atm。19.1.4 大氣壓的值受高度影響由于高度越高，大氣越稀薄，即大氣密度越小，因此，大氣壓隨高度增加而減小，隨高度降低而增大。如高山頂與高山腳下的氣壓不相等。海平面附近的大氣壓接近于1標準大氣壓，即760mmH

4、g。如果找出了大氣壓隨高度變化的關系，就可以根據(jù)對氣壓的測定推算出所在位置的高度。航空、登山用的高度計，就是根據(jù)這個道理制成的。19.1.5 大氣壓與沸點的關系實驗表明，隨著大氣壓的增大，同種液體的沸點也隨之升高，反之就降低。通常說水的沸點是100，是指1atm下的沸點。氣壓不同時，水的沸點也不同。如在我國西藏地區(qū)，水的沸點僅80左右。家用高壓鍋內(nèi)水的沸點超過105。19.2 難點釋疑19.2.1 大氣壓強1、大氣壓強產(chǎn)生的原因解釋大氣壓產(chǎn)生的原因可以從兩方面解釋。第一，空氣受重力的作用，空氣又有流動性，因此向各個方向都有壓強。得細致一些，由于地球?qū)諝獾奈饔?，空氣壓在地面上，就要靠地面?/p>

5、地面上的其他物體來支持它，這些支持著大氣的物體和地面，就要受到大氣壓力的作用。單位面積上受到的大氣壓力，就是大氣壓強。第二，可以用分子動理論的觀點解釋。因為氣體是由大量做無規(guī)則運動的分子組成，而這些分子必然要對浸在空氣中的物體不斷發(fā)生碰撞。每次碰撞，空氣分子都要給物體表面一個沖擊力，大量空氣分子持續(xù)碰撞的結果就體現(xiàn)為大氣對物體表面的壓力，從而形成大氣壓。若單位體積中含有的分子數(shù)越多，則相同時間內(nèi)空氣分子對物體表面單位面積上碰撞的次數(shù)就多，因而產(chǎn)生的壓強也就越大。2、人們?yōu)楹胃惺懿坏酱髿鈮旱厍蛑車鼑粚雍窈竦目諝猓ǔ０堰@層空氣的整體稱為“大氣”。它上疏下密地分布在地球的周圍，總厚度達100

6、0km，所有浸在大氣里的物體都要受到大氣作用于它的壓強，就像浸在水中的物體都要受到水的壓強一樣，人在大氣層內(nèi)并不感受到大氣的壓力，這是因為人體的內(nèi)外部同時受到氣壓的作用且恰好都相等的緣故。德國馬德保市市長奧托格里克做的馬德堡半球?qū)嶒炞C實了大氣壓的存在，如圖19-3所示。3、活塞式抽水機的工作原理如圖19-4所示為活塞式抽水機的工作原理示意圖?；钊匠樗畽C利用活塞的移動來排出空氣，造成內(nèi)外氣壓差而使水在氣壓作用下上升抽水，當活塞提上時，排氣閥門A關閉，進水閥門B打開，在外界大氣壓的作用下，水從進水管通過進水閥門進入圓筒中。當活塞壓下時，進水閥門B被水壓住關閉而排氣閥門A打開，水進入到活塞上面。再

7、提起活塞，水壓住閥門A，只能從測管排出。這樣活塞在圓筒中上下往復運動，不斷地把水抽出來。19.2.2 柱形固體壓強的計算柱形固體（如長方體、正方體、圓柱體等）的重力G=mg=Vg=Shg，當它放在水平地面上時，它對水平地面的壓強p=F/S=G/S=Shg/S=gh。所以，一個或多個實心均勻柱形固體放在水平地面上的壓強問題，可以通過p=F/S和p=gh聯(lián)合求解。19.2.3 液體對容器底部的壓力、壓強與容器對水平桌面的壓力、壓強的計算液體對容器底部的壓力、壓強問題：通常先用p=gh計算壓強，再用F=pS計算壓力；容器對水平桌面的壓力、壓強問題，其實是固體對水平桌面的壓力、壓強問題：通常先用F=G

8、=mg計算壓力，再用p=F/S計算壓強。19.2.4 什么是“液柱”對于非柱形容器中液體對容器底部的壓力大小等于“液柱”的重力大小，“液柱”是以液體底面面積為“液柱”底面面積大小，以液體的深度為“液柱”高度的一個設想的柱形體，如果容器本身是柱形的，則“液柱”等于液體的實際形狀，如圖19-5（a）所示，ABCD是該容器中的液柱；如圖19-5（b）所示，EFGH是該容器中的液柱。19.3 例題精析19.3.1 大氣壓強例1 在物理實驗中，測量大氣壓的儀器是（ ）A、天平 B、彈簧測力計 C、氣壓計 D、量筒【解析】測量大氣壓的儀器叫做氣壓計。氣壓計有水銀氣壓計和金屬盒氣壓計。水銀氣壓計測量結果準確

