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第九章 压强
第3课时 大气压强
1．（2015春•端州区期末）有下列现象、实验或实例：
（1）托里拆利实验；（2）人们用语言交谈：（3）抽水机抽水； （4）用天平称质量； （5）水往低处
流；（6）马德堡半球实验；（7）氢气球升空；（8）塑料吸盘的挂钩运用；（9）船闸；（10）航空跳伞。
如果地球周围没有大气层，将不再发生的是（ ）
A．（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）
B．（2）（4）（5）（7）（8）（10）
C．（1）（2）（3）（6）（7）（8）（10）
D．（1）（2）（3）（5）（6）（7）（10）
【答案】C。
【解答】解：（1）托里拆利实验，第一次测量出了大气压的数值，所以若没有大气，该实验将无法进行；
（2）由于声音可以在空气中传播，真空不能传声，所以地球上没有空气，人们将无法用语言交谈；
（3）抽水机抽水是利用大气压工作的；
（4）若果没有空气，仍然可以用天平称质量；
（5）水往低处流是由于重力的缘故，与大气压无关；
（6）马德堡半球实验说明了大气压的存在，没有大气压，该实验将无法进行；
（7）氢气球升空，是利用空气的浮力，故没有空气，该现象将无法发生；
（8）塑料吸盘的挂钩运用是利用大气压进行的；
（9）船闸是利用连通器的原理工作的，与气压无关；
（10）航空跳伞，是利用空气的阻力减慢速度的，故必须有空气才能实现。
故如果地球周围没有大气层，将不再发生的是（1）（2）（3）（6）（7）（8）（10）；
2．（2012春•大邑县校级期末）把玻璃杯盛满水，用硬纸盖住，再倒过来，如图（a），纸片能将杯中的
水托住，之后，若将杯子慢慢转动，如图（b）（c），则（ ）
A．杯子刚一转动，纸片就不能将水托住
B．杯子转动到图b所示位置时，纸片才不能将水托住
C．杯子转动到图c所示位置时，纸片才不能将水托住
D．杯子转到任何位置，纸片都能将水托住【答案】D。
【解答】解：因为大气内部向各个方向都存在压强，故当杯子转到bc位置时纸片都能将水托住。
3．如图所示，将一大试管开口朝上，灌满水，再将一稍小的试管底朝下插入大试管水中某一深度，然后
将大、小试管一起倒过来（在这一过程中手始终握住大试管），下列说法中正确的是（ ）
A．小试管因受到地球吸引将掉下来
B．小试管因受到水的吸力将向上运动
C．小试管受到的大气压力大于水的压力和小试管的重力，将向上运动
D．以上说法都不对
【答案】C。
【解答】解：大试管中注满水并插入小试管后，水填充了小试管和大试管底部之间的部分，迅速倒过来，
水会在自身重力的作用下，从两个试管壁之间的空隙流动，从而在小试管底部形成一部分真空区域，在大
气压的作用下，小试管会向上运动；也就是小试管受到的大气压力大于水的压力和小试管的重力，将向上
运动。
4．（2017春•锦江区校级期中）如图所示，一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气，当外界大气
压强为1标准大气压时，管内水银柱高度l 小于76厘米，此时弹簧秤示数为F．若在水银槽中缓慢地倒
1 1
入水银，使槽内水银面升高2厘米，则玻璃管内的水银柱高度l 和弹簧秤的示数F 应满足（ ）
2 2
A．l＝l，F＝F B．l＞l，F＞F
2 1 2 1 2 1 2 1
C．l＜l，F＜F D．l＜l，F＞F
2 1 2 1 2 1 2 1
【答案】C。
【解答】解：（1）由题意可知，管内气体压强与水银柱压强之和等于外界大气压，即p +p ＝p，加
空气 水银柱 0
入水银后，由于空气的密度远小于水银的密度，因此管内空气体积明显变小，压强会变大，而大气压不变，
故p 变小，所以l＜l；
水银柱 2 1
（2）同样由题意可知，以试管为研究对象，它受到向下的重力+向下的大气压力＝向上的拉力F+管内气
1体向上的压力，弹簧秤的示数＝（试管重力+向下的大气压力）﹣管内气体向上的压力，由于相对原来管
内水银柱长度变小了，空气压强变大，对试管向上的压力变大，所以弹簧测力计示数减小，则弹簧秤的示
数F＜F。
2 1
综合上述分析，若在水银槽中缓慢地倒入水银，使槽内水银面升高，l＜l，F＜F，只有选项C符合题意。
2 1 2 1
5．在图所示装置中，粗细均匀的细玻璃管上端塞有橡皮塞，管内一段水银柱将一部分气体封闭在玻璃管
内。已知玻璃管和橡皮塞总重为G，管的横截面积为S，水银柱高为h，水银的密度为ρ，设当时大气压为
p，管内空气重力不计，则整个装置平衡时，弹簧秤的示数应为（ ）
0
