9.3大氣壓強(qiáng)核心

素養(yǎng)學(xué)業(yè)質(zhì)量物理

觀念1.知道大氣壓強(qiáng)的存在。能通過實(shí)例說出大氣壓在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.能簡單描述托里拆利實(shí)驗(yàn)，能說出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)量級(jí)。3.知道大氣壓隨高度變化的規(guī)律。能說出液體沸點(diǎn)跟氣壓的關(guān)系。核心

素養(yǎng)教學(xué)內(nèi)容物理

觀念1.通過“牛奶盒變癟”“紙片托起水柱”“鐵罐抽真空”“吸管喝飲料”等大量生活實(shí)例說明大氣壓的存在，利用視頻、實(shí)驗(yàn)操作讓學(xué)生用多種方式體驗(yàn)大氣壓的存在。2.通過觀看錄像視頻了解托里拆利實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的水銀柱高度計(jì)算大氣壓強(qiáng)的大小。3.自制壓強(qiáng)計(jì)，讓學(xué)生利用課后時(shí)間將自制壓強(qiáng)計(jì)從1樓坐電梯至40樓，觀察液體壓強(qiáng)計(jì)液柱變化，總結(jié)大氣壓隨高度變化的規(guī)律；利用

針筒對(duì)沸水抽氣和打氣的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察沸水的沸騰情況，總結(jié)液體沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系。核心

素養(yǎng)學(xué)業(yè)質(zhì)量教學(xué)內(nèi)容科學(xué)

思維知道托里拆利

實(shí)驗(yàn)測量大氣

壓的方法。通過觀看托里拆利實(shí)驗(yàn)視頻，通

過拆解實(shí)驗(yàn)過程讓學(xué)生了解利用

水銀柱測量大氣壓強(qiáng)的方法，理

解大氣壓強(qiáng)與水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)

恰好相等的原理。核心

素養(yǎng)學(xué)業(yè)質(zhì)量教學(xué)內(nèi)容科學(xué)

探究通過課外實(shí)驗(yàn)了解

大氣壓隨高度變化

的規(guī)律。通過自制氣壓計(jì)，讓學(xué)生親

歷隨著電梯上升液柱發(fā)生變

化的過程，切實(shí)觀察到大氣

壓強(qiáng)的變化，加深理解。核心

素養(yǎng)學(xué)業(yè)質(zhì)量教學(xué)內(nèi)容科學(xué)

態(tài)度與責(zé)

任通過對(duì)大氣壓應(yīng)用

的了解，初步認(rèn)識(shí)

科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生

活的影響。1.通過大量生活實(shí)例，驗(yàn)證

大氣壓的存在，測量大氣壓

的大小。2.通過觀察大氣壓的變化等

形式，讓學(xué)生感受到科學(xué)研

究方法對(duì)認(rèn)識(shí)世界、改變生

活的影響。2022課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)知道大氣壓強(qiáng)及其

與人類生活的關(guān)

系。1.了解托里拆利實(shí)驗(yàn)；能說出大氣

壓隨高度變化的規(guī)律。2.能用大氣壓強(qiáng)知識(shí)解釋日常生

活、生產(chǎn)中的有關(guān)現(xiàn)象。知識(shí)點(diǎn)1

大氣壓強(qiáng)的存在1.

問題：液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，這是由于液體

能夠流動(dòng)。大氣也能流動(dòng)，大氣對(duì)我們周圍的物體也有

壓強(qiáng)嗎？你有類似的生活經(jīng)驗(yàn)嗎？2.

情境：如圖所示，擠出空氣的吸盤能吸附在光滑的墻

面上并能承載重物。（1）分析：猜測可能是因?yàn)?/p>

?把吸盤壓在墻面

上的。（2）驗(yàn)證：在吸盤上扎一個(gè)小孔，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)無論怎樣

用力壓吸盤，松開手后它

?。大氣

都不會(huì)吸附在墻面上

3.

實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，將塑料管裝滿水，用硬紙片蓋住

管口，用手按住，并倒置過來。（1）現(xiàn)象：放手后，你觀察到紙片

?。（2）分析：請(qǐng)?jiān)谙聢D乙中作出紙片的受力分析，紙片此

時(shí)能保持靜止，說明受到一個(gè)向上的壓力。不掉落

甲

乙（3）思考：這個(gè)力的施力物體是

，你怎樣證明

你的猜想？（4）拓展：再慢慢把管口向各個(gè)方向轉(zhuǎn)一圈，你觀察到

紙片

（選填“掉落”或“不掉落”），說

明

?。

甲

乙不掉落

大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)

大氣

4.

