资源简介

　8.3　大气压强与人类生活
1．知道大气压强及其与人类生活的关系。 2．了解大气压的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值。 3．知道大气压随高度变化的规律；知道液体的沸点与液体表面气压的关系。
知识点1　怎样知道大气有压强
1．大气压强：由大气产生的压强叫做大气压强，简称大气压。
2．大气压强产生的原因：大气受到重力的作用，并具有流动性，因此大气对浸在它里面的物体产生了压强。
3．大气压强的特点。
4．物理学史上证明大气压强存在的著名实验是马德堡半球。
知识点2　怎样测量大气压
5．大气压的测量实验：托里拆利实验。
6．标准大气压：托里拆利测得管内外汞柱的高度差为760 mm，通常把这样大小的大气压作为1个标准大气压。
1 atm＝760 mmHg＝76 cmHg≈1.013×105 Pa。
7．大气压的测量工具：测量大气压的仪器叫做气压计。常用的气压计有汞气压表和无液气压计。
知识点3　大气压与人类生活
8．大气压与高度的关系：大气压随高度的增加而减小。在海拔2 000 m以内，每升高10 m，大气压约减小111 Pa。
9．沸点与大气压的关系：水的沸点在1个标准大气压下是100 ℃，随着大气压的减小，水的沸点也会降低。
大气压强在我们生活中被广泛应用，离心式水泵、高压氧舱等都是利用大气压强工作的。
重点　托里拆利实验
1．实验过程。
如图所示，在一根长约1 m、一端封闭的玻璃细管内灌满汞液；用手堵住管口，再将管口向下插入汞液槽中。移开手指后会看到汞柱随即下降，下降到一定高度后就不再下降，测出管内外液面高度差。
　　
2．原理分析。
玻璃细管内汞柱液面上方是真空，而管外汞液面上方受到大气压p0作用，正是大气压支持着管内760 mm高的汞柱，这表明大气压跟760 mm高的汞柱产生的压强相等，即p0＝p汞＝ρ汞gh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa。
3．实验结论。
人们把760 mm高的汞柱所产生的压强作为1个标准大气压，约为1.013×105 Pa。
4．实验说明。
(1)实验前玻璃管里灌满汞液的目的：使玻璃管倒置后，汞液面上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。另外，玻璃管内汞柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和玻璃管的粗细、倾斜角度、长度、将玻璃管上提还是下压等因素无关。
(2)本实验若把汞改成水，则需要玻璃管的长度约为10.34 m，故该实验不用水做。
【跟踪训练】 (2025·广州期中)在某地“测量大气压”实验中，如图甲所示玻璃管竖直放置，水银不流动。
(1)此时大气压强等于________mm高水银柱所产生的压强。
(2)若把玻璃管倾斜(如图乙所示)，玻璃管内水银面与槽中水银液面的高度差h＝________mm。管中水银柱长度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若将此装置放置在高原地区，可以看到h________；这是因为在高原地区，大气压________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)如果实验时管中不慎进入少量的空气，则管中水银柱的高度将________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)750　(2)750　变大　(3)变小　变小　(4)变小
基础巩固
1．(2025·中山期中)如图所示的事例中，利用大气压强的是(　A　)
2．下列与大气压有关的说法正确的是(　B　)
A．托里拆利实验装置是个连通器
B．吸管吸饮料利用了大气压
C．高压锅是利用了大气压的增加，水的沸点会降低的原理
D．吸盘挂钩工作时吸盘内部气压大于外界大气压
3．如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1 m，槽内装有水银。下列说法正确的是(　D　)
A．此装置是一个连通器
B．利用此装置在不同高度测出的大气压值相同
C．玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76 cmHg
D．往水银槽中添加水银，管内外水银面高度差不变
【解析】玻璃管的上端是封闭的，此装置不是连通器，A错误；大气压随高度变化而变化，B错误；不同地点大气压可能不同，因此测量值不一定为76 cmHg，C错误。
4．茶壶盖上都有一个小孔，关于这个小孔的作用，下列说法正确的是(　B　)
A．小孔是为了拴绳用的，以免壶盖丢失
B．小孔可使壶内保持与外界大气相通，使壶内与外界有相同的大气压，易于倒水
C．小孔是为了使壶内蒸气跑出，有利于蒸发降温
D．小孔是一种传统装饰
【解析】壶盖上留有一个小孔，作用是使壶内与壶外的大气相通，水才容易倒出。
5．图甲是一把阴阳壶，壶把上开有两孔，可同时盛装两种液体，图乙为该壶的结构示意图，使用时，若捂住甲孔，则倒出的是________液体，这是由于________的作用。
　　　　
【答案】乙　大气压
能力达标
