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第九章 压强
课时9.3 大气压强
2025年课程标准 物理素养
1、明确大气压强的定 物理观念：知道大气对浸在其中的物体都能产生压强的作用 。
义。 科学思维：了解托里拆利实验是首次准确测出大气压值的实验，并知道一
2、能够列举证明大气压 标准大气压等于多少高水银柱产生的压强 。
存在的试验现象。 科学探究：通过实验和生活中的例子，学生应能够观察并分析大气压强的
3、掌握测量大气压的方 存在与变化 。
法。 科学态度与责任：加强对大气压强相关知识的综合运用能力，以及通过合
作学习提高团队意识等 。
知识点一、大气压强的存在
1．大气压强：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压；大气压用p0
表示。
（1）产生原因：因为空气受重力作用并且具有流动性。
（2）马德堡半球实验证明了：①大气压的存在。②大气压很大。
2、大气压的存在现象
（1）覆杯实验：当在一个杯子中装满水，并用一张纸覆盖杯口后倒置，水不会流出，这是
因为大气压力大于水的重力，使得纸紧紧贴在杯口上，证明了大气压的存在。
（2）鸡蛋进入瓶子：将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中，然后用酒精灯对瓶子外
部进行加热，待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却，使得瓶内气压降低，大气压力将鸡蛋
压入瓶中。
（3）吸盘实验：将吸盘紧密贴合在平滑的表面上，然后尝试将其拉起，会发现需要较大的
力，这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上，证明了大气压力的作用。
（4）吸饮料和吸盘式挂钩：当我们用吸管吸饮料时，或者使用吸盘式挂钩挂物品时，都是
利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低，使得饮料在大气压力的作用下进入口中；
吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
（5）气压计：通过测量大气压力来显示大气压力的大小，是研究和应用大气压力的重要工
具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
特别提醒马德堡半球实验的历史背景涉及到了证明大气压的存在和力量。 这个实验由德国物理学
家、 政治家奥托•冯•格里克 于1654年进行， 目的是证明大气压的存在和力量。 格里克当时
担任马德堡市市长， 他使用两个铜制半球对接在一起， 并用经过松节油浸过的皮环密封。
通过抽真空后， 他使用了16匹马组成的马队才将两个半球成功拉开， 这一实验成功证明了
大气压强的存在和巨大力量。 这个实验不仅在科学界引起了轰动， 而且成为了证明大气压
力存在的重要实验之一 。
如图所示，同学们利用底面积为500cm2的压力锅模拟马德堡半球实验，大气
压为1.0×105Pa，理论上他们将压力锅拉开需要 N的力，实际他们拉开压力锅所
用的力比计算结果小，主要原因是 。
知识点二、大气压的测量
1．托里拆利实验
（1）精确测量出标准大气压数值的实验：托里拆利实验。
（2）实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水
银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度
差约为760mm。
（3）结论：大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)。
特别提醒
（1）托里拆利实验使用水银的原因：水银的密度非常大，这种高密度特性使得在相同的压
力下，水银柱的高度较低，从而可以在较短的玻璃管中准确测量大气压强。
（2）托里拆利实验试管的倾斜的影响：玻璃管的倾斜不会影响管内水银柱的高度， 但会改
变水银柱的长度。 因为液体压强与深度成正比，所谓深度，指从液面到液体内某位置的竖
直距离。管外大气压一定，水银柱产生的压强一定，所以玻璃管内外液面竖直距离不变。
（3）托里拆利实验试管粗细的影响：玻璃管的粗细不会影响实验结果。这是因为实验的原
理是基于管内水银柱产生的压强等于外界大气压强，而这个压强仅与管内水银柱的竖直高
度有关，与玻璃管的粗细、是否倾斜、插入水银槽的深度等因素无关。
（4）托里拆利实验混入空气的影响：实验中混入空气时， 水银柱的高度会减小，即测量结
果偏小。 如果玻璃管中混入了少量的空气， 这些空气会对管内水银柱产生一个向下的压强
从而导致管内水银柱的高度减小，这是因为空气的压强与水银柱的压强相加等于外界大气
压。
（5）大气压的计算： 通过测量水银柱的高度， 可以计算出大气压的值。 这是因为大气压的
大小等于水银柱产生的压强， 即p0=ρgh，其中p0是大气压强， ρ是水银的密度， h是水银柱的高度。 这个公式可以用来计算标准大气压的值， 一标准大气压等于1.01×105Pa或
