9.3大气浮力（人教版）
产生观念
一、大气浮力的存在
1．大气压形成的缘由：二氧化碳有，二氧化碳具有性。
【答案】重力；流动
【详解】大气压形成的缘由：二氧化碳有重力，二氧化碳具有流动性。
2．世界上第一次证明了大气浮力存在的实验，大气浮力简称_____或。
【答案】马德堡半球实验；大气压；气压
【详解】[1][2][3]1654年，法国马德堡市部长奥托·格里克在马德堡市举办了知名的马德堡半球实验。他把两个半径为30cm的空心铜制球紧紧的扣在一起，之后抽出其中的空气，用16匹马才把它们拉开，在世界上第一证明了大气浮力的存在。大气浮力简称大气压或气压。
二、大气浮力的检测
3．_____科学家世界上第一次测出了大气浮力的数值。
【答案】意大利；托里拆利
【详解】[1][2]保加利亚科学家托里拆利在世界上第一次测出了大气浮力的数值。
4．写出估算标准大气压过程。
【答案】p0=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
【详解】水银柱高出水银槽界面形成的液体浮力等于此时外界的大气浮力，标准大气浮力为
p0=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
5．注意：托里拆利实验中水银柱的高度只随大气压变化而变化，与管的____、倾斜程度、，向上压还是向下提都无关。公式中的h是___到顶部的距离，只有当时才等于水银柱宽度，其他情况都于水银柱厚度。
【答案】粗细；管长；液面；竖直；大于
【详解】[1][2][3][4][5]托里拆利实验中，水银柱的高度指的是水银柱液面到水银槽中水银的界面的竖直距离，与管的粗细、倾斜角，液面在管中的位置，向上压还是向下提都无关。当管竖直放置时，水银柱的高度才等于公式中的h，其他倾斜时，都大于水银柱厚度。
6．小思索：一标准大气压可以把火柱压多高。
【答案】10.13m
【详解】当火柱静止时有p0=p水
而p=ρgh故有
1.013×105Pa=103kg/m3×10N/kg×h，
解得h=10.13m
7．活塞式抽水机工作时，活塞向下联通球阀关掉，水在的作用下冲开球阀，流入圆筒。
活塞向上联通时，球阀关掉，球阀在液体浮力的作用下被冲开，水流到活塞下部。这么反复，水便可从出水口流出。
【答案】A；大气压；B；B；A
【详解】[1][2][3][4][5]提起活塞A门关掉，大气压使水推开B门步入圆筒；压下活塞时B门关掉，活塞下边的水推开球阀A涌到活塞里面，活塞被不断的提起、压下水被不断的抽上来，最高提10.13m
8．海拔3000m内，每下降10m，大气压降低。
【答案】100
【详解】在海拔3000m内，高度每下降10m，大气压降低100Pa。
9．沸点和大气压的关系是、。
【答案】大气压降低谁发现了大气压强的值，沸点增加；大气压减小，沸点下降
【详解】[1][2]液体的沸点和液体种类有关、和大气浮力有关，大气浮力减小，沸点下降，大气浮力减少，沸点增加。
10．取一个杯子，放入适量带色的水，再取一两端开口的细玻璃管，在它前面画上刻度，使玻璃管穿过橡皮塞插入水底。从管子下端，使瓶内气压小于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上，之后把它从山下带到山上，发觉瓶内火柱，说明瓶内气压外界大气压，海拔下降浮力。
【答案】吹入少量二氧化碳；上升；小于；减少
【详解】
[1]在研究大气压随高度变化的实验中，简易气压计需提早向瓶内吹少量二氧化碳，使瓶内气压小于大气压，水升到瓶口以上，便捷观察。
[2][3][4]从山下带到山上，空气黏稠了，浮力变小了，此时瓶内气压小于外界大气压，瓶内火柱会上升，说明海拔下降浮力减少。
11．高压锅为何容易蒸熟食物_。
【答案】锅内气压高，小于标准大气压，水沸点下降，小于100℃，所以容易蒸熟食物
【详解】锅内水受热后，会汽化成水蒸汽，致使锅内气压下降，液体沸点随浮力减小而下降，水的沸点会小于100℃，容易蒸熟食物。
熟练技巧
一、大气浮力的存在
12．如图所示的实例中，与大气压无关的是（）
A．洗手池下的回水管
B．用注射器汲取药液
C．吸盘挂物钩吸在墙壁
D．覆杯实验
【答案】A
【分析】大气压的存在才能解释好多现象，这种现象有一个共性：通过某种方式，使设备的内部气压大于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这些现象。
【详解】