故事：（1）閱讀：1654年5月8日，德國馬德堡市的市民們看到

了一件既驚奇又困惑的事情：他們的市長——發(fā)明抽氣

機(jī)的奧托·格里克，把兩個(gè)直徑35.5

cm的空心銅半球緊

貼在一起，抽走球內(nèi)的空氣，然后用兩隊(duì)馬（每隊(duì)各8匹

馬）向相反方向拉兩個(gè)半球，如圖所示。當(dāng)這16匹馬竭

盡全力終于把兩個(gè)半球拉開時(shí)，竟然像放炮一樣發(fā)出了

巨大的響聲。這就是著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。（2）分析：把球內(nèi)的空氣抽走后，球內(nèi)氣壓

?

（選填“增大”“減小”或“不變”），而球外大氣壓

強(qiáng)

（選填“增大”“減小”或“不變”），即p

球外

（選填“＞”“＜”或“＝”）p球內(nèi)，所以16

匹馬需竭盡全力才能把半球拉開。減小

不變

＞

5.

小結(jié)：大量實(shí)驗(yàn)證明，大氣壓強(qiáng)確實(shí)存在。大氣壓強(qiáng)

簡稱

?。大氣壓

【典例1】如圖所示的各種事例中，跟大氣壓無關(guān)的是

（

D

）

A.

水杯倒置水沒流出

B.

用滴管吸取藥液

D

C.

用吸盤掛鉤掛物品

D.

乳牛自動(dòng)喂水器

【變式1】如圖是一個(gè)擦窗機(jī)器人，它的“腹部”有吸盤。擦窗時(shí)，它的真空泵會(huì)將吸盤內(nèi)的空氣向外抽出，它就能牢牢地吸在豎直玻璃上。下列說法錯(cuò)誤的是（

D

）【變式1】圖DA.

擦窗機(jī)器人能吸在豎直玻璃上是因?yàn)榇髿鈮旱淖饔肂.

工作時(shí)，吸盤內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓C.

擦窗機(jī)器人靜止在豎直玻璃上時(shí)，受到的摩擦力方向

是豎直向上的D.

擦窗機(jī)器人靜止在豎直玻璃上時(shí)，

真空泵繼續(xù)向外抽氣，機(jī)器人受

到的摩擦力變大知識(shí)點(diǎn)2

大氣壓的測量（一）感受大氣壓的大小1.

問題：用抽氣機(jī)將密封的鐵罐內(nèi)的空氣抽走，會(huì)看到

什么現(xiàn)象？為何會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？2.

現(xiàn)象：看到鐵罐

（選填“向內(nèi)凹陷”“向外凸起”或“形狀不變”）。向內(nèi)凹陷

3.

分析：（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出鐵罐右面A點(diǎn)的受力示意圖。

（2）鐵罐內(nèi)的氣體被抽走，導(dǎo)致鐵罐內(nèi)的氣體壓強(qiáng)

?

（選填“增大”“減小”或“不變”），外界大氣

壓強(qiáng)很大，且不變，因此A點(diǎn)所受的合力向

（選填

“左”或“右”），因此鐵罐向內(nèi)凹陷。減

小

左

4.

問題：大氣壓能把鐵罐壓扁，大氣壓究竟有多大？（二）測量大氣壓的大小1.

演示：托里拆利實(shí)驗(yàn)（錄像）

（1）在一根約1

m長的玻璃管中裝滿水銀，目的是

?

?。將

玻璃管內(nèi)的空氣排盡

（2）將玻璃管倒立在水銀槽中，松開手指，你觀察

到

，此時(shí)玻璃管內(nèi)水

銀面的上方是

?。水銀柱下降到一定高度后靜止

真空

（3）用刻度尺測量出槽中水銀面和玻璃管中水銀面的

高度差為760

mm。即此時(shí)大氣壓支持

m的水

銀柱。（4）將玻璃管傾斜，你觀察到水銀柱的高度

?

（選填“變大”“變小”或“不變”，下同）；將玻璃

管更換成口徑較粗的玻璃管，你觀察到水銀柱的高

度

；將玻璃管稍微往上提但管口仍在水銀槽液

面下，你觀察到水銀柱的高度

?。0.76

不變

不變

不變

2.

分析：（1）是

支持管內(nèi)這段水銀柱不會(huì)落下，即此

時(shí)大氣壓強(qiáng)與水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)恰好

，大氣壓

的數(shù)值就等于這段水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。（2）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式，當(dāng)試管內(nèi)的液體種類不變時(shí)，

水銀柱高度

?。大氣壓

相等

不變

3.