9、，但攜帶不方便。【答案】C例2 兩位同學分別在甲、乙兩地同時做托里拆利實驗，兩地的實驗結果分別如圖19-6（a）和（b）所示，則兩地海拔高度h甲和h乙相比較（ ）A、h甲>h乙 B、h甲<h乙C、h甲=h乙 D、無法比較【解析】大氣壓主要是由于大氣層受到重力作用產(chǎn)生的，離地面越高的地方，上面的大氣層越稀薄，那里的大氣壓就越小。由圖19-6可知，p甲>p乙，所以乙地海拔高度比甲地海拔高度大?！敬鸢浮緽。例3 如圖19-7所示，有一球形容器A，里面裝有某種氣體，與一個水銀壓強計相連，測得液面之差h為100mm。若外界大氣壓強為760mmHg，則A中氣體的壓強為 mmHg。【解析】

10、選OO平面為參考平面。這時水銀處于靜止狀態(tài)，A中氣體的壓強應等于外界大氣壓強與h高度水銀柱壓強之和。A中氣體壓強pA=p0+ph=760mmHg+100mmHg=860mmHg?！敬鸢浮?60。例4 如圖19-8（a）所示，玻璃管內(nèi)的水銀柱高36cm，當大氣壓為多少時，管頂內(nèi)側A點的壓強大小為40cmHg？【點撥】本題關鍵是對玻璃管內(nèi)液片CC進行受力分析，如圖19-8（b）所示。36cm高水銀柱的壓力F水銀=p水銀S=水銀ghS，管內(nèi)側A點對液片CC的壓力為F0，大氣的壓力F0=p0S，由于液片靜止，即F0=F水銀+FA。【解答】管內(nèi)側A點壓強與水銀柱的壓強之和應等于大氣壓強p0（取OO為參考

11、平面），即有p0=pA+ph=40cmHg+36cmHg=76cmHg。【反思】pA的壓強是由p0引起的，p0是原因，pA是結果。此題的思維過程是一種逆向思維。若已經(jīng)知道了結果或結論來分析產(chǎn)生這一結果的原因和條件，就叫做逆向思維。19.3.2 正方體的壓強例5 甲、乙、丙三個實心正方體分別放在水平地面上，它們對水平地面的壓強相等，已知甲<乙<丙。若在甲、乙、丙三個正方體上分別放一個質(zhì)量相等的銅塊，則三個正方體對水平地面的壓強大小關系為（ ）A、p甲<p乙<p丙 B、p甲=p乙=p丙C、p甲>p乙>p丙 D、無法判斷【解析】本題綜合運用p=F/S和p=gh解題

12、。由題意可知，p甲=p乙=p丙，且甲<乙<丙，根據(jù)p=gh，可得h甲>h乙>h丙，此可推得：S甲>S乙>S丙。正方體上放上質(zhì)量相等的銅塊后，p=F/S=(G0+G銅)/S=G0/S+G銅/S=p0+G銅/S其中p0為p甲、p乙、p丙，且p甲=p乙=p丙，S為S甲>S乙>S丙，所以，p甲<p乙<p丙?！敬鸢浮緼。19.3.3 液體壓強的比較例6 如圖19-10（a）所示，盛有某種液體的密閉容器，上底面小，下底面大。此時，液體未裝滿。現(xiàn)將這個容器倒置過來，問液體對容器底面的壓力和壓強將怎樣變化？【解析】顯然倒置過來后，h增大，所以p增大，

13、即壓強將增大，應用F=pS來比較液體對容器底面的壓力，倒置過來后，p增大，S減小，那么怎樣比較壓力F的大小呢？根據(jù)F=pS=ghS，其中hS表示以容器底面為底面、以液面的深度為高的柱狀液體的體積。也就是，無論什么容器底面受到的液體壓力大小都等于由底面積和液體深度決定的液柱的重力。即液體對地面的壓力分別為如圖19-10中圖（b）和圖（c）所示的柱狀ABCD和柱狀EFGH中液柱的重力，若容器中液體重力為G，那么GABCD>G，GEFGH<G，顯然GABCD>GEFGH，即壓力變小了?！敬鸢浮恳后w容器底面受到的壓強將增大，壓力將減小。19.4強化訓練A卷1、大氣對浸在它里面的物體的

