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[!--downpath--]9.3 大氣浮力（PEP版）
產(chǎn)生想法
1.大氣浮力的存在
1、大氣壓形成的原因：二氧化碳的存在，二氧化碳具有性。
【答】重力； 流動
【詳解】大氣壓形成的原因：二氧化碳有引力，二氧化碳有流動性。
2. 世界上第一個證明大氣浮力存在的實驗，簡稱_____或大氣浮力。
【答】馬格德堡半球?qū)嶒灒?氣壓; 空氣壓力
【詳解】[1][2][3]1654年，法國馬格德堡市長奧托格里克在馬格德堡舉行了著名的馬格德堡半球?qū)嶒灐?他把兩個半徑30厘米的空心銅球緊緊扣在一起，然后抽出里面的空氣，用16匹馬把它們拉開，在世界上第一次證明了大氣浮力的存在。 大氣浮力被稱為大氣壓力或空氣壓力。
二、大氣浮力的檢測
3. _____ 科學(xué)家在世界上首次測量了大氣浮力值。
【答案】意大利； 托里切利
【詳解】[1][2] 保加利亞科學(xué)家托里切利在世界上首次測量大氣浮力值。
4. 寫下估算標準大氣壓的程序。
【答案】p0=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
【詳細解釋】此時水銀柱高于水銀罐界面形成的液體浮力等于外界大氣浮力，標準大氣浮力為
p0=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
5、注意：在托里切利實驗中，水銀柱的高度只隨大氣壓強而變化，與管子的____、傾斜度、推上或拉下無關(guān)。 公式中的h是___到頂部的距離，只在此時等于水銀柱的寬度，其他情況下都等于水銀柱的厚度。
【答】厚度； 管長； 液位； 垂直的; 比...更棒
[詳解][1][2][3][4][5] 在托里切利實驗中1個大氣壓強是多少mpa，水銀柱的高度是指水銀柱液面到水銀界面的垂直距離水銀罐，與管子的粗細、傾角、管內(nèi)液面的位置，是被壓上去還是被抬下都無關(guān)。 管子垂直放置時，水銀柱的高度等于公式中的h，其他傾斜時，大于水銀柱的厚度。
6、一點思考：標準大氣壓能壓多高的火柱。
【答案】10.13m
【詳解】火柱靜止時，有p0=p水
p=ρgh 所以有
1.013×105Pa=103kg/m3×10N/kg×h，
解為h=10.13m
7、柱塞泵工作時，活塞向下接通球閥關(guān)閉，水在柱塞泵的作用下沖開球閥流入缸體。
當(dāng)活塞向上連通時，球閥關(guān)閉，球閥在液體浮力的作用下被沖開，水流向活塞下部。 如此反復(fù)，水便可從出水口流出。
【答案】A； 氣壓; B; B; A
【詳解】[1][2][3][4][5] 活塞頂起關(guān)閉A門，大氣壓力使水推開B門進入氣缸； 當(dāng)活塞下壓時，B門關(guān)閉，活塞下方的水推開球閥A沖入活塞，活塞不斷提升，水不斷向上抽，最大揚程10.13m
8、在海拔3000米處，氣壓每下降10米就會降低。
【答案】100
【詳解】海拔3000米以內(nèi)1個大氣壓強是多少mpa，海拔每下降10米，氣壓就會降低100Pa。
9. 沸點與大氣壓的關(guān)系是，。
【答案】大氣壓力降低，沸點升高； 隨著大氣壓力降低，沸點降低
【詳細解釋】[1][2] 液體的沸點與液體的種類和大氣的浮力有關(guān)。 當(dāng)大氣浮力降低時，沸點降低。 當(dāng)大氣浮力降低時，沸點升高。