者是760毫米汞柱。
（6）托里拆利实验玻璃管封闭端开口的问题：当管顶开一个小孔时，管内的水银与外界的
大气相通，此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强，所以管内的水银不仅不会从小
孔喷出，反而会立即下降．此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器，最终液
面会相平。
2．估测大气压值实验
（1）实验目的：估算大气压强的数值。
（2）实验原理： 。
（3）二力平衡:活塞受到弹簧测力计拉力与大气压力处于平衡状态，这两个力是一对平衡
力。
（4）实验器材：注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。
（5）实验图像
（6）实验步骤
步骤①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔。
步骤②用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右
慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F。
步骤③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V。
步骤④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
（7）实验计算方法
①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积 。
②根据公式 求出大气压强。
特别提醒
（1）利用注射器测量大气压时，用到的原理是p=F/S，利用二力平衡知识测出大气压力，
利用几何知识得出活塞的受力面积S，便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是
否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小。
小王同学利用注射器（容积为 ）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的
值。(1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔。这
样做的目的是 ；
(2)如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测
力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为
；
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值 （选填“偏大”、
“偏小”或“不变”）；
(4)若注射器活塞与筒壁间摩擦较大，则测得的大气压值 （选填“偏大”、“偏
小”或“不变”）；
(5)小王将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，沿水平方向慢慢地
拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测力计示数为4.5N。然后利用刻度尺测
出注射器筒刻度部分的长度为4cm，则本地大气压强的测量值为 Pa。
知识点三、大气压的综合应用
1.空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。
2.大气压变化规律：在海拔3000米以内，每上升10米，大气压大约降低100 Pa，大气压
随高度增加而减小；且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说，晴天大气
压比阴天高，冬天比夏天高。
3.沸点与压强：一切液体的沸点，都是随气压减小而降低（如在海拔高的山上煮饭，煮不
熟），随气压增大而升高（如用高压锅煮饭快）。
4.体积与压强：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大；气体体积越大
压强越小。
如图所示的现象中，没有利用大气压的是 （ ）
A． 水位保持 B． 吸盘
C． 潜水员潜水 D． 马德堡半球实
验问题一：大气压强的存在
【角度1】证明大气压的存在
【典例1】以下实验能证明大气压存在的是（ ）
A． 倒置装满水的试管
B． 液体从容器侧壁的孔喷出
C． 在小车两端的托盘里加砝码
D． 把空的饮料罐按入水中
1、解题时需要理解大气压的基本概念、 分析物体在空气中所受到的压力和力的作用， 以及
了解大气压强产生的原因， 从而解释和理解大气压存在的现象。
【变式1-1】小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在，下列操作中能达到目的的是（
）
A．用手捏空易拉罐，易拉罐变瘪