14、壓強叫做 。2、用氣壓計測得某地大氣壓為7.9×104Pa，那么該地水的沸點 100（選填“大于”、“等于”或“小于”）。3、人用吸管把飲料吸入口中是 作用的結果。4、如圖19-11所示，杯中裝滿水，用紙片蓋嚴杯口，手按住紙片把杯子倒過來，放開手后，水不流出來，是 力把紙片和水給托住了。5、高壓鍋是利用增大壓強，使沸點 的原理來更快地煮熟食物（選填“升高”或“降低”）。6、意大利科學家 用實驗首先測出了大氣壓的值。著名的表明大氣壓強存在的實驗是 。7、大氣壓強可以用 測量。1標準大氣壓為 mmHg，等于 Pa。8、大氣壓隨高度增加而 。液體的沸點與液面上方氣壓有關，壓強增大，沸點 ；

15、壓強減小，沸點 。9、香山主峰為540m高，山下大氣壓為750mmHg時，山頂大氣壓 標準大氣壓（選填“大于”、“等于”或“小于”）。10、在做托里拆利實驗時，測得水銀柱高755mm，若在實驗過程中保持玻璃管不離開水銀面：（1）將玻璃管豎直上提10mm時，水銀柱高度為 mm；（2）將玻璃管豎直壓下10mm時，水銀柱高度為 mm；（3）將玻璃管稍微傾斜放置時，水銀柱高度為 mm。11、如圖19-12所示的容器內(nèi)盛滿水，由圖19-12可知水對容器底部的壓強是 Pa。12、如圖19-13所示，A、B兩容器裝有質(zhì)量相同的水，A容器的底面積較大，則水對A容器底面的壓強 （選填“大于”、“小于”或“等于”

16、）水對B容器底面的壓強。13、如圖19-14所示，置于水平桌面上的A、B兩輕質(zhì)容器，底面積相等，注入同種液體，并且液面高度相同，則液體對A容器底部的壓力 液體對B容器底部的壓力；液體對A容器底部的壓強 A容器對桌面的壓強（均選填“大于”、“小于”或“等于”）。14、如圖19-15所示，瓶中裝有一定量的水，豎直放置時如圖19-15（a）所示，水對瓶底的壓強為pA，若將它豎直倒置，如圖19-15（b）所示，水對瓶蓋的壓強為pB，且pA<pB。根據(jù)這個事實，可以得出的結論是 。15、在如圖19-16所示的三個底面積相同、形狀不同的容器中裝入相同質(zhì)量的水，則容器底部受到液體壓力最大的是 容器；容

17、器底部受到液體壓強最小的是 容器； 容器底面積上受到液體壓力與液體受到的重力相等。16、做托里拆利實驗時，可能使玻璃管中水銀柱豎直高度變小的情況是（ ）A、使玻璃管向上提高一些（管口不離開水銀面）B、玻璃管稍傾斜一些C、在同一地區(qū)，把實驗裝置由平地拿到高山上D、把玻璃管向下按一些17、如圖19-17所示，兩個U形管中裝有水銀，a管內(nèi)封閉端空氣的壓強為p1，b管內(nèi)封閉端空氣的壓強為p2，則（ ）A、p1>p2 B、p1<p2C、p1=p2 D、無法確定18、關于液體壓強和壓力的說法正確的是（ ）A、容器底面積一定時，液體受的重力大，液體對容器底的壓強就一定大B、容器底面積一定時，液體

18、受的重力大，液體對容器底的壓力就一定大C、容器底部受到的液體的壓力可能大于它所裝入液體的重力D、在水平面上放置的容器底部受到的液體的壓力就等于它所裝入的液體的重力19、如圖19-18所示，豎直放置的試管內(nèi)裝有水，現(xiàn)使其與豎直方向成30°角放置，且將其傾斜時水不溢出，則在此變化過程中，水對試管底部的壓強（ ）A、變大 B、變小C、不變 D、不能確定20、開口的裝滿水的杯子放于水平桌面，若緩慢地將一個小木塊放入其中，使木塊放入后水面仍然與杯口相平，則水對杯子底部的（ ）A、壓力和壓強都增大 B、壓力增大，壓強未變C、壓力和壓強都未變 D、壓力未變，壓強增大21、如圖19-19所示，置于桌