6．如图所示，甲为托里拆利实验装置(玻璃管竖直插入水银槽)，乙为自制气压计(封闭玻璃管插入带色水的瓶中)。下列关于这两个实验的说法中错误的是(　C　)
A．将两装置从山顶移至山脚，甲玻璃管内外水银面高度差增大，乙玻璃管中液面下降
B．若将甲装置玻璃管向水银槽内再压入2 cm，管内外水银面高度差仍为76 cm
C．若在甲的水银槽内注入少量水银，管内外水银面高度差将增大
D．托里拆利实验通过水银柱高度首次精准测定了大气压强值
7．小微同学利用托里拆利实验装置测量大气压，如图所示。
　　
(1)将装满水银的玻璃管倒放入水银槽内，松开手指，待液面稳定后，玻璃管内水银面上方形成________；测出的高度差如图丙所示，则当地大气压相当于________mm高的水银柱产生的压强。
(2)在实验中，若将玻璃管倾斜，则管内外水银面高度差将________；若玻璃管内混入一些空气，则测得的大气压将________。
【答案】(1)真空　750　(2)不变　偏小
8．小明做“估测大气压的值”实验。选择的器材：2.5 mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺和细线。设计的两种实验装置如图所示。
　　
(1)测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以______________________________________________________。
(2)小明认为甲装置更好，这样可以减小____________对实验的影响，从而提高实验的精确程度。
(3)实验中，研究的是大气对________(选填“针筒”或“活塞”)的压力。
(4)实验时，将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，当活塞刚开始移动时，弹簧测力计示数为5.5 N，测得注射器______________的长度为5.0 cm，则本地大气压强的测量值为__________Pa。
(5)如在实验过程中活塞与针筒的摩擦力不能忽略，将导致测得的大气压值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)如在实验过程中没有排尽筒内空气，将导致测得的大气压值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)减小摩擦　(2)活塞重力　(3)活塞　(4)刻度部分　1.1×105　(5)偏大
　(6)偏小
素养提升
9．如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下：
A．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。
B．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面。
C．记录弹簧测力计的示数F，这就是大气对吸盘的压力。
D．用刻度尺测出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积S。
E．根据p＝，计算出大气压的大小p。
(1)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是___________________________________________________。
(2)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0～5 N，吸盘与玻璃板的接触面积是10 cm2，她________(选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105 Pa)。
(3)要测出大气压的大小，实验中所选吸盘的面积应尽量________(选填“大”或“小”)一些。
(4)实验测出的大气压值与标准大气压值相差很大，原因可能是什么？
【答案】(1)尽量将吸盘内的空气排干净
(2)不能　(3)小　(4)见解析
【解析】(2)在10 cm2的面积上吸盘受到的大气压力F＝pS＝1.0×105 Pa×10×10-4 m2＝100 N，所以用0～5 N的弹簧测力计不能测出大气压的大小。
(4)吸盘漏气或吸盘与接触面之间有杂质、吸盘内空气没有排干净等。
　　　　　　　　　　跨学科实践　研究航天服
在真空、强辐射、巨大温差的太空环境中，人类如何生存？答案就藏在航天服里。它不仅是一件衣服，更是一套小型生命保障系统。正是这件航天服，为航天员在极端环境中撑起了一片“移动的生存空间”。
航天服的功能和性能是什么？它的结构是怎样的？它有哪些分类？它的发展进程是怎样的？……
通过对航天服的研究学习，利用物理、生物、化学、材料等知识，学会用综合性、跨学科思维分析问题，培养科学思维与创新能力，形成正确的科学观念。同时了解一些新材料的特点及其应用对人类生活和社会发展的影响，了解我国航天技术的新成就，发扬勇攀科技高峰的精神，增强强国的责任感和使命感。
阅读材料，结合材料与所学知识，回答问题。
(一)航天服的分类
类型 舱内航天服 舱外航天服
功能 航天员在载人飞船中的压力应急救生装备，主要在待发段、上升段、返回段、变轨、交会对接过程中或飞船出现压力应急时使用 航天员出舱活动时使用的个体防护装备(结构复杂，能够抵御太空中的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害)
