第3节 大气压强
一、大气压的存在
1.产生原因
大气受_____作用且具有_______。
2.特点
大气向_____方向都有压强。
3.现象
用吸管吸饮料、覆杯实验、塑料吸盘挂钩等。
重力
流动性
各个
二、大气压的测量
1.最早测定实验
_________实验。
2.标准大气压
1标准大气压相当于_______水银柱产生的压强，
等于_____________。
3.测量大气压的仪器
_______。
托里拆利
760 mm
1.013×105 Pa
气压计
三、大气压的变化
1.主要影响因素
海拔高度。海拔越高，气压_____。
2.液体沸点随气压的变化
随着大气压的减小，液体的沸点也会_____。
四、大气压的应用
_____________。
越小
降低
活塞式抽水机
【名师点拨】大气压的大小还与天气有关，一般晴天气压高，阴天气压低。
探究大气压的存在
尝试做证明大气压强存在的甲、乙、丙三个实验，并分析日常生活中大气压强存在的事例，思考下列问题：
1.甲图中，你怎样做才能把塑料挂钩挂在墙上？吸盘为什么能被压在墙上？
提示：要把塑料吸盘挂在墙上，挤出吸盘中的空气；吸盘周围只有空气，因此把吸盘压在墙上的力只能由空气产生，空气产生了压力，压力的作用效果即为压强，所以说是大气压强把吸盘压在墙上。
参考答案：挤出吸盘中的空气 外界大气压将吸盘压在墙上
2.乙图中纸片为什么能托住玻璃管中的水使其不会流出？
提示：纸片上表面受到满杯水的竖直向下的压力和纸片本身向下的重力，其压力大小等于杯中的水重；纸片的下表面在大气压强的作用下受到空气向上的压力。由于纸片重力和水的压力之和小于空气对它下表面的压力，因而能使纸片托住满杯的水。
参考答案：大气压强的作用
3.丙图中，我们怎样做才能把饮料“吸入”嘴中？为什么饮料会上升到嘴中？
提示：我们吸出吸管中的空气，饮料就会进入我们的嘴中；因为吸出吸管中的空气后，吸管中的气体压强会变小，外界的大气压会把饮料“压入”嘴中。
参考答案：吸出吸管中的空气 吸出吸管中的空气后，吸管中的气体压强会变小，外界的大气压会把饮料“压入”嘴中
4.气体和液体有什么相似的地方？仿照液体压强产生的原因，你能说出气体有压强的原因吗？
提示：气体和液体都是流体，都有重力，这也是气体有压强的原因。
参考答案：气体和液体都是流体，都有重力 气体有重力，且有流动性
【归纳提升】气体内部存在压强,且向各个方向都存在压强。
【针对训练】
下列做法不是利用大气压的是（ ）
A．用手把图钉压入墙壁
B．用吸盘贴在墙壁上挂物体
C．用抽水机抽水
D．用吸管吸饮料
【教你解题】解答本题关键是分析各选项的现象并区分固体、液体和气体压强。
【精讲精析】选A。用手把图钉压入墙壁，是利用了压力不变时减小受力面积增大压强的方法来达到这一效果的，与大气压无关，故A符合题意；B、C、D中吸盘、抽水机、吸管都是利用大气压强的知识来进行工作的，不合题意，故选A。
探究大气压的大小
在实验中，注意观察管中水银柱的高度变化，结合演示实验“大气压的测量”，思考以下问题：
1.将玻璃管中灌满水银的目的是什么？这样可以使玻璃管倒立放入水银槽后,其上方形成_______。
提示：将玻璃管中灌满水银，可以排出玻璃管中的空气，这样可以使玻璃管倒立放入水银槽后，其上方形成真空。
参考答案：排出其中的空气 真空
2.若玻璃管倾斜，水银柱的长度如何变化？水银柱的竖直高度怎样变化？
提示：水银柱的长度变长；水银柱的竖直高度不变，因为管内水银柱产生的压强和外界大气压相等，只要外界大气压不变化，管内水银柱的竖直高度就不会改变。
参考答案：水银柱的长度变长 水银柱的竖直高度不变
3.本实验中______（选填“能”或“不能”）将水银改为水来进行测量。
提示：本实验若把水银改为水，水柱的高度约为10.3 m，则所用玻璃管的长度应在10.3 m以上，非常不方便。
参考答案：不能
4.分析托里拆利实验中液柱的高度，根据二力平衡的特点，
分析大气压强的大小是______，合______Pa，写出推导过程。