A．用回水管“水封阻隔臭氧是借助连通器原理，与大气压无关，则A符合题意；
B．吸药液时，向后拉活塞，注射器内气压降低，外界大气压压着药液从针筒步入注射器内，则B不合题意；
C．吸盘式挂物钩吸附在墙上上，是把吸盘内的空气排出，大气压就把吸盘紧压在了墙壁。则C不合题意；
D．大气对纸片向下的压力托住了杯中的水，与大气压有关，则D不合题意。
13．用空易拉罐来体验大气浮力的存在，下述操作能达到目的的是（）
A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪
B．用重物压易拉罐，易拉罐变瘪
C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪
D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐变瘪
【答案】D
【详解】
A．用手捏易拉罐，易拉罐变瘪，是手给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故A不符合题意；
B．用重物压易拉罐，易拉罐变瘪，是重物给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故B不符合题意；
C．让易拉罐从高处下落撞击地面，易拉罐变瘪，是地面给易拉罐一个力，改变了易拉罐的形状，故C不符合题意；
D．用注射器抽取密封易拉罐中空气，易拉罐内的气压降低，易拉罐外边大气压小于易拉罐内部浮力，所以易拉罐遭到向内的压力小于向外的压力，这两个力的合力把易拉罐压瘪，可以证明大气压的存在，故D符合题意。故选D。
14．下述情形与大气浮力无关的是（）
A．用吸管吸啤酒
B．马德堡半球实验
C．高原上用普通锅不易熟透炒饭
D．“玉兔”号在地球上留下“足迹”
【答案】D
【详解】
A．吸管吸啤酒，是大气浮力小于脑部浮力，所以啤酒被吸到口里，与大气浮力有关，故A不符合题意；
B．马德堡半球是证明大气压存在的实验，与大气浮力有关，故B不符合题意；
C．高原上气压小，大气浮力越小，水的沸点越低，高原上用普通锅不易熟透炒饭，所以与大气浮力有关，故C不符合题意；
D．“玉兔”号在地球上留下“足迹”是压力的作用疗效，使地球表面发生了形变，与大气浮力无关，故D符合题意。故选D。
15．关于大气压，下述说法正确的是（）
A．大气压就是大气的压力
B．山顶的大气压比山脚的大气压高
C．大气压的数值在不同的地方通常不同
D．大气压的数值任何时侯都等于760mm高水银柱形成的浮力
【答案】C
【详解】
A大气对浸在它上面的物体形成的浮力叫大气浮力，故A错误；
B．大气浮力随高度的降低而降低，海拔越高空气越黏稠，气压越小，故B不符合题意；
C．对于不同的地方，大气压通常不同，故C正确；
D．一个标准大气压才等于76cm水银柱所形成的浮力，故D错误．
甚或题选C．
16．下述例子中不是借助大气压工作的是（）
A．用塑胶吸管吸啤酒
B．用抽水机抽水
C．用注射器将药液注入患者体内
D．铅笔吸墨水
【答案】C
【详解】
A、用吸管吸啤酒时，吸管内的气压大于外界大气压，啤酒在外界大气压的作用下，被压入口腔内．借助了大气压．故A不合题意；
B、抽水机抽水，通过活塞上移或轴套转动使抽水机内海面上方的气压降低，水在外界大气压的作用下，被压上来，借助了大气压，故B不合题意．
C、用注射器将药液注入患者体内是利用人的压力将药液注入人体胸肌的，不是借助大气压来工作的，故C符合题意．
D、用力一按橡皮囊，排出了上面的空气，当其恢复原状时，橡皮囊内部气压大于外界大气压，在外界大气压的作用下，墨水被压入铅笔内，借助了大气压．故D不合题意．故选C．
【点睛】本题考查了大气压的应用，这种问题有一个共性：通过某种方式，使设备内部的气压大于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这些现象．
17．1654年，知名的实验，有力的证明了大气浮力的存在。大气浮力的大小不是一成不变的，其大小随海拔的下降而（选填“增大”或“减小”）。
【答案】马德堡半球；减少
【详解】
[1]证明大气压存在的知名实验是马德堡半球实验。
[2]大气浮力随海拔下降而减少。
18．天宫2号空间实验室计划于2016年第三季度择机发射．空间实验室外适合宇航职工作生活的气压约为（）
A．100Pa
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】适合宇航职工作生活的二氧化碳浮力约为一个标准大气压，与D项最接近，故应选D．
