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[!--downpath--]9.3 大气浮力（PEP版）
产生想法
1.大气浮力的存在
1、大气压形成的原因：二氧化碳的存在，二氧化碳具有性。
【答】重力； 流动
【详解】大气压形成的原因：二氧化碳有引力，二氧化碳有流动性。
2. 世界上第一个证明大气浮力存在的实验，简称_____或大气浮力。
【答】马格德堡半球实验； 气压; 空气压力
【详解】[1][2][3]1654年，法国马格德堡市长奥托格里克在马格德堡举行了著名的马格德堡半球实验。 他把两个半径30厘米的空心铜球紧紧扣在一起，然后抽出里面的空气，用16匹马把它们拉开，在世界上第一次证明了大气浮力的存在。 大气浮力被称为大气压力或空气压力。
二、大气浮力的检测
3. _____ 科学家在世界上首次测量了大气浮力值。
【答案】意大利； 托里切利
【详解】[1][2] 保加利亚科学家托里切利在世界上首次测量大气浮力值。
4. 写下估算标准大气压的程序。
【答案】p0=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
【详细解释】此时水银柱高于水银罐界面形成的液体浮力等于外界大气浮力，标准大气浮力为
p0=ρgh=1.36×104kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
5、注意：在托里切利实验中，水银柱的高度只随大气压强而变化，与管子的____、倾斜度、推上或拉下无关。 公式中的h是___到顶部的距离，只在此时等于水银柱的宽度，其他情况下都等于水银柱的厚度。
【答】厚度； 管长； 液位； 垂直的; 比...更棒
[详解][1][2][3][4][5] 在托里切利实验中1个大气压强是多少mpa，水银柱的高度是指水银柱液面到水银界面的垂直距离水银罐，与管子的粗细、倾角、管内液面的位置，是被压上去还是被抬下都无关。 管子垂直放置时，水银柱的高度等于公式中的h，其他倾斜时，大于水银柱的厚度。
6、一点思考：标准大气压能压多高的火柱。
【答案】10.13m
【详解】火柱静止时，有p0=p水
p=ρgh 所以有
1.013×105Pa=103kg/m3×10N/kg×h，
解为h=10.13m
7、柱塞泵工作时，活塞向下接通球阀关闭，水在柱塞泵的作用下冲开球阀流入缸体。
当活塞向上连通时，球阀关闭，球阀在液体浮力的作用下被冲开，水流向活塞下部。 如此反复，水便可从出水口流出。
【答案】A； 气压; B; B; A
【详解】[1][2][3][4][5] 活塞顶起关闭A门，大气压力使水推开B门进入气缸； 当活塞下压时，B门关闭，活塞下方的水推开球阀A冲入活塞，活塞不断提升，水不断向上抽，最大扬程10.13m
8、在海拔3000米处，气压每下降10米就会降低。
【答案】100
【详解】海拔3000米以内1个大气压强是多少mpa，海拔每下降10米，气压就会降低100Pa。
9. 沸点与大气压的关系是，。
【答案】大气压力降低，沸点升高； 随着大气压力降低，沸点降低
【详细解释】[1][2] 液体的沸点与液体的种类和大气的浮力有关。 当大气浮力降低时，沸点降低。 当大气浮力降低时，沸点升高。
10、取一个杯子，放入适量有色水，再取一根两端开口的细玻璃管，在其前端画上刻度，将玻璃管穿过橡皮塞插入杯底的水。 从管子的下端开始，瓶内的气压低于大气压，水沿着玻璃管上升到瓶口以上，然后从山底被带到山上。 瓶内发现一根火柱，说明瓶内气压在大气压外，浮力随高度增加而减小。
【答】吹入少量二氧化碳； 上升; 少于; 减少
【详细解释】