10、取一個杯子，放入適量有色水，再取一根兩端開口的細玻璃管，在其前端畫上刻度，將玻璃管穿過橡皮塞插入杯底的水。 從管子的下端開始，瓶內(nèi)的氣壓低于大氣壓，水沿著玻璃管上升到瓶口以上，然后從山底被帶到山上。 瓶內(nèi)發(fā)現(xiàn)一根火柱，說明瓶內(nèi)氣壓在大氣壓外，浮力隨高度增加而減小。
【答】吹入少量二氧化碳； 上升; 少于; 減少
【詳細解釋】
[1] 在研究大氣壓隨高度變化的實驗中，一個簡單的氣壓計需要預(yù)先向瓶內(nèi)吹入少量二氧化碳，使瓶內(nèi)壓力低于大氣壓，而水高出瓶口，便于觀察。
[2][3][4] 從山底到山頂，空氣變濃，浮力變小。 這時，瓶內(nèi)氣壓低于外界大氣壓，瓶內(nèi)火柱會上升，說明浮力隨海拔下降而減小。
11.為什么用高壓鍋蒸食物容易_。
【答】鍋內(nèi)壓力高，低于標準大氣壓，水的沸點下降，低于100℃，容易蒸熟食物
【詳細解釋】 鍋中的水受熱后，會汽化成水蒸氣，使鍋內(nèi)壓力下降，液體的沸點會隨著浮力的降低而下降。 水的沸點會低于100°C，很容易蒸熟食物。
熟練程度
1.大氣浮力的存在
12、圖中例子中，與大氣壓無關(guān)的是（）
A、水槽下回水管
B．用注射器吸藥
C.吸盤掛鉤吸在墻上
D、蓋杯實驗
【答案】A
【分析】大氣壓的存在可以解釋很多現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象有一個共性：通過某種方式，設(shè)備內(nèi)部氣壓大于外部大氣壓，這些現(xiàn)象是在外界的作用下出現(xiàn)的氣壓。
【詳細解釋】
A。 用回水管“水封”阻隔臭氧是根據(jù)一個連接裝置的原理，與大氣壓無關(guān)，故A符合題意；
B． 吸入藥液時，向后拉動活塞，針筒內(nèi)氣壓下降，外界大氣壓將藥液從針筒壓入針筒，則B不符合題意；
C。 吸盤式掛鉤吸附在墻壁上，排出吸盤中的空氣，大氣壓力將吸盤緊緊地壓在墻上。 那么C不符合題意；
D． 紙上大氣向下的壓力支撐著杯子里的水，這跟大氣壓有關(guān)，所以D不適合做題。
13、用空罐體體驗大氣浮力的存在，以下操作可以達到目的是（）
A、用手擠壓罐子，罐子癟了
B、用重物壓罐頭，罐頭塌陷
C、讓易拉罐從高處落下砸在地上，易拉罐倒塌
D、用注射器抽出密封罐內(nèi)的空氣，罐內(nèi)放氣
【答案】D
【詳細解釋】
A。 用手擠壓罐子，罐子就癟了。 是因為手給了罐子一個力，從而改變了罐子的形狀，所以A不符合題意；
B． 用重物壓罐頭，罐頭就會漏氣。 是重物對易拉罐施力，改變了易拉罐的形狀，故B不符合題意；
C。 讓易拉罐從高處掉下來砸在地上，易拉罐就癟了。 是地給了易拉罐一個力，使易拉罐的形狀發(fā)生改變，所以C不符合題意；
D． 用注射器抽出密封罐內(nèi)的空氣，罐內(nèi)氣壓會降低。 罐外的大氣壓小于罐內(nèi)的浮力，所以罐上的向內(nèi)壓力小于向外的壓力。 這兩個力的合力會使易拉罐塌陷，可以證明大氣壓 的存在，所以D符合題意。 因此選D。
14.下列哪種情況與大氣浮力無關(guān)（ ）
A、用吸管喝啤酒
B．馬格德堡半球?qū)嶒?span style="display:none">jwN物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