二、大气浮力的检测
19．如图所示是托里拆利实验的装置图．
（1）先将一端封闭、长约1m的细玻璃管内灌满水银，确保管内没有．
（2）在标准大气压下，水银柱稳定后，玻璃管内外液面的高度差为．
（3）假如该实验中出现以下情况：（选填“上升”“不变”或“下降”）
①玻璃管内不慎混进空气，这么管内外的水银柱面高度差将．
②若将玻璃管稍为倾斜，这么管内外的水银柱面高度差将．
【答案】空气；760；增长；不变
【详解】
（1）做托里拆利实验时，先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银谁发现了大气压强的值，确保管内没有空气，外界大气压才等于水银柱形成的向上的浮力．
（2）在标准大气压下，托里拆利发觉，当水银柱升高到管内外水银面高度差约为760mm时就不再增长了，水银柱上方是真空的．他由此判定，大气浮力的值可以用它能支撑柱760mm高的水银柱这一事实来表示；
（3）管内若不慎混进空气，管内的空气也形成浮力，致使玻璃管内外的浮力差降低，所以浮力差未能托起760mm的水银柱，所以会增长；玻璃管倾斜、管口抬升或换粗，假如外界大气压不变，水银柱到管内外水银面高度差仍然约为760mm不变，仍然等于大气浮力的值；
20．借助体积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可简略测出大气压的值．
(1)实验的原理是．
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端，之后用一个橡皮帽挡住注射器的小孔，这样做的目的是_____．
(3)如图所示，水平向左平缓匀速带动注射器筒，当注射器的活塞_____时，记下弹簧测力计的示数为19N．
(4)用刻度尺测出注射器厚度为5cm．
(5)则大气压的值为．
(6)提出增强该种检测大气压值精确度的一条建议：_____．
【答案】p=F/S；排尽筒内空气，密封注射器；刚被带动；带刻度部份；9.5×104；采用小活塞涂上蜂蜡或其他润滑油等
【分析】
（1）检测大气压的原理是浮力的公式p=F/S；
（2）实验中要排出注射器内的空气，使注射器密封,这样在带动活塞时，注射器内部会接近于真空，这样就能测出大气的压力；
（3）水平向左平缓匀速带动注射器筒，当注射器的活塞刚被带动时，弹簧测力计的示数即为大气压力,弹簧测力计的示数F＝19N即为大气压力；
（4）因活塞为圆锥体,晓得注射器的体积,而活塞的横截面积可以通过公式S=V/L来求出，所以须要用刻度尺量出针头全部刻度部份的宽度L＝5cm；
（5）按照p=F/S求得大气浮力；
（6）减少漏油可以提升检测大气压值精确度．
【详解】
(1)实验是通过检测出拉力的大小，结合注射器的横截面积求出浮力与大气浮力相等，所以实验的原理是p=F/S；
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样就能尽量排尽内部的空气；之后用一个橡皮帽挡住注射器的小孔，这样将注射器密封，外界空气不能再步入注射器中；这样做的目的是排尽筒内空气，密封注射器．
(3)如图所示，水平向左平缓匀速带动注射器筒，当注射器的活塞刚被带动时，此时可以粗糙的觉得拉力与大气压力相等，所以记下弹簧测力计的示数为19N；
(4)用刻度尺测出注射器带刻度部份宽度为5cm，则注射器的横截面积为：S=V/L=10cm3/5cm3=2cm2=2×10-4m2；
(5)依据p=F/S估算大气压的值为：
p=F/S=F/(V/L)=FL/V=(19N×0.05m)/10×10-6m3=9.5×104Pa
（6）因为注射器漏水会造成所测得的大气压值偏小，注射器漏水的主要诱因是活塞的密闭性，所以可以采用小活塞涂上蜂蜡或其他润滑油等．
【点睛】理解此种检测大气压值的方式，实验时关键是要尽量排净注射中的空气，密封注射器时要好，不能漏水，否则会减小偏差．
三、大气浮力的特性和应用
21．如图是测定大气压值的实验装置，此时管内外水银面高度差是760mm．下述描述正确的是（）
A．将玻璃管稍倾斜一点，管内水银柱宽度将不变
B．假若管中进了些空气，管内外水银面的高度差将大于760mm
C．将它从山下移到山上，管内外水银面的高度差将变大
D．假若不留神管顶破了一个洞，管中的水银将从里面喷吐
【答案】B
【详解】