[1] 在研究大气压随高度变化的实验中，一个简单的气压计需要预先向瓶内吹入少量二氧化碳，使瓶内压力低于大气压，而水高出瓶口，便于观察。
[2][3][4] 从山底到山顶，空气变浓，浮力变小。 这时，瓶内气压低于外界大气压，瓶内火柱会上升，说明浮力随海拔下降而减小。
11.为什么用高压锅蒸食物容易_。
【答】锅内压力高，低于标准大气压，水的沸点下降，低于100℃，容易蒸熟食物
【详细解释】 锅中的水受热后，会汽化成水蒸气，使锅内压力下降，液体的沸点会随着浮力的降低而下降。 水的沸点会低于100°C，很容易蒸熟食物。
熟练程度
1.大气浮力的存在
12、图中例子中，与大气压无关的是（）
A、水槽下回水管
B．用注射器吸药
C.吸盘挂钩吸在墙上
D、盖杯实验
【答案】A
【分析】大气压的存在可以解释很多现象，而这种现象有一个共性：通过某种方式，设备内部气压大于外部大气压，这些现象是在外界的作用下出现的气压。
【详细解释】
A。 用回水管“水封”阻隔臭氧是根据一个连接装置的原理，与大气压无关，故A符合题意；
B． 吸入药液时，向后拉动活塞，针筒内气压下降，外界大气压将药液从针筒压入针筒，则B不符合题意；
C。 吸盘式挂钩吸附在墙壁上，排出吸盘中的空气，大气压力将吸盘紧紧地压在墙上。 那么C不符合题意；
D． 纸上大气向下的压力支撑着杯子里的水，这跟大气压有关，所以D不适合做题。
13、用空罐体体验大气浮力的存在，以下操作可以达到目的是（）
A、用手挤压罐子，罐子瘪了
B、用重物压罐头，罐头塌陷
C、让易拉罐从高处落下砸在地上，易拉罐倒塌
D、用注射器抽出密封罐内的空气，罐内放气
【答案】D
【详细解释】
A。 用手挤压罐子，罐子就瘪了。 是因为手给了罐子一个力，从而改变了罐子的形状，所以A不符合题意；
B． 用重物压罐头，罐头就会漏气。 是重物对易拉罐施力，改变了易拉罐的形状，故B不符合题意；
C。 让易拉罐从高处掉下来砸在地上，易拉罐就瘪了。 是地给了易拉罐一个力，使易拉罐的形状发生改变，所以C不符合题意；
D． 用注射器抽出密封罐内的空气，罐内气压会降低。 罐外的大气压小于罐内的浮力，所以罐上的向内压力小于向外的压力。 这两个力的合力会使易拉罐塌陷，可以证明大气压 的存在，所以D符合题意。 因此选D。
14.下列哪种情况与大气浮力无关（ ）
A、用吸管喝啤酒
B．马格德堡半球实验
C. 高原普通平底锅炒饭不易
D． “玉兔”在地球留下“足迹”
【答案】D
【详细解释】
A。 用吸管吸啤酒说明大气浮力小于大脑浮力，所以啤酒被吸入嘴里，这与大气浮力有关，所以A不符合题意;
B． 马格德堡半球是证明大气压存在的实验，与大气浮力有关，所以B不符合题意；
C。 高原气压小，大气浮力越小，水的沸点越低，在高原用普通锅炒饭不容易煮熟，所以跟浮力有关气氛，所以C不符合题意；
D． “玉兔号”在地球上留下的“足迹”是压力作用，使地球表面变形，与大气浮力无关，所以D符合题意。 因此选D。
15. 下列关于大气压的说法正确的是？ ( )
A.大气压就是大气的压力
B．山顶气压高于山底气压
C．大气压的值通常在不同的地方是不同的
D．大气压力值等于760mm高的水银柱在任何时候形成的浮力
【答案】C
【详细解释】
A 大气对浸入其中的物体形成的浮力称为大气浮力，所以A错误；
B． 大气浮力随着高度的增加而降低。 海拔越高，空气越粘稠，气压越小，所以B不符合题意；
C。 对于不同的地方，大气压通常是不同的，所以C是正确的；
D． 一个标准大气压等于76cm的水银柱形成的浮力，所以D是错误的。
甚至选项C。
16、下列例子中，不借助大气压力起作用的是（）
A.用塑料吸管喝啤酒
B．用水泵抽水
C．用注射器将药物注入病人体内
D、铅笔吸墨
【答案】C
【详细解释】