A．G B．G+ρghS C．G﹣ρghS D．G+ρghS﹣pS
0
【答案】B。
【解答】解：
将整个装置看做一个整体，则弹簧测力计的示数就等于装置的总重力G 。
总
管内水银柱的重G ＝F＝pS＝ρghS，
水银
管和橡皮塞的重加水银重：
G ＝G+G ＝G+ρghS。
总 水银
6．（2019春•开江县期末）如图，长为1m的直玻璃管横截面积为2cm2，重为5N．当时大气压为
1.0×105Pa，玻璃管的上端为真空，水银对玻璃管的浮力忽略不计，则弹簧秤的示数为 2 5 N；当玻璃管
的上端进入了少量空气时，弹簧秤的示数 变小 （选填“变大”“变小”“不变”或“都有可能”）。
【答案】25；变小。
【解答】解：弹簧秤下面挂着的是玻璃管及水银，所以弹簧秤的示数为玻璃管的重力与高出液面的那段水
银柱的重力之和。
玻璃管的上端为真空，正是大气压支撑着管内水银柱，所以有G ＝pS＝1.0×105帕×2×10﹣4米2＝20N，
水银
又G ＝5N，
管
则F＝G +G ＝20N+5N＝25N；
管 水银
如果不小心管内混入了少量空气，管内水银上方有气压，管内、外水银液面高度差会减小，则弹簧秤的示
数变小；
7．（2012•宁德）下列的实验说明了什么：（1）图A实验说明 大气压强 的存在；
（2）图B演示纸条被抽走了，杯子却留在原处，说明杯子具有 惯性 ；
（3）图C是探究水的沸腾实验，水在沸腾过程中 温度 保持不变。
【答案】（1）大气压强；（2）惯性；（3）温度。
【解答】解：A、水不从杯中流出，正是由于大气压强的存在；
B、纸条被抽走了，杯子由于惯性会留在原处；
C、水在沸腾过程中，不断吸热，温度保持沸点不变。
8．（2008•汕头）我们生活的空间存在着大气压，只是我们平时没有在意它的存在。现提供下列器材：
A．塑料吸盘两个；B．玻璃片一块；C．玻璃杯一个；D．带吸管的纸盒饮料一盒；E．水。请你选择所需
器材，设计一个小实验来证明大气压的存在。
（1）写出你所选用的器材，并简述你的实验方法及观察到的现象。 实验器材：塑料吸盘一个、玻璃片
一块、水。
实验方法及现象：将蘸水的吸盘轻放在玻璃板上，向上拉吸盘，吸盘很容易被提起。用力按吸盘，排出它
里面的空气，拉吸盘，把玻璃板一起提起来。
（2）请举出一个在生活中应用大气压的例子： 吸盘挂衣钩 。
【答案】见解析
【解答】解：（1）实验器材：塑料吸盘一个、玻璃片一块、水。
实验方法及现象：将蘸水的吸盘轻放在玻璃板上，向上拉吸盘，吸盘很容易被提起。用力按吸盘，排出它
里面的空气，拉吸盘，把玻璃板一起提起来。
（2）应用例子：吸盘挂衣钩。
9．（2018•深圳二模）用弹簧测力计、刻度尺和注射器可以粗略测量大气压强以如图所示为例，求注射器
活塞横截面积的方法是：从针筒上读出注射器的容积V，用刻度尺测量注射器 全部刻度 （选填“针
筒”或“全部刻度”）的长度L，再算横截面积；再读出刚好拉动活塞时测力计读数F，则大气压强为
（用已测物理量表示）。实验时，可先在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两
个好处；一是减小 摩擦 ；二是 密封性好 。
【答案】全部刻度； ；摩擦；密封性好。
【解答】解：（1）用刻度尺测量注射器全部刻度的长度L，由二力平衡的条件可知：F＝p S＝p × ，
大气 大气
则p ＝ ；
大气（2）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是密封性好。
10．（2017•路南区一模）如图所示模拟马德堡半球实验估测大气压强的值。现有材料是两个带吸盘的挂
钩、量程为100N的测力计。
（1）还需要的测量工具是 刻度尺 。
（2）写出操作方法及需要测量的物理量：
① ①将两个吸盘用力挤压排除空气，分别向吸盘两边的挂钩施加拉力，并用用弹簧测力计测出吸盘恰好
被拉开时所用的拉力 F ；
② 用刻度尺测量出吸盘的直径 d 。
P ＝ 。
气
【答案】（1）刻度尺；（2）①将两个吸盘用力挤压排除空气，分别向吸盘两边的挂钩施加拉力，并用用
弹簧测力计测出吸盘恰好被拉开时所用的拉力F；
②用刻度尺测量出吸盘的直径d； 。
【解答】解：（1）测量大气压的原理是p＝ ，故需要用测力计测量拉力，用刻度尺测量直径d；
（2）①将两个吸盘用力挤压排除空气，分别向吸盘两边的挂钩施加拉力，并用用弹簧测力计测出吸盘恰
好被拉开时所用的拉力F；
②用刻度尺测量出吸盘的直径d；
大气压p ＝ ＝ ＝ 。
气
11．（2015春•平南县期中）如图是做托里拆利实验。用一根长约1米、一端开口的玻璃管，充满水银后，
将开口堵住倒插于水银槽内，则管中的水银液面会下降，降到一定高度时水银柱将 保持不变 。这时管
