二. 重、難點(diǎn)
1. 知道大氣壓強(qiáng)的存在，理解其產(chǎn)生的原因
2. 理解托里拆利實(shí)驗(yàn)，知道大氣壓強(qiáng)的大小
3. 知道測定大氣壓強(qiáng)的儀器及大氣壓隨高度的變化和液體沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系
4. 了解一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)跟其體積的關(guān)系
5. 知道活塞式抽水機(jī)和離心泵的構(gòu)造和原理
三. 知識點(diǎn)分析
（一）大氣的壓強(qiáng)
1. 氣體的特征：受重力、有流動性、可壓縮、沒有一定的體積，放在任何容器中都要充滿整個容器。
2. 大氣壓強(qiáng)：空氣由于受重力，其內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，大氣對于浸入其中的物體的壓強(qiáng)叫大氣壓強(qiáng)，簡稱：大氣壓。
3. 大氣壓的測定：
（1）托里拆利實(shí)驗(yàn)：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)值等于760mm高水銀柱重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
（2）標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值約等于105Pa。
4. 大氣壓隨高度的變化：
（1）大氣壓隨高度的增加而減小。
（2）原因：離地面越高的地方空氣越稀薄。
（3）一般情況下：冬季氣壓值高于夏季氣壓值，晴天氣壓值高于陰天氣壓值。
5. 測定大氣壓的儀器：氣壓計。
（1）水銀氣壓計
（2）金屬盒氣壓計（無液氣壓計）
（3）水氣壓計
6. 液體沸點(diǎn)與大氣壓的關(guān)系：一切液體的沸點(diǎn)均隨氣壓增大而增大，隨氣壓減小而減小。
7. 氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系：
（1）在溫度不變的情況下，一定質(zhì)量的氣體：體積越小，壓強(qiáng)越大；體積越大，壓強(qiáng)越小。
（2）應(yīng)用：打氣筒。
（二）活塞式抽水機(jī)和離心泵
1. 活塞式抽水機(jī)：
（1）原理：大氣壓可支持約10m高的水柱
（2）工作過程：
2. 離心式水泵：
（1）構(gòu)造：
（2）原理：
（3）實(shí)際揚(yáng)程=實(shí)際壓水揚(yáng)程+實(shí)際吸水揚(yáng)程
【典型例題】
[例1] 下面列舉出了一些具體情況：（1）玻璃管的直徑大、小；（2）管內(nèi)水銀里混有氣泡；（3）玻璃管豎直和稍微傾斜；（4）水銀內(nèi)混有雜質(zhì)；（5）山下和山上做實(shí)驗(yàn)；（6）晴天和陰天做實(shí)驗(yàn)；（7）玻璃管稍微上提或下壓一些；（8）將水銀槽內(nèi)的水銀油抽掉一些或添加一些。以上情況中對托里拆利實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的是（ ）
A.（2）（4）（5）和（6）
B.（2）（4）（5）和（8）
C.（2）（3）（4）和（5）
D.（2）（4）（5）和（7）
分析：因?yàn)橥欣锊鹄麑?shí)驗(yàn)中測得大氣壓強(qiáng)值等于水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)值：與管的橫截面積無關(guān)，所以（1）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。如果管內(nèi)水銀有氣泡，水銀柱的高度比正常的偏高；若氣泡上升到管頂真空中，上端空隙中有空氣，被支持的水銀柱高度偏小，所以（2）對測量結(jié)果有影響。玻璃管稍微傾斜時，只要管頂仍有空隙，大氣壓支持的水銀柱的豎直高度就不變，（3）無影響。水銀內(nèi)混有密度比水銀小的雜質(zhì)時，大氣壓支持的水銀柱會偏高；水銀內(nèi)混有密度比水銀大的雜質(zhì)時，大氣壓支持的水銀柱高度會偏低，（4）有影響。因?yàn)榇髿鈮褐蹬c高度和氣候有關(guān)，所以（5）、（6）對實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有影響。當(dāng)把玻璃管上提或下壓一些時，只要玻璃管不離開水銀面，大氣壓強(qiáng)支持的水銀柱的高度就不會改變，（7）無影響。水銀槽內(nèi)加減水銀不影響大氣壓支持水銀柱的高度，因?yàn)椴蹆?nèi)和管內(nèi)的水銀面會同時升降，（8）不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