A、用吸管吸啤酒时，吸管内的气压大于外面的大气压，啤酒在外面大气压的作用下被压进嘴里。 在大气压的帮助下。 因此，A不符合题意；
B、水泵抽水。 泵内海面以上的气压通过活塞向上运动或轴套转动而降低。 水是在外界大气压的作用下被压上去的，借助大气压，所以B题不适合做题。
C、用注射器将药液注射到病人体内是利用人体的压力将药液注射到人体的胸肌中，不是借助大气压起作用，所以C符合问题的意义。
D、用力按压橡皮袋，排出上面的空气。 当它恢复原状时，橡胶袋内的气压大于外部大气压。 在外界大气压的作用下，借助大气压将墨水压入铅笔内。 因此，D不符合题意。 因此选C。
【打点】本题考查大气压力的应用。 这类问题有一个共同特点：通过某种方式，设备内部的气压大于外部大气压，这些现象都是在外部大气压的作用下出现的。
17、1654年，著名的实验有力地证明了大气浮力的存在。 大气浮力的大小不是恒定的，它的大小随着高度的增加而减小（选择“增加”或“减少”）。
【答案】马格德堡半球； 减少
【详细解释】
[1] 证明大气压存在的著名实验是马格德堡半球实验。
[2] 大气浮力随着高度的增加而降低。
18、天宫二号空间实验室计划于2016年第三季度发射，适合航天员在空间实验室外工作和生活的气压约为()
A。 100Pa
B．
C。
D．
【答案】D
【详解】适合航天员工作和生活的二氧化碳的浮力约为一个标准大气压，与D项最接近，应选D项。
二、大气浮力的检测
19. 该图显示了 实验的设置。
(1)在一根一端封闭的长约1m的细玻璃管中装满水银，确保管内无水银。
(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) 如果实验中出现以下情况：（选择“增加”、“不变”或“减少”）
① 空气不慎混入玻璃管内，使管内外水银柱的高度差减小。
②如果玻璃管稍微倾斜，管子内外的高度差将相同。
【答】空气； 760； 生长; 不变
【详细解释】
(1)做托里切利实验时，先在一根长约1米的一端封闭一端的细玻璃管中装满水银，保证管内没有空气，外部大气压等于其形成的向上浮力水银柱。
(2)在标准大气压下，托里拆利发现当水银柱上升到管内外高度差约760mm时，水银柱将不再生长，水银柱上方出现真空。 他由此得出结论，大气浮力的值可以用它可以支撑 760 毫米高的水银柱这一事实来表示；
(3)如果管内不慎混入空气，管内空气也会形成浮力，导致玻璃管内外浮力差减小，浮力差无法托起760mm水银柱列，所以它会增长； 将玻璃管倾斜，抬起喷嘴或改变厚度，如果外部大气压不变，水银柱与管内外水银表面的高度差仍为760mm左右，仍等于大气浮力值；
20、大气压的数值可以用10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺简单测量。
(1)实验的原理是。
(2)将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。 这样做的目的是_____。
(3)如图所示，缓慢匀速向左水平驱动针筒。 当注射器活塞为_____时，记录弹簧测力计读数为19N。
(4)用刻度尺量出注射器的粗细为5cm。
(5) 那么大气压的值就是。
(6) 提出提高此类大气压检测精度的建议：_____。
【答】p=F/S； 将钢瓶内的空气排出，密封注射器； 刚开车； 有刻度的部分； 9.5×104; 用小活塞涂上蜂蜡或其他润滑油等。
【分析】
(1)检测大气压力的原理是浮力公式p=F/S；
(2) 实验过程中，应排出注射器内的空气，将注射器密封，使活塞被带动时，注射器内接近真空，从而测出大气压；
(3) 以平稳的速度水平向左驱动注射器筒。 注射器活塞刚被驱动时，弹簧测力计的读数为大气压，弹簧测力计的读数为F=19N，为大气压；