19、面上的A、B兩容器重力相等、底面積相等。注入質(zhì)量相等的同種液體后，下列關于液體對兩容器底部的壓強和壓力的比較中，正確的是（ ）A、pA<pB，F(xiàn)A<FB B、pA=pB，F(xiàn)A=FBC、pA>pB，F(xiàn)A>FB D、pA<pB，F(xiàn)A>FB22、如圖19-20所示是兩只容積相等、但高度和底面積都不相等的圓柱形容器，都盛滿水且放在水平桌面上，下列關于兩容器底面受到水的壓強p和壓力F的比較中，正確的是（ ）A、pA>pB，F(xiàn)A=FB B、pA<pB，F(xiàn)A<FBC、pA=pB，F(xiàn)A=FB D、pA<pB，F(xiàn)A=FB23、中華第一高樓金茂大廈的最高

20、層距離底面約為440m。要將自來水從地面用泵壓上去，泵最小要用多大的壓強？（不考慮大氣壓，g取10N/kg）24、如圖19-21所示，一只玻璃瓶重為6N，底面積為50cm2，內(nèi)裝9N的水，水面距瓶底30cm。求：（1）水對瓶底的壓強和壓力；（2）玻璃瓶對水平面的壓力和壓強。25、油罐里裝著5.3m深的煤油，在罐壁上有2cm2的小孔，用塞子塞著，塞子中心距罐底0.3m，煤油的密度為0.8×103kg/m3。求：（1）煤油對塞子中心的壓強；（2）煤油對塞子的壓力。26、有一圓桶，底面積為0.25m2，內(nèi)盛液體，桶和液體總的重力為1500N。為了減少對地面的壓強，先在水平地面上放一面積為1

21、m2、重力為100N的正方形木板，然后把圓桶置于木板的中央。求（1）圓桶對木板的壓強p1；（2）木板對地面的壓強p1。27、如圖19-22所示，市場上有一種圓形軟塑料吸盤，把它按在玻璃上，擠出它和玻璃之間的空氣，它就可以“吸”在玻璃上。請你利用這樣的吸盤、彈簧測力計和刻度尺來估測大氣壓強的數(shù)值。要求：（1）寫出操作步驟；（2）導出大氣壓強的計算式。B卷1、圓臺形容器中裝滿水，置于水平桌面上，如圖19-23（a）所示，此時水對容器底部的壓強為pA，水對容器底部的壓力為FA，將容器倒置于水平桌面上，如圖19-23（b）所示，此時水對容器底部的壓強為pB，水對容器底部的壓力為FB，則pA pB，F(xiàn)A

22、 FB。（均選填“>”、“=”或“<”）2、如果圖19-23（a）的圓臺形容器中水沒有裝滿，置于水平桌面上，將容器倒置于水平桌面前后比較，則pA pB，F(xiàn)A FB。（均選填“>”、“=”或“<”）3、如圖19-24所示，兩個完全相同的容器A和B，置于水平桌面上，分別倒入水和酒精，并使兩種液體液面相平，則此時液體對容器底部的壓強為pA pB，液體對容器底部的壓力為FA FB。（均選填“>”、“=”或“<”）4、如果在圖19-24所示容器中，裝入質(zhì)量相等的水和酒精，則此時液體對容器底部的壓強為pA pB，液體對容器底部的壓力為FA FB。（均選填“>”、“

23、=”或“<”）5、如圖19-25所示，三個容器中分別裝入三種液體，它們對容器底部的壓力相等，則液體質(zhì)量最大的為 ，最小的為 。6、如圖19-26所示，粗細均勻并相同的兩只試管，裝入質(zhì)量相同的不同種液體，比較液體對試管底部的壓強大小，則（ ）A、試管A大 B、試管B大C、兩管一樣大 D、條件不夠，無法判斷7、做托里拆利實驗時，玻璃管傾斜后，玻璃管中水銀柱的長度和高度會（ ）A、都變大 B、都不變化C、長度邊長，高度不變 D、長度不變，高度變小8、用托里拆利實驗測大氣壓強時，下列各因素中與測量結果有關的是（ ）A、當時的天氣情況 B、做實驗用的玻璃管的粗細C、做實驗用的玻璃管的曲直 D、做實驗時玻璃管放置是否豎直9、下列各現(xiàn)象中，不是利用大氣壓強的是（ ）A、用抽水機把水從低處抽到高處 B、用自來水筆吸墨水C、用吸管吸飲料 D、自行車輪胎充足氣后，騎起來輕快10、有一種磚的密度為2.5×103kg/m3，能承受的壓強為2.45×105Pa。若將這種磚整齊地堆放在能承受2×106Pa的水平地面上，求這種磚最多能堆的高度。11、一潛水艇潛入海水50m深處，求一個面積為2m2的艙蓋上受到的海水的壓力（海水的密度為1.03×103kg/m3）。12、一只底面積為0