計(jì)算：（1）已知ρ水銀＝13.6×103

kg/m3，則實(shí)驗(yàn)中大氣壓的數(shù)

值p0＝p水銀＝

Pa，通常把這樣大小的大氣

壓叫作標(biāo)準(zhǔn)大氣壓p0。（2）如果將上面實(shí)驗(yàn)中的水銀全部換成水，其他條件不

變，液面高度會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)大氣壓能支持水柱高度

是

m。（ρ水＝1×103

kg/m3）1.013×105

10

4.

閱讀：用氣壓計(jì)可以測量大氣壓。金屬盒氣壓計(jì)是無

液氣壓計(jì)的一種，它的主要部分是一個(gè)波紋狀真空金屬

盒。金屬盒氣壓計(jì)是利用大氣壓對(duì)抽成真空的波紋密封

金屬盒產(chǎn)生壓強(qiáng)的變化，而引起的金屬盒形狀的變化來

測量大氣壓的。知識(shí)點(diǎn)3

大氣壓、高度、沸點(diǎn)之間的關(guān)系（一）氣壓大小與海拔的關(guān)系1.

裝置：自制氣壓計(jì)（1）器材：玻璃瓶，開一小孔的橡膠塞，玻璃導(dǎo)管，紅

墨水。（2）組裝：在玻璃瓶中裝入適量紅墨水，用穿有透明玻

璃導(dǎo)管的橡膠塞塞住瓶口。從導(dǎo)管上端向瓶內(nèi)吹入空

氣，如圖甲所示，會(huì)看到玻璃瓶中的紅墨水上升到導(dǎo)管

的某一高度后靜止。

甲

乙（3）原理：假設(shè)瓶內(nèi)氣壓為p內(nèi)，瓶外氣壓為p外，由于p

內(nèi)

（選填“＞”“＜”或“＝”）p外，紅墨水被

壓入導(dǎo)管中，管中紅墨水對(duì)液面產(chǎn)生壓強(qiáng)p液，使管外液

面處于平衡狀態(tài)。請(qǐng)?jiān)趫D乙中A點(diǎn)位置作出此時(shí)管外紅墨

水液面的受力示意圖。則此時(shí)p內(nèi)與p外、p液之間的關(guān)系

為

?。＞

p內(nèi)＝p外＋p液

2.

實(shí)驗(yàn)：帶著自制氣壓計(jì)乘坐電梯從1樓到40樓，觀察

氣壓計(jì)導(dǎo)管液柱的高度變化。3.

現(xiàn)象：隨著電梯的上升，你觀察到導(dǎo)管的液柱在

?。上升

4.

分析：此時(shí)p液

（選填“變大”“變小”或

“不變”，下同），而玻璃瓶內(nèi)的氣壓大小p內(nèi)

，根據(jù)p內(nèi)＝p外＋p液，可知玻璃瓶外即周圍的大氣壓p外

?。5.

小結(jié)：大氣壓的大小與海拔的關(guān)系是

?

?。變大

不變

變小

大氣壓隨著海

拔的增加而減小

（二）液體沸點(diǎn)與氣壓大小的關(guān)系1.

演示：如圖甲所示，用酒精燈給燒瓶中的水加熱至沸

騰，然后撤去酒精燈，觀察到水停止沸騰，用針筒將燒

瓶內(nèi)氣體抽走，如圖乙所示。再用酒精燈繼續(xù)給燒瓶中

的水加熱至沸騰，并用針筒往燒瓶內(nèi)注入氣體，如圖丙

所示。

甲

乙

丙2.

現(xiàn)象：觀察到燒瓶中的水先

，后

?

?。3.

分析：抽氣使燒瓶內(nèi)氣壓

?。4.

小結(jié)：說明氣壓越低，沸點(diǎn)

（選填“越

高”“越低”或“不變”）；氣壓越高，沸點(diǎn)

?

?。再次沸騰

停止

沸騰

降低

越低

越高

【典例2】關(guān)于如圖所示的裝置說法正確的是（

A

）A.

該圖說明液體壓強(qiáng)與深度有關(guān)

AB.

裂桶實(shí)驗(yàn)說明液體質(zhì)量越大，壓強(qiáng)越大C.

將自制氣壓計(jì)從山腳拿到山頂，細(xì)管內(nèi)的液面將下降

D.