作用 为航天员提供生命保障
　　(二)航天服的构造
航天服在结构上分为多层，包括以下6种。
内衣舒适层：提供穿着的舒适性和透气性。
保暖层：用于保持航天员的体温。
通风服和水冷服(液冷服): 通过循环冷却水或其他冷却介质，带走航天员身体产生的热量，保持体温稳定。
气密限制层：确保航天服内部气压的稳定。
隔热层：防止太空中的极端温度对航天员的影响。
外罩防护层：保护航天员免受微流星、宇宙射线等的伤害。
(三)航天服的作用
航天服有保持航天员体温、保持压力平衡、阻挡强而有害的辐射、实现通信与联络、提供氧及抽去二氧化碳等作用，是航天员在太空中执行任务时不可或缺的装备。其设计和制造充分体现了人类科技的进步和创新。随着人类对太空探索的深入，航天服的技术也将不断发展和完善(图甲)。
甲 　　乙
(1)与在地球上相比，航天员在太空时质量________，受到的重力________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳。当航天员意外脱离轨道舱时可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是__________的和力可以改变物体的____________。
(3)地球被大气包围着，大气具有质量，并和液体一样具有流动性，所以地球大气层内存在大气压强。因此，我们可以推断出舱的航天员所处太空环境应该________(选填“有”或“没有”)大气压强。为保证航天员的生命安全，航天员在太空中穿的航天服内要保持一定的气压。中国制造的航天服内的规定气压约为3×104 Pa，相当于________个标准大气压。(保留一位小数)
(4)若不穿舱外航天服只穿便服，且携带氧气瓶，航天员能否走出舱外活动？________(选填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________________________。
(5)舱外航天服的手掌部分有凸粒状橡胶颗粒，如图乙所示，是为了在压力一定的条件下，增大接触面的粗糙程度，从而________有益摩擦力。
(6)假如让你设计一件舱外航天服，你所设计的航天服应具备的功能有：①____________________；②____________________；③____________________。(写出三条)
【答案】(1)不变　变小　(2)相互　运动状态　(3)没有　0.3　(4)不能　太空没有大气压，会导致人体内外形成巨大的压强差，撑裂身体　(5)增大　(6)①保持航天员体温　②为航天员提供合适的体表压力　③阻挡有害辐射等(合理即可)　8.3　大气压强与人类生活
1．知道大气压强及其与人类生活的关系。 2．了解大气压的测量方法和估测方法，知道标准大气压的数值。 3．知道大气压随高度变化的规律；知道液体的沸点与液体表面气压的关系。
知识点1　怎样知道大气有压强
1．大气压强：由 产生的压强叫做大气压强，简称大气压。
2．大气压强产生的原因：大气受到重力的作用，并具有流动性，因此大气对浸在它里面的物体产生了压强。
3．大气压强的特点。
4．物理学史上证明大气压强存在的著名实验是 。
知识点2　怎样测量大气压
5．大气压的测量实验： 实验。
6．标准大气压：托里拆利测得管内外汞柱的高度差为 mm，通常把这样大小的大气压作为 。
1 atm＝ mmHg＝ cmHg≈ Pa。
7．大气压的测量工具：测量大气压的仪器叫做气压计。常用的气压计有 气压表和无液气压计。
知识点3　大气压与人类生活
8．大气压与高度的关系：大气压随高度的增加而 。在海拔2 000 m以内，每升高 m，大气压约减小 Pa。
9．沸点与大气压的关系：水的沸点在1个标准大气压下是100 ℃，随着大气压的减小，水的沸点也会 。
大气压强在我们生活中被广泛应用，离心式水泵、高压氧舱等都是利用大气压强工作的。
重点　托里拆利实验
1．实验过程。
如图所示，在一根长约1 m、一端封闭的玻璃细管内灌满汞液；用手堵住管口，再将管口向下插入汞液槽中。移开手指后会看到汞柱随即下降，下降到一定高度后就不再下降，测出管内外液面高度差。
　　
2．原理分析。
玻璃细管内汞柱液面上方是真空，而管外汞液面上方受到大气压p0作用，正是大气压支持着管内760 mm高的汞柱，这表明大气压跟760 mm高的汞柱产生的压强相等，即p0＝p汞＝ρ汞gh＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105 Pa。
3．实验结论。
人们把760 mm高的汞柱所产生的压强作为1个标准大气压，约为1.013×105 Pa。
4．实验说明。
(1)实验前玻璃管里灌满汞液的目的：使玻璃管倒置后，汞液面上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。另外，玻璃管内汞柱的高度只随外界大气压的变化而变化，和玻璃管的粗细、倾斜角度、长度、将玻璃管上提还是下压等因素无关。
(2)本实验若把汞改成水，则需要玻璃管的长度约为10.34 m，故该实验不用水做。
【跟踪训练】 (2025·广州期中)在某地“测量大气压”实验中，如图甲所示玻璃管竖直放置，水银不流动。