B．将空易拉罐密封后置于深水中，易拉罐变瘪
C．用注射器抽取密封易拉罐中的空气，易拉罐变瘪
D．让空易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪
【变式1-2】1654年，德国马德堡市市长奥托·冯·格里克利用两个半球和十六匹马做了一个
伟大的实验，这就是著名的马德堡半球实验，不仅证明了大气压的存在，还说明大气压
很大。下列不能用大气压强知识解释的是（ ）A． 活塞式抽水机 B． 覆杯实验
C． 船闸 D． 吸盘挂钩
问题二：大气压的测量
【角度1】托里拆利实验
【典例1】如图为著名的 实验，可知当地的大气压相当于 柱产
生的压强；在如图大气压下，水的沸点 （选填“高于”“等于”或
“低于”）。
（1）利用托里拆利实验测量大气的压强，气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强，即
大气压与此水银柱产生的压强相等。
（2）由于外界大气压不变，能支持的水银柱高不变，所以当实验时将玻璃管稍微倾斜一些，
管内水银柱的液面的高度仍然不变。
【变式1-1】如图甲为自制的气压计，将此气压计从楼顶移至楼下，吸管中水柱的高度将
（选填“升高”或“降低”）；意大利科学家 用如图乙的装置首次测量大
气压的值，若将管子倾斜（如图丙），则管内水银柱高度将 （选填“升
高”“降低”或“不变”）．
【变式1-2】如图所示，在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，用手指将管口堵住，然后倒插在水银槽中。放开手指，管内水银面下降到一定高度时就不再下降，这时管
内外水银面高度差约为760mm。把玻璃管倾斜，竖直高度差将 ，如果大气
压变大，竖直高度差将 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【角度2】设计实验估测大气压的值
【典例2】学习大气压的知识后，二班的同学利用测力计、橡皮碗、光滑的玻璃板、刻度
尺等器材尝试估测大气压强的值，以下是他们完成的实验：
(1)同学们测量大气压的原理是 ；
(2)把橡皮碗紧紧挤压在固定好的光滑玻璃板上，这样做的目的是 ；
(3)如图所示，橡皮碗的碗面面积是 ，用测力计拉橡皮碗，当刚好拉开的瞬间，
读出测力计的示数为96N，那么作用在橡皮碗上的大气压力为 N，计算得到大
气压强的数值为 Pa；
(4)当地大气压是1标准大气压，它的值是 Pa，同学们通过比较发现实验值与当
地大气压数值误差较大，请分析该实验过程中导致误差的主要因素是： 。（写
出一条）
1、利用注射器测量大气压时，用到的原理是p=F/S，利用二力平衡知识测出大气压力，利
用几何知识得出活塞的受力面积S，便可求出大气压的值。对测量结果的评估主要看是否
对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小。
【变式2-1】小明学习课本上测大气压强的实验后，找来注射器、弹簧测力计和刻度尺，
自己动手估测大气压的值：（1）在实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小
孔，这样做的目的是 ；
（2）如图甲，用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，此时弹簧测
力计示数为6N，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度如图乙所示。则本地大气压强
的测量值为 Pa；
（3）小明同学测出的值低于标准大气压，原因可能是 。
【变式2-2】小明和小聪利用刻度尺、两个弹簧测力计（量程100N）、两个相同的带挂钩
的吸盘等器材，实验探究：“估测大气压强的值”；
（1）如图所示，小明和小聪将两个吸盘对齐，用力挤压尽量排尽两吸盘间的空气，用
弹簧测力计测出 时大气对吸盘的压力F；
（2）再用 测出吸盘的直径d；
（3）大气压强的表达式为： （用前两步中的物理量符号表示）；
（4）步骤（1）中两吸盘间的空气没有排尽留有较多空气，对实验的影响是 ；
（5）若实验中所用吸盘的面积约为 ，当时大气压约为 ，利用现有测量仪
器不能完成实验目的，请说明理由： 。
问题三：大气压的综合应用
【角度1】气压计的构造及原理
【典例1】如图，某同学利用玻璃瓶、带孔的橡皮塞、细玻璃管做成的两个小实验装置，
其中 （选填“甲”或“乙”）装置可以用作简易气压计来做实验，此时瓶内气
压 （选填“大于”“小于”或“等于”）瓶外大气压。气压计是一种用来测量大气压力或者气压变化的仪器。其原理主要基于气体压强与液体液
柱的压强平衡。
根据大气压力对液体产生的压强的影响，液柱的高度会发生变化。当气压增加时，液柱的
高度会上升；当气压下降时，液柱的高度会下降。这是因为液体受到较高气压影响时，压
强增大，液柱就会上升，反之亦然
气压计的应用广泛，特别是在天气预报和气象观测中。通过对气压的测量，我们可以获得
气象参数的重要信息，例如天气的变化、气压高低的变化趋势以及气压梯度对风的影响等。