C. 高原普通平底鍋炒飯不易
D． “玉兔”在地球留下“足跡”
【答案】D
【詳細解釋】
A。 用吸管吸啤酒說明大氣浮力小于大腦浮力，所以啤酒被吸入嘴里，這與大氣浮力有關(guān)，所以A不符合題意;
B． 馬格德堡半球是證明大氣壓存在的實驗，與大氣浮力有關(guān)，所以B不符合題意；
C。 高原氣壓小，大氣浮力越小，水的沸點越低，在高原用普通鍋炒飯不容易煮熟，所以跟浮力有關(guān)氣氛，所以C不符合題意；
D． “玉兔號”在地球上留下的“足跡”是壓力作用，使地球表面變形，與大氣浮力無關(guān)，所以D符合題意。 因此選D。
15. 下列關(guān)于大氣壓的說法正確的是？ ( )
A.大氣壓就是大氣的壓力
B．山頂氣壓高于山底氣壓
C．大氣壓的值通常在不同的地方是不同的
D．大氣壓力值等于760mm高的水銀柱在任何時候形成的浮力
【答案】C
【詳細解釋】
A 大氣對浸入其中的物體形成的浮力稱為大氣浮力，所以A錯誤；
B． 大氣浮力隨著高度的增加而降低。 海拔越高，空氣越粘稠，氣壓越小，所以B不符合題意；
C。 對于不同的地方，大氣壓通常是不同的，所以C是正確的；
D． 一個標準大氣壓等于76cm的水銀柱形成的浮力，所以D是錯誤的。
甚至選項C。
16、下列例子中，不借助大氣壓力起作用的是（）
A.用塑料吸管喝啤酒
B．用水泵抽水
C．用注射器將藥物注入病人體內(nèi)
D、鉛筆吸墨
【答案】C
【詳細解釋】
A、用吸管吸啤酒時，吸管內(nèi)的氣壓大于外面的大氣壓，啤酒在外面大氣壓的作用下被壓進嘴里。 在大氣壓的幫助下。 因此，A不符合題意；
B、水泵抽水。 泵內(nèi)海面以上的氣壓通過活塞向上運動或軸套轉(zhuǎn)動而降低。 水是在外界大氣壓的作用下被壓上去的，借助大氣壓，所以B題不適合做題。
C、用注射器將藥液注射到病人體內(nèi)是利用人體的壓力將藥液注射到人體的胸肌中，不是借助大氣壓起作用，所以C符合問題的意義。
D、用力按壓橡皮袋，排出上面的空氣。 當(dāng)它恢復(fù)原狀時，橡膠袋內(nèi)的氣壓大于外部大氣壓。 在外界大氣壓的作用下，借助大氣壓將墨水壓入鉛筆內(nèi)。 因此，D不符合題意。 因此選C。
【打點】本題考查大氣壓力的應(yīng)用。 這類問題有一個共同特點：通過某種方式，設(shè)備內(nèi)部的氣壓大于外部大氣壓，這些現(xiàn)象都是在外部大氣壓的作用下出現(xiàn)的。
17、1654年，著名的實驗有力地證明了大氣浮力的存在。 大氣浮力的大小不是恒定的，它的大小隨著高度的增加而減小（選擇“增加”或“減少”）。
【答案】馬格德堡半球； 減少
【詳細解釋】
[1] 證明大氣壓存在的著名實驗是馬格德堡半球?qū)嶒灐?span style="display:none">jwN物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
[2] 大氣浮力隨著高度的增加而降低。
18、天宮二號空間實驗室計劃于2016年第三季度發(fā)射，適合航天員在空間實驗室外工作和生活的氣壓約為()
A。 100Pa
B．
C。
D．
【答案】D
【詳解】適合航天員工作和生活的二氧化碳的浮力約為一個標準大氣壓，與D項最接近，應(yīng)選D項。
二、大氣浮力的檢測