(1)此时大气压强等于________mm高水银柱所产生的压强。
(2)若把玻璃管倾斜(如图乙所示)，玻璃管内水银面与槽中水银液面的高度差h＝________mm。管中水银柱长度将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若将此装置放置在高原地区，可以看到h________；这是因为在高原地区，大气压________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(4)如果实验时管中不慎进入少量的空气，则管中水银柱的高度将________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)750　(2)750　变大　(3)变小　变小　(4)变小
基础巩固
1．(2025·中山期中)如图所示的事例中，利用大气压强的是( )
2．下列与大气压有关的说法正确的是( )
A．托里拆利实验装置是个连通器
B．吸管吸饮料利用了大气压
C．高压锅是利用了大气压的增加，水的沸点会降低的原理
D．吸盘挂钩工作时吸盘内部气压大于外界大气压
3．如图所示是测量大气压强的装置，玻璃管长约1 m，槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A．此装置是一个连通器
B．利用此装置在不同高度测出的大气压值相同
C．玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76 cmHg
D．往水银槽中添加水银，管内外水银面高度差不变
【解析】玻璃管的上端是封闭的，此装置不是连通器，A错误；大气压随高度变化而变化，B错误；不同地点大气压可能不同，因此测量值不一定为76 cmHg，C错误。
4．茶壶盖上都有一个小孔，关于这个小孔的作用，下列说法正确的是( )
A．小孔是为了拴绳用的，以免壶盖丢失
B．小孔可使壶内保持与外界大气相通，使壶内与外界有相同的大气压，易于倒水
C．小孔是为了使壶内蒸气跑出，有利于蒸发降温
D．小孔是一种传统装饰
【解析】壶盖上留有一个小孔，作用是使壶内与壶外的大气相通，水才容易倒出。
5．图甲是一把阴阳壶，壶把上开有两孔，可同时盛装两种液体，图乙为该壶的结构示意图，使用时，若捂住甲孔，则倒出的是________液体，这是由于________的作用。
　　　　
【答案】乙　大气压
能力达标
6．如图所示，甲为托里拆利实验装置(玻璃管竖直插入水银槽)，乙为自制气压计(封闭玻璃管插入带色水的瓶中)。下列关于这两个实验的说法中错误的是( )
A．将两装置从山顶移至山脚，甲玻璃管内外水银面高度差增大，乙玻璃管中液面下降
B．若将甲装置玻璃管向水银槽内再压入2 cm，管内外水银面高度差仍为76 cm
C．若在甲的水银槽内注入少量水银，管内外水银面高度差将增大
D．托里拆利实验通过水银柱高度首次精准测定了大气压强值
7．小微同学利用托里拆利实验装置测量大气压，如图所示。
　　
(1)将装满水银的玻璃管倒放入水银槽内，松开手指，待液面稳定后，玻璃管内水银面上方形成________；测出的高度差如图丙所示，则当地大气压相当于________mm高的水银柱产生的压强。
(2)在实验中，若将玻璃管倾斜，则管内外水银面高度差将________；若玻璃管内混入一些空气，则测得的大气压将________。
【答案】(1)真空　750　(2)不变　偏小
8．小明做“估测大气压的值”实验。选择的器材：2.5 mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺和细线。设计的两种实验装置如图所示。
　　
(1)测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以______________________________________________________。
(2)小明认为甲装置更好，这样可以减小____________对实验的影响，从而提高实验的精确程度。
(3)实验中，研究的是大气对________(选填“针筒”或“活塞”)的压力。
(4)实验时，将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，当活塞刚开始移动时，弹簧测力计示数为5.5 N，测得注射器______________的长度为5.0 cm，则本地大气压强的测量值为__________Pa。
(5)如在实验过程中活塞与针筒的摩擦力不能忽略，将导致测得的大气压值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)如在实验过程中没有排尽筒内空气，将导致测得的大气压值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)减小摩擦　(2)活塞重力　(3)活塞　(4)刻度部分　1.1×105　(5)偏大
　(6)偏小
素养提升
9．如图所示，小玮想估测大气压的大小，她设计的实验方案如下：
A．将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘。
B．用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离玻璃板面。