内外水银面高度差约为 76 0 mm．如果将玻璃管倾斜，管中水银柱的长度将 增大 ，但水银柱液面所
在的高度将 不变 。若用粗一点或细一点的玻璃管作这个实验，水银柱的高度将 不变 ，这是因为在
一定条件下，同一地区的大气压强 相同 ，如果管顶破一小洞，将看到 水银流回槽内 的现象。
【答案】保持不变；760；增大；不变；不变；相同；水银流回槽内。
【解答】解：（1）当长约1m的水银柱倒插入水银槽后，由于管内水银柱产生的压强大于管外的大气压，故水银会流出，管内水银柱下降；但下降会使管内水银柱产生的压强减小，下降到管内水银柱产生的压强
等于管外大气压时，水银柱就会停止下降，此时管内外水银面高度差约为760mm。
（2）如果玻璃管倾斜了，由于大气压是不变的，故能支持的水银柱高度也是不变的，故管中水银柱长度
会增大，使高度保持不变；
即使换一根粗或细的玻璃管，结果也是一样的，这是因为在一定条件下，同一地区的大气压强相同。
（3）如果管顶破了一个洞，则内外气压连通，大气压对管内水银柱就有个向下的压强，会使管内水银全
部流回水银槽中。
12．（2014秋•长沙县校级月考）小虎同学利用注射器（容积为V）、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筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是
排尽筒内的空气，密封注射器 。
（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 p＝ 。
（3）托里拆利实验测得一标准大气压＝ 76 0 mmHg，本实验中注射器筒内若有少量空气没有排干净。则
所测大气压值 偏小 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）
【答案】（1）排尽筒内的空气，密封注射器；（2） ；（3）760；偏小。
【解答】解：
（1）实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气，使注射器密封。
（2）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示
数；
注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积S＝ 将测量
结果代入压强公式得：P＝ ＝ ＝ 。
（3）意大利科学家托里拆利，利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度，即760mm；
如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式P＝ 可知，导致测得的大气压值偏小；相反，
如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大，拉力的测量值会偏大，导致测得的大气压值偏大。
13．活塞式抽水机里的水能随着活塞上升，是由于 大气压 的作用；1个标准大气压支持 10.33 6 m高
的水柱。
【答案】大气压；10.336；
【解答】解：活塞式抽水机和离心式抽水机工作时，都是使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的
作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的。
一标准大气压等于1.01×105Pa或者是760毫米汞柱；由公式p＝ρgh得，h ＝ ＝ ≈10.336m。
水
也就是说大气压只能支持高10.336m的水柱。
14．（2016•通州区一模）如图为一个两心壶，壶体为寿星造型，壶内为互不相通的两个容器。两心壶的
把手下部有一个孔A，将壶倒置，从A孔注入适量的酒，因其内部特殊结构，酒不会因壶倒置而流出；两
心壶的肩部有一个孔B，从B孔注入适量的水。若将A、B两孔都堵住，酒和水都不会从壶嘴倒出；若将
A、B两孔都放开，酒和水都会从壶嘴倒出。若要从壶嘴中只倒出酒，需要放开 A 孔、堵住 B 孔。
（选填“A”或“B”）
【答案】A；B。
【解答】解：由题意可知，将壶倒置，从A孔注入适量的酒，酒不会因壶倒置而流出。说明壶内盛酒的部
分是与A孔相连的；
又知道从B孔可以注入适量的水，说明壶内盛水的部分是与B孔相连的；
若要从壶嘴中只倒出酒，需要放开A孔，使其与外界大气相通，在大气压的作用下，酒才会顺利倒出。同
时为了不让水流出，应堵住B孔，使之不与大气连通，这样由于大气压的作用，壶内的水才不会流出。