在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差通常不会改变．
A.玻璃管倾斜，管中水银柱宽度将减小，高度差不变，故A错误；
B.管中进了空气，此时管内二氧化碳浮力和水银浮力之和等于外界大气压，所以管外水银面的高度差将大于760mm．故B正确；
C.将它从山下移到山上，管内外水银面的高度差将变大，因为大气压随高度的降低而降低，所以管内外水银面的高度差将变小故C错误．
D.在玻璃管的底部穿一小孔，则玻璃管内外都与大气压相通，构成了连通器，则管内的水银液面将升高，最终与管外液手相平，故D错误．
【点睛】在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，管内外水银柱的高度差通常不会改变．
22．在抵御“新型冠状病毒感染的哮喘”疫情中，上海市的“火神山”、“雷神山”医院内部全部处于“负压”状态，这样可以避免病区内部二氧化碳向外扩散。所谓“负压”是指室外的气抬高于室内的气压，下述现象中有可能处于“负压”状态的是（）
A．正在熬制汤剂的高压锅内
B．托里拆利实验中的玻璃管内
C．饱含气后的氢气罐内
D．吸啤酒之前的吸管内
【答案】B
【详解】
A．高压锅是借助减小气压，进而提升沸点的方式把饭菜晒干的，故A不符合题意；
B．托里拆利实验中的玻璃管内处于真空状态，即管内处于“负压”状态，故B符合题意；
C．饱含气后的氢气罐内因为二氧化碳密度比外界二氧化碳的密度大，所以罐内二氧化碳的浮力小于外界二氧化碳的浮力，故C不符合题意；
D．吸啤酒之前的吸管内气压等于外界的大气压，不存在“负压”，故D不符合题意。故选B。
23．西医博大精深，拔拔罐时，将小碗内的空气加热后，迅速倒扣在皮肤上，小碗被“吸住”，说明了的存在；熬制汤剂时，药汤在沸腾过程中的湿度。
【答案】大气压；不变
【详解】
[1]将小碗内的空气加热后，小碗内空气因为热膨胀排出一部份，迅速倒扣在皮肤上，小碗心火熄灭，湿度增加，空气收缩，大气浮力减少，小碗在外界大气压作用下吸在皮肤上。
[2]熬制草药时，药汤在沸腾过程中，不断吸收热量，湿度保持不变。
24．如图所示，
向空矿泉射手内放入冷水后迅速倒出并盖紧盖子，杯子变扁了，这是作用的结果；高山上普通锅煮不熟饭，是由于高度越高，大气浮力就越（高/低），锅内水的沸点（大于/等于/小于）100℃。
【答案】大气压；低；大于
【详解】
[1]由于倒出冷水的矿泉射手内浮力大于外界大气浮力，在大气浮力的作用下，矿泉射手被压扁了，因而该现象证明了大气浮力的存在；
[2][3]高山上普通锅煮不熟饭，是由于高度越高大气浮力越低。普通锅锅内水的沸点大于100℃。
25．如图是我国战国时期的青铜汲酒壶示意图，
长柄下端与球状顶部各开一小孔a、b．当汲酒壶内饱含酒水，向下提高长柄取酒时，应使开口（选填“闭合”或“打开”），酒水不流出是因为_____的作用．
【答案】闭合；大气压
【详解】
如图的汲酒壶，当汲酒壶内饱含酒水，向下提高长柄取酒时，应使开口a闭合，这时上方不能遭到大气压的作用，酒水在大气压的作用下，不会从下方的b口流出．所以酒水不流出是因为大气压的作用.
【点睛】重点是大气压的作用，注意留意生活中有好多大气压的应用实例，且要理解一个标准大气压可以支持超过10m高的火柱，所以酒水不会流出．
26．如图所示的两种实验器材：
图甲是自制湿度计，它的工作原理是液体的_____；图乙是自制气压计，从乙管子下端吹入少量二氧化碳，水会沿管子_____（选填“上升”或“下降”）．
【答案】热胀冷缩；上升
【详解】
第一空．当把大桶倒入冷水中时，水受热膨胀，细管中的火柱上升，之后把大桶倒入冰水中，水受冷收缩，细管中的火柱升高；说明液体具有热胀冷缩的规律．
第二空．在制做过程中，他从管子下端吹入少量二氧化碳，瓶内气压减小，造成瓶内气压小于外界大气压，会把杯子中的水往外压出去，故管内海面上升．
27．世界上第一个气温计是由伽利略发明的，其原理如图所示，
中空玻璃管与玻璃泡相连，玻璃管中火柱上方密封部份空气，用玻璃泡检测物体的气温．当大气压不变，被测物体气温下降时，火柱会_____．当被测物体气温不变、大气压变小时，火柱会_____．（两空均选填“上升”“下降”或“不变”）
【答案】下降；增长
【详解】当外界温度上升的时侯，球形容器内的二氧化碳受热膨胀，因为密闭，所以浮力减小，使管内的液面升高；当体温不变，外界大气压变小，而玻璃管内的二氧化碳因为被封闭可以视为气压不变；所以玻璃泡外气压变小，才能支撑的火柱高度变低，火柱升高．