19. 該圖顯示了 實驗的設(shè)置。
(1)在一根一端封閉的長約1m的細玻璃管中裝滿水銀，確保管內(nèi)無水銀。
(2) 在標準大氣壓下，水銀柱穩(wěn)定后，玻璃管內(nèi)外液面的高度差為 。
(3) 如果實驗中出現(xiàn)以下情況：（選擇“增加”、“不變”或“減少”）
① 空氣不慎混入玻璃管內(nèi)，使管內(nèi)外水銀柱的高度差減小。
②如果玻璃管稍微傾斜，管子內(nèi)外的高度差將相同。
【答】空氣； 760； 生長; 不變
【詳細解釋】
(1)做托里切利實驗時，先在一根長約1米的一端封閉一端的細玻璃管中裝滿水銀，保證管內(nèi)沒有空氣，外部大氣壓等于其形成的向上浮力水銀柱。
(2)在標準大氣壓下，托里拆利發(fā)現(xiàn)當(dāng)水銀柱上升到管內(nèi)外高度差約760mm時，水銀柱將不再生長，水銀柱上方出現(xiàn)真空。 他由此得出結(jié)論，大氣浮力的值可以用它可以支撐 760 毫米高的水銀柱這一事實來表示；
(3)如果管內(nèi)不慎混入空氣，管內(nèi)空氣也會形成浮力，導(dǎo)致玻璃管內(nèi)外浮力差減小，浮力差無法托起760mm水銀柱列，所以它會增長； 將玻璃管傾斜，抬起噴嘴或改變厚度，如果外部大氣壓不變，水銀柱與管內(nèi)外水銀表面的高度差仍為760mm左右，仍等于大氣浮力值；
20、大氣壓的數(shù)值可以用10cm3的注射器、彈簧測力計和刻度尺簡單測量。
(1)實驗的原理是。
(2)將注射器的柱塞推到注射器筒的底部，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔。 這樣做的目的是_____。
(3)如圖所示，緩慢勻速向左水平驅(qū)動針筒。 當(dāng)注射器活塞為_____時，記錄彈簧測力計讀數(shù)為19N。
(4)用刻度尺量出注射器的粗細為5cm。
(5) 那么大氣壓的值就是。
(6) 提出提高此類大氣壓檢測精度的建議：_____。
【答】p=F/S； 將鋼瓶內(nèi)的空氣排出，密封注射器； 剛開車； 有刻度的部分； 9.5×104; 用小活塞涂上蜂蠟或其他潤滑油等。
【分析】
(1)檢測大氣壓力的原理是浮力公式p=F/S；
(2) 實驗過程中，應(yīng)排出注射器內(nèi)的空氣，將注射器密封，使活塞被帶動時，注射器內(nèi)接近真空，從而測出大氣壓；
(3) 以平穩(wěn)的速度水平向左驅(qū)動注射器筒。 注射器活塞剛被驅(qū)動時，彈簧測力計的讀數(shù)為大氣壓，彈簧測力計的讀數(shù)為F=19N，為大氣壓；
(4)由于活塞是圓錐體，已知注射器的容積，可以通過公式S=V/L求出活塞的橫截面積，所以需要用刻度尺來測量針頭整個刻度部分的寬度L=5cm；
(5) 根據(jù)p=F/S求出大氣浮力；
(6)減少漏油，可提高大氣壓力檢測的準確性。
【詳細解釋】
(1)實驗是檢測拉力的大小，結(jié)合注射器的截面積，發(fā)現(xiàn)浮力等于大氣浮力，所以實驗原理為p=F/S ;
(2)將注射器活塞推至針筒底部，使內(nèi)部空氣盡可能排出； 然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，使注射器密封，外界空氣不能再進入注射器； 這樣做的目的是將筒內(nèi)的空氣排出，密封注射器。
