1、【本讲教育信息】一. 教学内容：第十一章 大气压强 二. 重、难点1. 知道大气压强的存在，理解其产生的原因2. 理解托里拆利实验，知道大气压强的大小3. 知道测定大气压强的仪器及大气压随高度的变化和液体沸点与大气压的关系4. 了解一定质量的气体的压强跟其体积的关系 5. 知道活塞式抽水机和离心泵的构造和原理 三. 知识点分析（一）大气的压强1. 气体的特征：受重力、有流动性、可压缩、没有一定的体积，放在任何容器中都要充满整个容器。2. 大气压强：空气由于受重力，其内部向各个方向都有压强，大气对于浸入其中的物体的压强叫大气压强，简称：大气压。3. 大气压的测定：（1）托里拆利实验：标准大气压强
2、值等于 760mm 高水银柱重力产生的压强。（2）标准大气压值约等于 105Pa。4. 大气压随高度的变化：（1）大气压随高度的增加而减小。（2）原因：离地面越高的地方空气越稀薄。（3）一般情况下：冬季气压值高于夏季气压值，晴天气压值高于阴天气压值。5. 测定大气压的仪器：气压计。（1）水银气压计 （2）金属盒气压计（无液气压计） （3）水气压计 6. 液体沸点与大气压的关系：一切液体的沸点均随气压增大而增大，随气压减小而减小。7. 气体的压强跟体积的关系：（1）在温度不变的情况下，一定质量的气体：体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。（2）应用：打气筒。（二）活塞式抽水机和离心泵1. 活塞
3、式抽水机： （1）原理：大气压可支持约 10m 高的水柱 （2）工作过程：2. 离心式水泵：（1）构造：（2）原理：（3）实际扬程=实际压水扬程+实际吸水扬程【典型例题】 例 1 下面列举出了一些具体情况：（1）玻璃管的直径大、小；（ 2）管内水银里混有气泡；（3）玻璃管竖直和稍微倾斜；（4）水银内混有杂质；（5）山下和山上做实验；（6）晴天和阴天做实验；（7）玻璃管稍微上提或下压一些；（8）将水银槽内的水银油抽掉一些或添加一些。以上情况中对托里拆利实验结果有影响的是（ ）A.（2） （4） （5）和（6） B.（2） （4） （5）和（8）C.（2） （3） （4）和（5） D.（2） （4
4、） （5）和（7）分析：因为托里拆利实验中测得大气压强值等于水银柱产生的压强值： ghp水 银与管的横截面积无关，所以（1）对实验结果无影响。如果管内水银有气泡，水银柱的高度比正常的偏高；若气泡上升到管顶真空中，上端空隙中有空气，被支持的水银柱高度偏小，所以（2）对测量结果有影响。玻璃管稍微倾斜时，只要管顶仍有空隙，大气压支持的水银柱的竖直高度就不变， （3）无影响。水银内混有密度比水银小的杂质时，大气压支持的水银柱会偏高；水银内混有密度比水银大的杂质时，大气压支持的水银柱高度会偏低， （4）有影响。因为大气压值与高度和气候有关，所以（5） 、 （6）对实验结果会有影响。当把玻璃管上提或下压一
5、些时，只要玻璃管不离开水银面，大气压强支持的水银柱的高度就不会改变， （7）无影响。水银槽内加减水银不影响大气压支持水银柱的高度，因为槽内和管内的水银面会同时升降， （8）不影响实验结果。解答：正确选项为 A 。说明：托里拆利实验是本章的一个重点内容，特别是正确分析实验中出现的各种具体情况在各类考试中出现的频率较高。因此，在学习这部分内容时要注意随时进行总结。例 2 如图所示，下列四种情况中能使试管中的水沸腾的是（ ）A. 充分给烧杯加热 B. 给试管加密封盖子 C. 给烧杯加密封盖子 D. 将试管倒插入水中 分析：若给烧杯充分加热，则烧杯中的水会沸腾，在沸腾过程中，虽然不断吸收热量但温度保持