提示：水银面上方是真空，不能对管内水银面产生压强，而管外水银面受到大气压强，正是大气压强支持着玻璃管内760 mm高的水银柱。也就是大气压强跟760 mm高的水银柱产生的压强相等。
参考答案：760 mm高水银柱 1.01×105 水银面上方是真空，不能对管内水银面产生压强，而管外水银面受到大气压强，正是大气压强支持着玻璃管内760 mm高的水银柱。也就是大气压强跟760 mm高的水银柱产生的压强相等。
5.将自制气压计从楼下拿到楼上，会观察到水柱高度变高，说明外界大气压如何变化?你可以得出什么结论？
提示：水柱变高，说明外界大气压小于瓶内气压，瓶内气压不变，则外界大气压变小，故可得出外界大气压随高度的变化而变化。
参考答案：变小 外界大气压随高度的变化而变化
【归纳提升】（1）大气压的大小：标准大气压是1.01×
105 Pa，与760 mm 高的水银柱产生的压强相等。
（2）大气压的影响因素：海拔高度.海拔越高，大气压越小。
【针对训练】
如图所示，管中水银处于静止状态，则所标水银柱高度可以反映当时大气压值的是（ ）
【教你解题】解答本题的关键点
关键点1：水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度。
关键点2：管内水银面上方必须是真空。
【精讲精析】选C。A中所测的是管内水银面到管口的高度，而不是到水银槽内水银面的高度，A错；B中玻璃管太短，所测的是管的顶端到水银槽底的高度，B错；C中虽然结果显示为78 cm，却是标准的管内水银面到水银槽中水银面的高度差，数值略大却更可能是此时此地大气压的真实值，因为大气压本来就是会受外界因素影响的，C对；D中管的顶端没有丝毫的空间，我们不能确定如果玻璃管再向上提一点儿，是不是还有可能被充满，D错。故选C。
关于托里拆利实验的几个问题
（1）水银柱高度：指管内外水银面的竖直高度差h，不是指倾斜时水银柱的长度L，实验中玻璃管倾斜后，管内水银柱长度虽然增加，但水银柱高度不变。
（2）实验中玻璃管的粗细、水银槽内水银的多少、玻璃管是否竖直及水银面与管顶的距离等都不会影响大气压的测量值，因为液体的压强只与液体密度、深度有关，与液体的重力、体积等均无关。
（3）实验中，玻璃管中插入水银槽里的深度对测量值没有影响，管口向上提，管内水银面上方真空部分体积增大，水银柱高度不变；管口向下按，管内水银面上方真空部分体积减小，水银柱高度不变。
【特别提醒】托里拆利实验只能测定大气压的值，不会改变大气压值的大小。
【典例】（2011·东营中考） 如图是托里拆
利实验装置图。玻璃管内的水银柱稳定后，
两水银面的高度差是760 mm。下列情况中
（试管口始终没离开水银面），水银面的高
度差变小的是（ ）
A.稍稍提高玻璃管
B.使玻璃管倾斜
C.往水银槽中添加水银
D.将实验装置转移到高山上进行实验
【精讲精析】选D。水银面的高度差产生的压强与外界大气压有关，玻璃管的粗细、形状、是否倾斜等不影响水银柱产生的压强，故要使高度差减小，只有减小外界大气压。A、B、C都不能改变水银面的高度差，D项中高山上的大气压比一个标准大气压小，所以水银面的高度差变小。
1.下列实例中，不是利用大气压强的是（ ）
A.把吸盘挂钩按压在墙壁上，可以挂衣服
B.将针头插入药液内，拉动活塞，药液就进入针管
C.学生用吸管喝酸奶
D.用打气筒把空气压入自行车轮胎中
【解析】选D。本题考查大气压强的应用，把吸盘挂钩的吸盘按压在墙壁上时，吸盘内的空气被压出，吸盘在大气压的作用下，就紧紧吸附在墙壁上，这是利用大气压强；将针头插入药液内，拉动活塞时，针管内部压强很小，药液在外界大气压强的作用下进入针管，这也是利用大气压强；学生用吸管喝酸奶时，吸管内的气体被吸出后，吸管内压强很小，在外界大气压强的作用下，酸奶通过吸管进入人的口中，这也是利用大气压强；利用打气筒打气时，是靠人的压力把空气压入自行车轮胎中的，不是利用大气压强，故选D。
2.小明在玻璃杯内盛满水，杯口盖上一张硬纸片（不留空气），然后托住纸片，将杯子倒置或倾斜，水都不流出，纸片也不掉下（如图所示）。对整个探究活动的分析正确的是（ ）