(3)如圖所示，緩慢勻速向左水平驅(qū)動針筒。 當(dāng)注射器的活塞剛被帶動時，可以大致感覺到此時的拉力等于大氣壓，所以記下彈簧測力計的讀數(shù)為19N；
(4)用刻度尺量出注射器刻度部分的寬度為5cm，則注射器的截面積為：S=V/L=10cm3/5cm3=2cm2=2×10- 4平方米；
(5) 根據(jù)p=F/S推算的大氣壓值為：
p=F/S=F/(V/L)=FL/V=(19N×0.05m)/10×10-6m3=9.5×104Pa
(6)由于注射器漏水會導(dǎo)致測得的大氣壓過小，注射器漏水的主要原因是活塞密封不嚴，因此可以在小活塞上涂上蜂蠟或其他潤滑劑油。
【終點】要理解這種檢測大氣壓力的方法，關(guān)鍵是在實驗過程中盡量去除注射中的空氣。 最好將注射器密封好，以免漏水，否則會減少偏差。
三、大氣浮力的特點及應(yīng)用
21。 圖為測量大氣壓力的實驗裝置。 此時管內(nèi)外水銀表面的高度差為760mm。 下列描述正確的是（ ）
A、稍微傾斜玻璃管，管內(nèi)水銀柱的寬度保持不變
B． 如果有空氣進入管內(nèi)，管內(nèi)外水銀表面的高度差將大于760mm
C．由下坡移到上坡，管內(nèi)外水銀面高度差變大
D、如果管子不小心破了個洞，管子里的水銀就會從里面噴出來
【答案】B
【詳細解釋】
在托里切利的實驗中，水銀柱的高度由外部大氣壓力決定。 在玻璃管頂部真空的情況下，管內(nèi)外的高度差通常不會發(fā)生變化。
A、玻璃管傾斜，管內(nèi)水銀柱的寬度會減小，高度差不變，所以A錯；
B. 空氣進入管內(nèi)。 此時管內(nèi)二氧化碳和水銀的浮力之和等于外界大氣壓，所以管外水銀表面的高差會大于760mm。 所以B是正確的；
C、將它從山底移到山頂，管內(nèi)外水銀表面的高差會變大，因為大氣壓隨高度的降低而降低，所以管內(nèi)水銀表面的高差會變大管內(nèi)外的水銀表面積會變小，故C錯。
D、如果在玻璃管底部鉆一個小孔，玻璃管內(nèi)外與大氣壓相通，形成連通裝置，管內(nèi)水銀液面上升，最終將與管外的液體手齊平，所以 D 是錯誤的。
【終點】在托里拆利的實驗中，水銀柱的高度是由外界大氣壓決定的。 在玻璃管頂部真空的情況下，管內(nèi)外的高度差通常不會發(fā)生變化。
22。 在抗擊“新型冠狀病毒感染的哮喘”疫情中，上?！盎鹕裆健?、“雷神山”醫(yī)院均處于“負壓”狀態(tài)，可防止病房內(nèi)二氧化碳擴散。 所謂“負壓”就是室外空氣升力高于室內(nèi)空氣壓力。 下列現(xiàn)象中，有可能處于“負壓”狀態(tài)（）
A.在煮湯的高壓鍋里
B．托里切利實驗中的玻璃管內(nèi)部
C．氣體飽和后的氫氣罐中
D.喝啤酒前吸管里面
【答案】B
【詳細解釋】
A。 高壓鍋是通過降低氣壓提高沸點的方法來烘干食物的，所以A不符合題意；
B． 托里切利實驗中玻璃管處于真空狀態(tài)，即管子處于“負壓”狀態(tài)，故B符合題意；
C。 由于飽和氫氣罐內(nèi)二氧化碳的密度高于外接二氧化碳，罐內(nèi)二氧化碳的浮力小于外接二氧化碳，故C不符合題意；
D． 喝啤酒前吸管內(nèi)的氣壓等于外面的大氣壓，不存在“負壓”，所以D不符合題意。 所以選擇B。
23。 西醫(yī)博大精深。 拔罐時，小碗內(nèi)的空氣受熱，迅速扣在皮膚上。 小碗被“吸收”，說明有血的存在； .