6、在沸点不变，由于热传递，试管中的水也能达到沸点，当热平衡时，试管中的水就不能烧杯里的水继续吸热了，因为沸腾的条件必须在沸点上继续吸热，所以水不能沸腾，A 不对。给试管加密闭的塞子，会使试管内水面上气压提高，则沸点升高，试管中的水连沸点也达不到了，所以不能沸腾，B 不对。给烧杯加密封盖子，能使烧杯中的水沸点提高，试管中水的沸点不变，当试管中的水达到沸点后还能从烧杯水中继续吸热，所以能沸腾，C 正确。将试管倒插在水中，试管内水面上气压提高，沸点提高，而烧杯内的水温只能保持在长压下的沸点，所以试管内的水不能达到沸点，不能沸腾，D 也不对。解答：正确选项为 C。说明：本题主要考查我们“液体沸点与大气压
7、关系”这个知识点。解决此类问题除熟计“气压高，沸点高；气压低，沸点低。 ”外，还应该清楚气压的高低与气体密度、体积等因素有关。例 3如图所示，甲、乙是两只盛有 100C 水的容器，如果不考虑水因蒸发而造成的热损失，当水温冷却到 40C 时：（ ）A. 甲、乙中水的质量均各自保持不变 B. 甲中水的质量略有增多 C. 乙中水的质量略有增多 D. 以上情况都有可能出现 分析：当水的温度由 100C 降到 40C 时，甲中水的体积会缩小一些，水面上气体的体积变大，压强减小。乙水面上的气压不变，于是水会从乙容器进入甲容器一些，使甲中水的质量增加。同时，甲水面上的气体体积变小，压强变大，当气压加上水柱压
8、强等于外界气压时，水就不再流动了。 （水柱高度为甲、乙水面距离）解答： 正确选项为 B。说明：此题除综合考查了我们“热胀冷缩”以及“一定质量的气体在温度不变的情况下压强和体积的关系”两个知识点以外，还出现了“对水柱进行受力分析”这个和力学综合的问题。在学习本章时，我们最好将力学中的平衡状态问题及受力分析进行一下复习。例 4 如图所示的装置可以测液体的密度，A 中装水，B 中装待测液体，当从上部开口抽出少量气体后，A、B 两管中液面分别会上升一段高度。如果 hA=8cm，h B=10cm，求 B 中液体的密度。解析：当从上部开口抽出少量空气时，A 、B 管中的气压会减小，在外界大气压的作用下两管
9、中的液面会上升一定的高度；因为液体的密度不同，根据 p= 液 gh，密度越大的液体液面上升的高度越小。两管中与外界液面相平处的压强都分别等于气体的压强加液柱产生的压强，并相等。答案：设管内气体压强为 p，A 管液柱压强为 pA，B 管液柱压强为 pB。BApBgh)/(108./ 33mkgh答：B 中液体的密度为 3108.kg。说明：解决本题主要用到的是对 A、B 液柱进行受力分析，由它们均处于平衡状态很容易得到合力为零的方程，再注意到 A、B 两液柱受到的气体压强和大气压强均相同这一隐含条件便可求解了。例 5如图所示，A、B 两容器用一细管连接，若将细管中装满水， A 容器中的水就会通过
10、细管流向 B。这是虹吸现象，简述其中道理。 解析：大气压支持左右竖管水柱的高度不同，所以中间小液片受到的大气压强不同，左边小，右边大，这样水就由 A 流向 B。答案：设虹吸管中间存在着一小液片，对其进行受力分析不难得出：左边受到的压强为 p0 水 gh1，右边受到的压强为 p0 水 gh2 。如图所示， h1h2 ，所以右边压强大于左边压强，水会由 A 容器流向 B 容器。说明：虹吸现象在我们的日常生活中是经常遇到的，比如：从汽车油缸中取油、给鱼缸换水等都会用到虹吸现象的原理。同学们一定要留心观察，并注意进行分析和总结。例 6 如图所示，两端开口的环形塑料管注满水，用手堵住 A、B 端。如将两