高壓鍋使水沸點(diǎn)降低，食物更容易熟

【變式2】生活中蘊(yùn)含著很多物理知識(shí)：大壩建設(shè)的上窄

下寬是因?yàn)樗膲簭?qiáng)會(huì)隨著

的增加而增大；海

拔越高，空氣越稀薄，大氣壓強(qiáng)就越

（選填“大”或“小”）。如圖所示的拔火罐，在工作時(shí)罐內(nèi)氣壓

（選填“大于”“等于”或“小于”）外界大氣壓強(qiáng)。深度

小

小于

拔火罐【變式2】圖1.

氣體具有

，大氣對(duì)浸在它里面的物體有壓

強(qiáng)，大氣壓強(qiáng)簡稱為大氣壓或氣壓。大氣向

?

都有壓強(qiáng)。2.

大氣壓可通過托里拆利實(shí)驗(yàn)利用公式

?進(jìn)行

計(jì)算，其中h為管內(nèi)外液面高度差。1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可支

撐

高的水銀柱。流動(dòng)性

各個(gè)方向

p＝ρgh

760

mm

3.

大氣壓受海拔的影響，隨著海拔的增加，大氣壓

會(huì)

。液體的沸點(diǎn)與液體表面氣壓有關(guān)，氣壓越

低，液體的沸點(diǎn)就越

?。減小

低

基礎(chǔ)評(píng)價(jià)

1.

下列不屬于利用大氣壓工作的是（

A

）

AA.

排水管U形“存水彎”B.

用注射器吸取藥液C.

用吸盤搬運(yùn)玻璃D.

活塞式抽水機(jī)2.

接種疫苗的注射器針尖做得很尖細(xì)是用

?

的方法來增大壓強(qiáng)；如圖是護(hù)士給病人的輸液裝

置，藥水瓶上插著兩根管，一根給病人輸液，另一根

“閑置”的管通過瓶蓋扎進(jìn)瓶內(nèi)藥水中，管口朝上“敞

開”在空氣中。這根“閑置管”是在輸液過程中，當(dāng)瓶

內(nèi)氣壓減小時(shí)，在

?的作用下使空氣進(jìn)入瓶

內(nèi)。如果是在海拔較高的地方輸液，需要適當(dāng)

?

（選填“增大”或“減小”）藥水瓶的高度。減小受力面

積

大氣壓

增大

第2題圖3.

如圖是某地進(jìn)行托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，管內(nèi)

水銀面上方為真空。管內(nèi)的A點(diǎn)是與液面相平的一個(gè)點(diǎn)。第3題圖（1）此時(shí)的大氣壓強(qiáng)等于

mm高水銀柱產(chǎn)生

的壓強(qiáng)；（2）改變管子的傾斜程度，A點(diǎn)處所受到的壓強(qiáng)

?

（選填“變大”“變小”或“不變”）；750

不變

（3）當(dāng)管內(nèi)水銀面上方進(jìn)入空氣時(shí)，A點(diǎn)的壓強(qiáng)

?

（選填“變大”“變小”或“不變”），依據(jù)

是

?

?

?

?。不

變

玻璃管內(nèi)混入少量空氣，則管內(nèi)會(huì)有一定的氣壓，

此時(shí)A點(diǎn)的壓強(qiáng)等于管內(nèi)氣壓加上水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，依

然和管外的大氣壓保持平衡，A點(diǎn)的壓強(qiáng)還是等于大氣

壓，故A點(diǎn)的壓強(qiáng)不變

第3題圖3.

如圖是某地進(jìn)行托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，管內(nèi)

水銀面上方為真空。管內(nèi)的A點(diǎn)是與液面相平的一個(gè)點(diǎn)。（4）海拔越高，大氣壓越小。當(dāng)管內(nèi)水銀柱的高度變

大時(shí)，該實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)在較

（選填“高”或“低”）處。低

3.

如圖是某地進(jìn)行托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，管內(nèi)

水銀面上方為真空。管內(nèi)的A點(diǎn)是與液面相平的一個(gè)點(diǎn)。第3題圖

素養(yǎng)評(píng)價(jià)

4.

人體肺部的模型如圖甲所示，當(dāng)人體要吸氣時(shí)，胸廓擴(kuò)張，膈肌下降，肺內(nèi)氣壓

（選填“增大”“減小”或“不變”），在大氣壓的作用下，外界富含氧氣的新鮮空氣經(jīng)氣道進(jìn)入肺泡內(nèi)進(jìn)行氣體交換；人體要呼氣時(shí)，膈肌舒張，胸廓依靠彈性回收，肺內(nèi)氣壓增大，使交換后的含二氧化碳的氣體排出體外，這樣便構(gòu)成了一次呼吸而使生命得以維持。某同學(xué)在生物