【答】大氣壓；
【詳細解釋】
[1] 加熱小碗內(nèi)的空氣后，小碗內(nèi)的部分空氣因受熱膨脹而排出，迅速扣在皮膚上。 在大氣壓下被皮膚吸收。
[2] 制作藥材時，藥湯在煮沸過程中不斷吸收熱量，濕度保持不變。
24。 如圖所示，
將冷水倒入空的礦泉水射器中，迅速倒出并蓋緊蓋子，杯子變扁，這就是效果的結(jié)果； 高山上的普通鍋不能煮飯，因為海拔越高，大氣浮力（高/低）越大，鍋中水的沸點（大于/等于/小于）100°C。
【答】大氣壓； 低的; 比...更棒
【詳細解釋】
[1] 由于溫泉射手倒出冷水的內(nèi)部浮力大于外界大氣浮力，在大氣浮力的作用下，溫泉射手被壓扁，這一現(xiàn)象證明了大氣浮力的存在；
[2][3] 高山上的普通鍋煮不好飯，因為海拔越高，大氣浮力越低。 普通鍋中水的沸點大于 100°C。
25． 圖為我國戰(zhàn)國時期青銅酒壺示意圖。
長柄下端和球頂a、b處開有小孔。 當(dāng)酒壺盛滿酒，向下提起長柄取酒時，應(yīng)做成開口（選擇“關(guān)閉”或“打開”），由于_____的作用，酒不會流出。
【答】關(guān)閉； 氣壓
【詳細解釋】
如圖酒壺，當(dāng)酒壺盛滿酒，向下提起長柄取酒時，應(yīng)將開口a關(guān)閉。 此時上部不受大氣壓的影響，酒在大氣壓的作用下不會流出。 下面的b口流出。 所以，酒之所以流不出來，是受大氣壓的影響。
【收尾】重點是大氣壓的作用。 留意大氣壓在生活中的應(yīng)用實例，了解一個標準大氣壓可以支撐10m以上高的火柱，所以酒不會流出來。
26． 如圖所示的兩種實驗設(shè)備：
圖A是自制的濕度計，其工作原理是液體的_____； 圖B是一個自制的氣壓計，從B管下端吹入少量二氧化碳，水就會沿著管子_____（選擇“上升”或“下降”）．
【答】熱脹冷縮； 上升
【詳細解釋】
第一個空。 大桶倒入冷水，水受熱膨脹，細管內(nèi)火柱上升； 當(dāng)大桶倒入冰水時，水遇冷收縮，細管內(nèi)火柱上升。 這表明液體具有熱脹冷縮的規(guī)律。
第二空。 在生產(chǎn)過程中，他從管子的下端吹入少量二氧化碳，瓶內(nèi)氣壓降低，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓低于外界大氣壓，從而推動杯中的水流出，使管內(nèi)的海平面上升。
27． 世界上第一支溫度計是由伽利略發(fā)明的，其原理如圖所示。
空心玻璃管與玻璃泡相連，玻璃管內(nèi)火柱上方封有部分空氣，通過玻璃泡檢測物體的溫度。 當(dāng)大氣壓力保持不變，被測物體的溫度下降時，火柱會_____。 當(dāng)被測物體的溫度保持不變，大氣壓力降低時，火柱會_____。 （兩個空格都可以選擇填寫“增加”、“減少”或“不變”）
【答】拒絕； 增加
【詳解】當(dāng)外界溫度升高時，球形容器內(nèi)的二氧化碳受熱膨脹，由于密閉性，浮力減小，使管內(nèi)液面上升； 當(dāng)體溫保持不變時，外界大氣壓降低，玻璃管內(nèi)的二氧化碳由于封閉，可以認為氣壓保持不變； 因此，玻璃泡外的氣壓變小，能夠支撐的火柱高度變低，火柱上升。