15．（2010•苏州模拟）甲型H1N1流感疑似病例和确诊病例，都要被送到专业医院的“负压病房”进行医
学隔离观察和治疗，以防止病毒扩散。同学们对“负压”两字的含义有如下三种猜想：
A．病房内大气的压强大于病房外大气的压强
B．病房内大气的压强小于病房外大气的压强
C．因为病房是封闭的，所以病房内大气的压强可能大于也可能小于病房外大气的压强
（1）你认为猜想正确的是 B （填字母代号）；
（2）你判断的依据是 空气从压强大的地方流向压强小的地方 。
【答案】（1）B；（2）空气从压强大的地方流向压强小的地方。
【解答】解：如果是病房内压强大的话，病房内的空气会流出，造成病毒扩散。就不符合“进行医学隔离
观察和治疗，以防止病毒扩散”。
所以，只有外面的大气压大于室内的大气压，室内被污染过的空气才不能扩散到室外，而室外的新鲜空气
也才能被压入室内。
故只能选B．因为空气只能从压强大的地方流向压强小的地方，只有外面的大气压大于室内的大气压，室
内被污染过的空气才不能扩散到室外，而室外的新鲜空气也才能被压入室内。
16．高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超
过安全值时，锅内的气体就会冲出限压阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小。现有一个直径为24
厘米，空心柱小孔的横截面积为8毫米2，限压阀的质量为100克的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气
压为1.0×105帕，问：（1）高压锅内气体能达到的最大压强为多大？
（2）经商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105帕，要使此高压锅能继续
安全使用，原来的限压阀还能使用吗？若不能；应再配备一个质量为多大的限压阀？（g＝10牛/千克）
【答案】（1）锅内气体能达到的最大压强是2.25×105Pa；
（2）不能，应该再配一个质量为64g的限压阀。
【解答】解：（1）限压阀的重量为：
G＝mg＝0.1kg×10N/kg＝1N；
高压锅内气体能达到的最大压强为：
p＝p+ ＝1.0×105Pa+ ＝2.25×105Pa；
0
（2）p ＝p ﹣p＝1.8×105Pa﹣1×105Pa＝0.8×105Pa，
限 最大 0
根据p＝ 可得F ＝p S＝0.8×105Pa×8×10﹣6m2＝0.64N，
限 限
G＝F ＝0.64N，
限
m＝ ＝ ＝0.064kg＝64g。
17．（2018春•邹城市期中）在测定大气压的实验中，小明设计并进行了如下的实验（如图所示）。将蘸
水的塑料
挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘与玻璃板接触面的直径为
3.6cm。将小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上，用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃
板，这时测得吸盘、桶和沙的总质量10.2kg。请你通过计算，说明测算出的大气压的值是多少？
【答案】算出的大气压的值为1.003×105Pa。
【解答】解：根据二力平衡的知识，大气压力F等于小桶和沙的重力G，即F＝G＝mg；
吸盘的面积为S，吸盘脱离玻璃板时，小桶对吸盘的拉力（桶和细砂的重力）等于大气压对吸盘的压力，
即p ＝ ＝ ＝ ＝ ≈1.003×105Pa。
大气
18．（2018•武进区一模）阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯，该电梯外形是长圆筒，升降过程不使
用线缆，而是靠气压驱动。需要上楼时，抽气泵启动，抽走顶部空气，此时底部与顶部就会形成气压差，
底部空气推动电梯室往上升，需要下楼时，顶部充气，气压增大，使电梯往下降。底部高压区始终与外界
联通，外界大气压为1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部
面积均为0.9m2．（g＝10N/kg）
（1）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为多大？
（2）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多
少？【答案】（1）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为9.8×104Pa；