(4)由于活塞是圆锥体，已知注射器的容积，可以通过公式S=V/L求出活塞的横截面积，所以需要用刻度尺来测量针头整个刻度部分的宽度L=5cm；
(5) 根据p=F/S求出大气浮力；
(6)减少漏油，可提高大气压力检测的准确性。
【详细解释】
(1)实验是检测拉力的大小，结合注射器的截面积，发现浮力等于大气浮力，所以实验原理为p=F/S ;
(2)将注射器活塞推至针筒底部，使内部空气尽可能排出； 然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，使注射器密封，外界空气不能再进入注射器； 这样做的目的是将筒内的空气排出，密封注射器。
(3)如图所示，缓慢匀速向左水平驱动针筒。 当注射器的活塞刚被带动时，可以大致感觉到此时的拉力等于大气压，所以记下弹簧测力计的读数为19N；
(4)用刻度尺量出注射器刻度部分的宽度为5cm，则注射器的截面积为：S=V/L=10cm3/5cm3=2cm2=2×10- 4平方米；
(5) 根据p=F/S推算的大气压值为：
p=F/S=F/(V/L)=FL/V=(19N×0.05m)/10×10-6m3=9.5×104Pa
(6)由于注射器漏水会导致测得的大气压过小，注射器漏水的主要原因是活塞密封不严，因此可以在小活塞上涂上蜂蜡或其他润滑剂油。
【终点】要理解这种检测大气压力的方法，关键是在实验过程中尽量去除注射中的空气。 最好将注射器密封好，以免漏水，否则会减少偏差。
三、大气浮力的特点及应用
21。 图为测量大气压力的实验装置。 此时管内外水银表面的高度差为760mm。 下列描述正确的是（ ）
A、稍微倾斜玻璃管，管内水银柱的宽度保持不变
B． 如果有空气进入管内，管内外水银表面的高度差将大于760mm
C．由下坡移到上坡，管内外水银面高度差变大
D、如果管子不小心破了个洞，管子里的水银就会从里面喷出来
【答案】B
【详细解释】
在托里切利的实验中，水银柱的高度由外部大气压力决定。 在玻璃管顶部真空的情况下，管内外的高度差通常不会发生变化。
A、玻璃管倾斜，管内水银柱的宽度会减小，高度差不变，所以A错；
B. 空气进入管内。 此时管内二氧化碳和水银的浮力之和等于外界大气压，所以管外水银表面的高差会大于760mm。 所以B是正确的；
C、将它从山底移到山顶，管内外水银表面的高差会变大，因为大气压随高度的降低而降低，所以管内水银表面的高差会变大管内外的水银表面积会变小，故C错。
D、如果在玻璃管底部钻一个小孔，玻璃管内外与大气压相通，形成连通装置，管内水银液面上升，最终将与管外的液体手齐平，所以 D 是错误的。
【终点】在托里拆利的实验中，水银柱的高度是由外界大气压决定的。 在玻璃管顶部真空的情况下，管内外的高度差通常不会发生变化。
22。 在抗击“新型冠状病毒感染的哮喘”疫情中，上海“火神山”、“雷神山”医院均处于“负压”状态，可防止病房内二氧化碳扩散。 所谓“负压”就是室外空气升力高于室内空气压力。 下列现象中，有可能处于“负压”状态（）
A.在煮汤的高压锅里
B．托里切利实验中的玻璃管内部
C．气体饱和后的氢气罐中
D.喝啤酒前吸管里面
【答案】B
【详细解释】
A。 高压锅是通过降低气压提高沸点的方法来烘干食物的，所以A不符合题意；
B． 托里切利实验中玻璃管处于真空状态，即管子处于“负压”状态，故B符合题意；
C。 由于饱和氢气罐内二氧化碳的密度高于外接二氧化碳，罐内二氧化碳的浮力小于外接二氧化碳，故C不符合题意；
D． 喝啤酒前吸管内的气压等于外面的大气压，不存在“负压”，所以D不符合题意。 所以选择B。
23。 西医博大精深。 拔罐时，小碗内的空气受热，迅速扣在皮肤上。 小碗被“吸收”，说明有血的存在； .