11、手同时放开，则水将（ ） A. 从 A 流出 B. 从 B 流出 C. 不流动 D. 无法判定 分析：如图所示，A 点和 A点的压强均为大气压强，B 点的压强是大气压强，而 B点的压强是 A的压强加上 A B水柱的压强。因为 B的压强大于 B 的压强，所以水会沿着塑料管从 A 流向 B，直到液面相平为止。 解答：正确选项为 B 。说明：在解决本题的过程中，利用“对称法”选出研究对象 A B非常关键，同学们在解题的过程中要特别注意方法的积累。【模拟试题】 （答题时间：40 分钟）一. 填空题： 1. 一个大气压约等于 毫米高的水银柱所产生的压强，又约等于 帕斯卡，一个标准大气压可支持 高的水柱，
12、又可支持 高的酒精柱。 （酒精的密度800 千克/米 3） 2. 大气压值随高度的 而 ，但变化并不均匀。 3. 实验表明：气压减少时, 液体沸点会 ，高压锅是采用 的方法来提高 从而使饭菜熟得快。4. 面积为 50 分米 2 的桌面受到的大气压力为 牛顿。5. 潜水员在深水工作时，当潜水服表面所受水的压强为 3 个标准大气压时，潜水员所在的深度大约为 米。二. 选择题：1. 在瓶子里灌满水，用手堵住瓶口，然后把瓶子倒立在水槽中，这时瓶中的水（ ）A. 都会流出 B. 不会流出 C. 流出一半水2. 在做托里拆利实验时, 测得管内外水银面高度差为 76 厘米，若换用一根粗管重做上述实验, 那么
13、管内外水银面高度将为（ ）A. 小于 76 厘米 B. 等于 76 厘米 C. 大于 76 厘米 D. 无法确定3. 如图、甲乙两个容器，由一个细管相通，细管中间有一开关 K，先把开关关上，在两容器中装有不同量的水，甲中水面比乙中水面高，然后将甲容器的上口密封，打开开关 K后，下列判断正确的是（ ）A. 甲中的水能往乙中流, 直到乙的水面比甲中的水面高B. 甲中的水不能往乙中流, 水面高度不变C. 甲中的水能往乙中流, 直到两容器中的水面相平为止D. 甲中的水能往乙中流一些 , 但甲的水面一定比乙的高4. 利用托里拆利实验测大气压时，可以确认管内进入了少量空气的现象是（ ） A. 管内水银面的
14、高度略小于 760 毫米B. 使管倾斜时，管内水银柱长度增加C. 无论怎样使管倾斜，水银都不会充满全管D. 将管在水银槽中轻轻上提，管内水银柱高度不变5. 有一只自制的水银气压计测得的数据偏低，其主要原因是（ ）A. 玻璃管没有竖直放置 B. 管子太粗C. 玻璃管内有空气进入 D. 水银槽内的水银太多6. 如图，把一端封闭的玻璃管装满水银后竖直地倒立在水银槽内，管子的顶端高出槽中水银面 36 厘米，在标准大气压下，则（ ）A. 水银对玻璃管顶端的压强为零B. 水银对玻璃管顶端的压强为 36 厘米汞柱C. 水银对玻璃管顶端的压强为 40 厘米汞柱D. 如果在玻璃管的顶端开一个小孔 , 水银会从小
15、孔中流出7. 水银气压计挂斜了，读数将会比实际气压（ ）A. 大 B. 小 C. 不变 D. 无法确定8. 将刚装满沸水的热水瓶中的水倒掉，并用瓶塞塞住瓶口，若瓶塞不漏气，则过一段时间后，瓶塞很难拔出，这有因为（ ）A. 由于瓶口的热胀冷缩的作用，瓶口对瓶塞的压力增大了B. 经过一段时间后，瓶内气体压强减少，使瓶内外压强差增大C. 经过一段时间，瓶口处水气蒸发过多，使摩擦增大D. 以上说法都不对三. 计算题：1. 在地面上取一个面积为 5 米 2 的圆圈，此为底，取一个通过大气层的圆柱，那么圆柱内的空气的重量大约是多少？2. 一端封闭的玻璃管中装有 6 厘米高的水银柱，水银柱与玻璃管封闭端之间有一定量的气体，如果大气压是 76 厘米高水银柱，求 A B C 三种情况下封闭气体的压强是多少？【试题答案】一. 1. 760、10 5、10 米、12.5 米 2. 升高、减小 3. 降低、增大气压、液体沸点 4. 5104 5. 20 二. 1. B 2. B 3. D 4. C 5. C 6. C 7. A 8. B 三.1. 55010SpFG（N）2. )(76cmHgA )(76cmHgpB 820C