A．探究的问题：大气压强有多大
B．探究的假设：大气对各个方向都有压强
C．探究的目的：研究水的重力与大气压力的关系
D．探究的结论：大气向各个方向的压强相等
【解析】选B。由题图知，将杯口朝向不同方向，观察水和纸片的情况，这说明是探究的假设：大气对各个方向都有压强，B正确；由题图中器材无法完成A、C、D中的探究，故A、C、D均错。
3.下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中，与实际不符的是（ ）

【解析】选A。液体的沸点随气压的增大而增大，故A的说法错误。
4.如图所示，利用托里拆利实验装置测量
大气压强时，以下操作中会影响测量值的
是（ ）
A．使用的玻璃管稍粗些
B．测量时玻璃管稍倾斜
C．把玻璃管稍向上提一些，但不离开液面
D．往玻璃管中灌水银时没灌满
【解析】选D。A中使用的玻璃管稍粗些，只是进入玻璃管中的水银的体积多了，玻璃管粗，大气压的值一定时，玻璃管中的水银的高度不会受到影响，所以不会影响测量值， A不符合题意。B中测量时玻璃管稍倾斜，只会增加玻璃管中水银的长度，但是水银的高度不会改变，所以不会影响测量值，B不符合题意。C中上提玻璃管，只要管口不离开水银面，水银柱的高度不会受影响，所以不会影响测量值， C不符合题意。D中往玻璃管中灌水银时没灌满，会造成玻璃管内混进空气，倒立时会使玻璃管上方的空气对水银柱产生向下的压强，使水银柱的高度变小，会影响测量值， D符合题意。故选D。
5.（2011·无锡中考）如图所示，在装
有适量水的盘子中央，固定一支点燃的
蜡烛，然后将一个透明的玻璃杯倒扣在
蜡烛上，蜡烛火焰很快熄灭，盘中的水
在________的作用下进入杯中。这一过
程中，杯中水柱产生的压强将_______。
【解析】燃烧需要消耗氧气，当把一个透明的玻璃杯倒扣在蜡烛上，内部缺少氧气蜡烛会熄灭，里面的大气压较小，盘中水在大气压的作用下会进入杯中，使杯子内部的液柱上升，内部受到的液体压强增大。
答案：大气压 增大
6.（2012·安徽中考）地球的表面积约为5.1×1014 m2。地球
表面的大气压约为1.0×105 Pa，则大气对地球表面的压力约
为__________N。
【解析】本题考查压强公式。已知大气压强为1.0×105 Pa，
地球表面积为5.1×1014m2，所以地球表面受到的压力F=pS=1.0×105 Pa×5.1×1014 m2=5.1×1019 N。
答案：5.1×1019
7.生活中处处有物理：
（1）生活在西部高原的人们烹饪食物往往是采
用炒、烤等方式，较少用煮的方式，这是由于
高原地区的大气压较___________，水的沸点较
_________的缘故。
（2）如图所示，给病人输液时，药水瓶口A处
常插着两根塑料管B、C，其中插C管的目的是利
用_________使输液能顺利地进行。
【解析】由于高原地区的大气压较小，水的沸点会很低，所以煮的食物会不熟。药水瓶口处插C管的目的是：利用大气压来保证瓶子内外有一定的压强差，这样药水会顺利流出。
答案：（1）小 低 （2）大气压
8.（2012·菏泽中考）如图所示，关于“自
来水笔写字，墨水沿笔尖缓缓流出来的原因
是什么？”小红认为是因为“大气压的作
用”，可小明认为是因为“墨水重力”的作
用。请你设计实验验证他们的观点是否正确，
写出你的做法、依据的现象及对应的结论。
（1）验证“墨水缓缓流出来与大气压是否有关”；
（2）验证“墨水缓缓流出来与墨水的重力是否有关”。
【解析】（1）墨水之所以会缓缓流出来，是由于外界的大气压大于自来水笔内部的气体压强，这样把墨水压出来的，然后才可（用手）堵住笔芯的开口处（或密封），验证即可。
（2）因为重力的方向是竖直向下，可将笔尖向上写一会字，观察现象。
答案:（1）（用手）堵住笔芯的开口处（或密封），写一会字，如果笔迹变淡，直至不再显示笔迹，则与大气压有关，否则，与大气压无关。
（2）将笔尖向上写一会字，如果笔迹变淡,直至不再显示笔迹,则与重力有关，否则,与重力无关。
成功源于努力！