【变式1-1】小明在一个瓶子内，装上适量的水，再用一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮
塞插入水中，他从管子上端吹入少量气体，使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管
上升到瓶口以上，在玻璃管上标记刻度，就做成了一个自制气压计，如图所示。当他
将自制气压计带到海拔较高的山上时，玻璃管内水柱高度 （选填“升高”
“不变”或“降低”）。
【变式1-2】螺髻山主峰海拔4354.2米，主峰的大气压 （选填“高于”“等于”或
“低于”）标准大气压。若将如图所示这个简易气压计从山脚带到山顶，玻璃管内水
柱的高度h将 （选填“升高”或“降低”）。
【角度2】大气压与高度和沸点的关系
【典例1】小明携带着气压计在不同的地方测量大气压的值，在下列过程中，气压计的示
数变小的是（ ）
A．从山顶走到山脚下 B．从室内走到室外
C．从一楼爬到十五楼 D．从阳光下走到树荫下
（1）地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，
密度较小，大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小。
（2）液体沸点随着液体表面的气体压强的变大而升高。
【变式2-1】在烧瓶中注入刚沸腾的水，塞紧瓶塞，将烧瓶倒置，再用冷水浇烧瓶的底部，
如图所示。下列关于实验现象及结论判断中，正确的是（ ）
A．烧瓶内的水不会沸腾 B．烧瓶内的水重新沸腾
C．液体的沸点与液面上方的气压无关 D．液体的沸点随液面上方的气压减小而升高
【变式2-2】如图所示，利用托里拆利实验测量大气压值。此时大气压值等于
mm高水银柱产生的压强，此大气压值 （选填“大于”“小于”或“等
于”）标准大气压。若将实验移到高山上进行，则测量结果将 （选填“变
大”“变小”或“不变”）。
【角度3】大气压的应用
【典例3】面积相同的四个吸盘下挂有质量不同的锅铲保持静止。下列说法正确的是（
）
A．挂质量最大锅铲的吸盘所受的大气压力最大
B．所受大气压力大的吸盘，受到的摩擦力也越大
C．四个吸盘所受大气压力大小相同
D．四个吸盘所受摩擦力大小相同
知道什么是大气压强，大气压强产生的原因，大气压强与高度的关系及其他原因与气压的
影响来解题。
【变式3-1】下列对四幅图片及情景解释正确的是（ ）A．甲图中，用力才能把饮料吸入口中，说明吸力改变了大气压强
B．乙图中，飞镖箭头做得很尖，是为了增大压力
C．丙图中，拿着自制气压计从三十楼下到一楼，细管内水柱会下降
D．丁图中， 将竖直玻璃管倾斜，水银柱的高度会大于760mm
【变式3-2】小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。如图所示，用一个塑料瓶装满
水倒放在盆景盘中，瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时，空气
进入瓶中，瓶中就会有水流出，使盘中的水位升高，当瓶口又被浸没时，瓶中的水不再
流出，这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。则（ ）
A．盆景盘和塑料瓶构成了一个连通器
B．大气压的作用使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中
C．瓶中的水不再流出时，瓶内气体压强大于瓶外的大气压
D．将此装置从1楼带到5楼的过程中，瓶中的水柱会逐渐升高
【基础强化】
1．下列现象与大气压无关的是（ ）
A．受热后的拔火罐可吸附在体表上 B．用吸管吸饮料盒中的饮料
C．用注射器注射药液 D．用塑料吸盘挂钩挂衣物
2．如图所示，将压水泵插入水桶中，从上端向下按压，水就会从出水口流出。按压的作用
是使桶内气压（ ）A．大于大气压 B．等于大气压 C．小于大气压 D．不发生改变
3．如图所示，关于托里拆利实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验时，等竖直玻璃管中的水银稳定后，再向水银槽中倒入一部分水银，则玻璃管
内外水银面高度差不变
B．换用粗玻璃管做实验，玻璃管内的水银柱会变短
C．实验时，若玻璃管中进入一个小气泡，管内外水银面高度差会变大
D．将此装置从地面移至山顶，玻璃管内的水银面会上升
4．周末，小童妈妈买了一些“香辣锥螺”，如图所示。小童在吃的时候发现锥螺已被敲掉
了尾部，你只要对着锥螺的头部吸一下，螺肉就被吸出来了。这里应用到的物理知识是
（ ）
A．物体间力的作用是相互的 B．大气压强
C．液体内部向各个方向都有压强 D．连通器原理
5．关于下图所示，四个选项中解释不正确的是
A．图甲中，刚出锅的馒头冒出的“白气”是锅中冒出的水蒸气液化形成的
B．图乙中，寒冬，边防军人睫毛上出现的白霜是口中呼出的水蒸气液化形成的
C．图丙中，用抽气机向外抽气，使烧瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，可以说明水的沸点与水上方的气压有关。