（2）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是
370kg。
【解答】解：（1）人和电梯的总重力：G＝（m+m ）g＝（100kg+60kg）×10N/kg＝1600N；
0 人
人乘电梯匀速上升时，受到竖直向下的重力、竖直向下的摩擦力、竖直向上的大气压力的差，
故气压差：F＝G+f＝1600N+200N＝1800N，
1
设顶部低压区的压强为P，则气压差产生的向上的压力为F＝（p﹣p）S＝（1×105Pa﹣p）×0.9m2＝
1 1 0 1 1
1800N，
则顶部低压区的气压：p＝9.8×104Pa；
1
（2）电梯匀速下降时，受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力、竖直向上的压力，
电梯受到的向上的压力为F＝（p﹣p）S＝（1×105Pa﹣9.5×104Pa）×0.9m2＝4500N；
2 0 2
电梯匀速下降，摩擦力方向向上，G ＝F+f＝4500N+200N＝4700N；
总 2
总质量为：m ＝ ＝ ＝470kg；
总
则下降时能装载的物体的最大质量为：m＝m ﹣m＝470kg﹣100kg＝370kg。
2 总 0
19．（2018春•西城区期末）“花笺茗碗香千载”，中国茶文化源远流长，茶壶（如图所示）也蕴含物理
知识。
（1）通常茶壶盖上有一个小孔，请简单解释原因；
（2）当壶嘴中水面到壶身底面的距离为5cm时，求：茶壶底受水的压强p。（g取10N/kg）
【答案】（1）茶壶的盖上留一小孔，使内外气压相等，水才容易倒出来；
（2）茶壶底受水的压强500Pa。
【解答】解：（1）茶壶盖上如果没有小孔，随着壶内水的流出，壶内气体质量一定，体积增大，压强减
小，壶内压强小于外界大气压，水不宜流出。茶壶盖上有了小孔，壶内、外气压相同，利用连通器原理，
水很容易流出。
（2）茶壶底受水的压强：p＝ρ gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa。
水
20．（2016春•安陆市期中）地球的表面积约为5.1×1014m2，地球表面的大气压约是1.0×105Pa．求：大
气压对地球表面的压力。
【答案】大气压对地球表面的压力为5.1×1019N。【解答】解：已知S＝5.1×1014m2，p＝1.0×105Pa．，
由p＝ 可得，大气对地球表面的压力：
F＝pS＝1.0×105Pa×5.1×1014m2＝5.1×1019N。
21．（2016春•汉阳区期中）有一种气压保温瓶其结构如图所示。用手压下按压器，气室上方小孔被堵住，
在瓶内气体压强作用下，水经出水管流出。松手后按压器被弹簧弹起，露出小孔。按压器面积为8cm2，瓶
内水面低于出水管口8cm，出水管最高处高出瓶内水面10cm，（按压时弹簧的平均弹力为1牛，大气压p
0
＝1.01×105Pa，g＝10N/kg，按压器所受重力忽略不计）
（1）气室上方小孔的作用是 让壶身与大气接通，利用大气压工作 。
（2）要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要多大？
（3）在按压器上至少要加多大的压力？
【答案】（1）让壶身与大气接通，利用大气压工作；
（2）要将水压出管口，瓶内水面上方的压强至少要1.02×105Pa；
（3）在按压器上至少要加多大的压力为1.8N。
【解答】解：（1）气压保温瓶属于连通器，气室上方小孔的作用是让壶身与大气接通，利用大气压工作；
（2）管口与瓶内水之间的压强差：
p ＝ρ gh＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m＝1×103Pa；
水 水
水面上的压强：
p＝p+p ＝1.01×105Pa+1×103Pa＝1.02×105Pa；
0 水
（3）克服压强差所需的压力：
F ＝p S＝1×103Pa×8×10﹣4m2＝0.8N；
水 水
考虑克服弹簧弹力后所需的压力：
F＝F +F ＝0.8N+1N＝1.8N。
水 弹
22．（2016春•仙游县期中）屋顶的面积是50m2，大气对屋顶的压力有多大？这么大的压力为什么没有把
屋顶压塌呢？（p＝1.0×105Pa）
0
【答案】屋顶的面积是50m2，大气对屋顶的压力有5×106N；屋顶上下表面都受到大气压力，相互抵消。
【解答】解：已知p＝1.0×105Pa，S＝50m2，
因为p＝ 所以大气对屋顶的压力F＝pS＝1.0×105Pa×50m2＝5×106N，
因为屋顶上下表面都受到大气压力，其作用相互抵消，所以房顶不会被压塌。