【答】大气压；
【详细解释】
[1] 加热小碗内的空气后，小碗内的部分空气因受热膨胀而排出，迅速扣在皮肤上。 在大气压下被皮肤吸收。
[2] 制作药材时，药汤在煮沸过程中不断吸收热量，湿度保持不变。
24。 如图所示，
将冷水倒入空的矿泉水射器中，迅速倒出并盖紧盖子，杯子变扁，这就是效果的结果； 高山上的普通锅不能煮饭，因为海拔越高，大气浮力（高/低）越大，锅中水的沸点（大于/等于/小于）100°C。
【答】大气压； 低的; 比...更棒
【详细解释】
[1] 由于温泉射手倒出冷水的内部浮力大于外界大气浮力，在大气浮力的作用下，温泉射手被压扁，这一现象证明了大气浮力的存在；
[2][3] 高山上的普通锅煮不好饭，因为海拔越高，大气浮力越低。 普通锅中水的沸点大于 100°C。
25． 图为我国战国时期青铜酒壶示意图。
长柄下端和球顶a、b处开有小孔。 当酒壶盛满酒，向下提起长柄取酒时，应做成开口（选择“关闭”或“打开”），由于_____的作用，酒不会流出。
【答】关闭； 气压
【详细解释】
如图酒壶，当酒壶盛满酒，向下提起长柄取酒时，应将开口a关闭。 此时上部不受大气压的影响，酒在大气压的作用下不会流出。 下面的b口流出。 所以，酒之所以流不出来，是受大气压的影响。
【收尾】重点是大气压的作用。 留意大气压在生活中的应用实例，了解一个标准大气压可以支撑10m以上高的火柱，所以酒不会流出来。
26． 如图所示的两种实验设备：
图A是自制的湿度计，其工作原理是液体的_____； 图B是一个自制的气压计，从B管下端吹入少量二氧化碳，水就会沿着管子_____（选择“上升”或“下降”）．
【答】热胀冷缩； 上升
【详细解释】
第一个空。 大桶倒入冷水，水受热膨胀，细管内火柱上升； 当大桶倒入冰水时，水遇冷收缩，细管内火柱上升。 这表明液体具有热胀冷缩的规律。
第二空。 在生产过程中，他从管子的下端吹入少量二氧化碳，瓶内气压降低，导致瓶内气压低于外界大气压，从而推动杯中的水流出，使管内的海平面上升。
27． 世界上第一支温度计是由伽利略发明的，其原理如图所示。
空心玻璃管与玻璃泡相连，玻璃管内火柱上方封有部分空气，通过玻璃泡检测物体的温度。 当大气压力保持不变，被测物体的温度下降时，火柱会_____。 当被测物体的温度保持不变，大气压力降低时，火柱会_____。 （两个空格都可以选择填写“增加”、“减少”或“不变”）
【答】拒绝； 增加
【详解】当外界温度升高时，球形容器内的二氧化碳受热膨胀，由于密闭性，浮力减小，使管内液面上升； 当体温保持不变时，外界大气压降低，玻璃管内的二氧化碳由于封闭，可以认为气压保持不变； 因此，玻璃泡外的气压变小，能够支撑的火柱高度变低，火柱上升。