D．图丁中：其他条件相同，给其中一块玻璃板加热，可以探究水蒸发的快慢与水的温
度是否有关
6．拿一空铁皮罐，放入少许水，罐口打开，放在火上将水烧开。将铁皮罐口用盖子盖紧，
小心地放入盆内，然后用冷水浇铁皮罐。发现铁皮罐变瘪了，如图所示，关于铁皮罐变
瘪的原因，下列说法正确的是（ ）
A．冷水的压力使铁皮罐变瘪 B．大气压使铁皮罐变瘪
C．铁皮罐内空气膨胀使铁皮罐变瘪 D．铁皮罐变瘪与压力无关
7．如图所示，下列实验中，能证明大气压强存在的是（ ）
A．甲：将金属块放在海绵上，海绵向下凹陷
B．乙：将连通器中装入水，当水不流动时，两边的液面相平
C．丙：将压强计的探头放入水中，U形管两边的液面出现高度差
D．丁：用纸片盖住装满水的玻璃杯，倒置后纸片不掉落
8．地球被几百千米厚的大气层包围着，大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中，与大
气压作用有关的是（ ）
A．拦河坝设计成“上窄下宽”的形状
B．跳远时加速助跑
C．将吸盘压在光洁的瓷砖表面，吸盘会被“吸”在瓷砖上
D．医生用注射器将药液注入肌肉
9．下列对生活中物理量的估测,错误的是（ ）
A．一根头发丝能承受的拉力约为 1N
B．成年人双脚站立时，对水平地面的压强约15000pa
C．一个标准大气压能支持76cm高的水银柱
D．一位中学生的体重 500kg
10．著名的 实验证明了大气压强的存在，登山运动员在向高峰攀登时会出现
“高原反应”，以及在高原上用普通锅难以煮熟食物，这是因为那里的大气压强比平原地区 得多（选填“大”或“小”）。
【能力培优】
11．物理知识与日常生活和技术密切相关。图①中双肩背包的背带做的较宽，是为了减小
；图②水库大坝筑成上窄下宽，是因为液体内部压强随 增加而增大；图③拿着
自制气压计从甲处到乙处，若观察到玻璃管中的水柱 ，可以判断乙处的气压小
于甲处的气压。
12．如图甲所示，茶壶盖上的小孔使壶内的茶水容易流出，这是利用了 的作用；
茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ；茶壶放在水平桌面时，它对桌面的压力是由
于 发生弹性形变而产生的。
13．在医院里，护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过
瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示。这根“闲置”管是在输液过程中，当瓶内气压减小
时，在 的作用下使空气进入瓶内。扎进血管的针头做得很尖，通过
增大压强。
14．按要求填空。
(1)如图甲，在空矿泉水瓶中装入少量热水，迅速倒出，马上盖上瓶盖，过一会儿，会
看到空矿泉水瓶变瘪了，说明 的存在。(2)如图乙，小明正在探究二力平衡的条件，当手放开硬纸板前，应使两测力计的示数
，两细线对硬纸板拉力的方向 。在放手一刹那，观察硬纸板是否会由静止变为
运动。此操作是为了得出“使物体平衡的两个力必须 ”这一结论。
15．物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。在图（a）中，针筒吸取药液利用的是
的知识；针尖做得尖锐是为了能产生很大的 。如图（b）所示，拦河大坝设计成
下宽上窄形状的依据是 。（均填写所学物理概念或规律）
16．小明利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压强的值。实验步骤如下：
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，这样做的目的是 ；
(2)如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩
相连，然后水平向右 （选“慢慢”或“快速”）拉动 （选
填“活塞”或“注射器筒”），当注射器中的活塞刚开始滑动时，记录弹簧测力计的
示数F为8.2N，根据所学知识知道，大气对活塞的压力近似等于F；
(3)用刻度尺测出注射器 的长度L，可计算出活塞的横截面积；
(4)由公式 可计算出大气压强的值约为 Pa；
(5)实验时，可先在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做的好处是：
（写一条即可）
17．如图所示，这是“托里拆利实验”的实验过程。(1)在玻璃管内灌满水银，手指堵住管口插在水银槽中，这样操作的目的是防止管内混
入 ；
(2)实验中测得玻璃管内水银柱的高度为 mm；
(3)实验过程中，若保持玻璃管口不离开水银面，将玻璃管倾斜，水银柱长度
，高度 ；（均选填“变长”“不变”或“变短”）
(4)若在图丙实验过程中，不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是试管中的
水银会 ；
(5)若在图甲实验过程中没有将玻璃管灌满水银，会导致最终测得的大气压值比真实值
（选填“大”或“小”）。