C．记录弹簧测力计的示数F，这就是大气对吸盘的压力。
D．用刻度尺测出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积S。
E．根据p＝，计算出大气压的大小p。
(1)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，用力挤压吸盘的目的是___________________________________________________。
(2)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0～5 N，吸盘与玻璃板的接触面积是10 cm2，她________(选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105 Pa)。
(3)要测出大气压的大小，实验中所选吸盘的面积应尽量________(选填“大”或“小”)一些。
(4)实验测出的大气压值与标准大气压值相差很大，原因可能是什么？
【答案】(1)尽量将吸盘内的空气排干净
(2)不能　(3)小　(4)见解析
【解析】(2)在10 cm2的面积上吸盘受到的大气压力F＝pS＝1.0×105 Pa×10×10-4 m2＝100 N，所以用0～5 N的弹簧测力计不能测出大气压的大小。
(4)吸盘漏气或吸盘与接触面之间有杂质、吸盘内空气没有排干净等。
　　　　　　　　　　跨学科实践　研究航天服
在真空、强辐射、巨大温差的太空环境中，人类如何生存？答案就藏在航天服里。它不仅是一件衣服，更是一套小型生命保障系统。正是这件航天服，为航天员在极端环境中撑起了一片“移动的生存空间”。
航天服的功能和性能是什么？它的结构是怎样的？它有哪些分类？它的发展进程是怎样的？……
通过对航天服的研究学习，利用物理、生物、化学、材料等知识，学会用综合性、跨学科思维分析问题，培养科学思维与创新能力，形成正确的科学观念。同时了解一些新材料的特点及其应用对人类生活和社会发展的影响，了解我国航天技术的新成就，发扬勇攀科技高峰的精神，增强强国的责任感和使命感。
阅读材料，结合材料与所学知识，回答问题。
(一)航天服的分类
类型 舱内航天服 舱外航天服
功能 航天员在载人飞船中的压力应急救生装备，主要在待发段、上升段、返回段、变轨、交会对接过程中或飞船出现压力应急时使用 航天员出舱活动时使用的个体防护装备(结构复杂，能够抵御太空中的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害)
作用 为航天员提供生命保障
　　(二)航天服的构造
航天服在结构上分为多层，包括以下6种。
内衣舒适层：提供穿着的舒适性和透气性。
保暖层：用于保持航天员的体温。
通风服和水冷服(液冷服): 通过循环冷却水或其他冷却介质，带走航天员身体产生的热量，保持体温稳定。
气密限制层：确保航天服内部气压的稳定。
隔热层：防止太空中的极端温度对航天员的影响。
外罩防护层：保护航天员免受微流星、宇宙射线等的伤害。
(三)航天服的作用
航天服有保持航天员体温、保持压力平衡、阻挡强而有害的辐射、实现通信与联络、提供氧及抽去二氧化碳等作用，是航天员在太空中执行任务时不可或缺的装备。其设计和制造充分体现了人类科技的进步和创新。随着人类对太空探索的深入，航天服的技术也将不断发展和完善(图甲)。
甲 　　乙
(1)与在地球上相比，航天员在太空时质量________，受到的重力________。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全绳。当航天员意外脱离轨道舱时可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是__________的和力可以改变物体的____________。
(3)地球被大气包围着，大气具有质量，并和液体一样具有流动性，所以地球大气层内存在大气压强。因此，我们可以推断出舱的航天员所处太空环境应该________(选填“有”或“没有”)大气压强。为保证航天员的生命安全，航天员在太空中穿的航天服内要保持一定的气压。中国制造的航天服内的规定气压约为3×104 Pa，相当于________个标准大气压。(保留一位小数)
(4)若不穿舱外航天服只穿便服，且携带氧气瓶，航天员能否走出舱外活动？________(选填“能”或“不能”)，理由是___________________________________________________________。
(5)舱外航天服的手掌部分有凸粒状橡胶颗粒，如图乙所示，是为了在压力一定的条件下，增大接触面的粗糙程度，从而________有益摩擦力。
(6)假如让你设计一件舱外航天服，你所设计的航天服应具备的功能有：①____________________；②____________________；③____________________。(写出三条)
【答案】(1)不变　变小　(2)相互　运动状态　(3)没有　0.3　(4)不能　太空没有大气压，会导致人体内外形成巨大的压强差，撑裂身体　(5)增大　(6)①保持航天员体温　②为航天员提供合适的体表压力　③阻挡有害辐射等(合理即可)

展开更多......

收起↑