解答：正確選項(xiàng)為A 。
說明：托里拆利實(shí)驗(yàn)是本章的一個重點(diǎn)內(nèi)容，特別是正確分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種具體情況在各類考試中出現(xiàn)的頻率較高。因此，在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時要注意隨時進(jìn)行總結(jié)。
[例2] 如圖所示，下列四種情況中能使試管中的水沸騰的是（ ）
A. 充分給燒杯加熱 B. 給試管加密封蓋子
C. 給燒杯加密封蓋子 D. 將試管倒插入水中
分析：若給燒杯充分加熱，則燒杯中的水會沸騰，在沸騰過程中，雖然不斷吸收熱量但溫度保持在沸點(diǎn)不變，由于熱傳遞，試管中的水也能達(dá)到沸點(diǎn)，當(dāng)熱平衡時，試管中的水就不能燒杯里的水繼續(xù)吸熱了，因?yàn)榉序v的條件必須在沸點(diǎn)上繼續(xù)吸熱，所以水不能沸騰，A不對。給試管加密閉的塞子，會使試管內(nèi)水面上氣壓提高，則沸點(diǎn)升高，試管中的水連沸點(diǎn)也達(dá)不到了，所以不能沸騰，B不對。給燒杯加密封蓋子，能使燒杯中的水沸點(diǎn)提高，試管中水的沸點(diǎn)不變，當(dāng)試管中的水達(dá)到沸點(diǎn)后還能從燒杯水中繼續(xù)吸熱，所以能沸騰，C正確。將試管倒插在水中，試管內(nèi)水面上氣壓提高，沸點(diǎn)提高，而燒杯內(nèi)的水溫只能保持在長壓下的沸點(diǎn)，所以試管內(nèi)的水不能達(dá)到沸點(diǎn)，不能沸騰，D也不對。
解答：正確選項(xiàng)為C。
說明：本題主要考查我們“液體沸點(diǎn)與大氣壓關(guān)系”這個知識點(diǎn)。解決此類問題除熟計“氣壓高，沸點(diǎn)高；氣壓低，沸點(diǎn)低?！蓖猓€應(yīng)該清楚氣壓的高低與氣體密度、體積等因素有關(guān)。
[例3]如圖所示，甲、乙是兩只盛有100○C水的容器，如果
不考慮水因蒸發(fā)而造成的熱損失，當(dāng)水溫冷卻到40○C時：（ ）
A. 甲、乙中水的質(zhì)量均各自保持不變
B. 甲中水的質(zhì)量略有增多
C. 乙中水的質(zhì)量略有增多
D. 以上情況都有可能出現(xiàn)
分析：當(dāng)水的溫度由100○C降到40○C時，甲中水的體積會縮小一些，水面上氣體的體積變大，壓強(qiáng)減小。乙水面上的氣壓不變，于是水會從乙容器進(jìn)入甲容器一些，使甲中水的質(zhì)量增加。同時，甲水面上的氣體體積變小，壓強(qiáng)變大，當(dāng)氣壓加上水柱壓強(qiáng)等于外界氣壓時，水就不再流動了。（水柱高度為甲、乙水面距離）
解答： 正確選項(xiàng)為B。
說明：此題除綜合考查了我們“熱脹冷縮”以及“一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下壓強(qiáng)和體積的關(guān)系”兩個知識點(diǎn)以外，還出現(xiàn)了“對水柱進(jìn)行受力分析”這個和力學(xué)綜合的問題。在學(xué)習(xí)本章時，我們最好將力學(xué)中的平衡狀態(tài)問題及受力分析進(jìn)行一下復(fù)習(xí)。
[例4] 如圖所示的裝置可以測液體的密度，A中裝水，B中裝待測液體，當(dāng)從上部開口抽出少量氣體后，A、B兩管中液面分別會上升一段高度。如果hA=8cm，hB=10cm，求B中液體的密度。
解析：當(dāng)從上部開口抽出少量空氣時，A、B管中的氣壓會減小，在外界大氣壓的作用下兩管中的液面會上升一定的高度；因?yàn)橐后w的密度不同，根據(jù)p=ρ液gh，密度越大的液體液面上升的高度越小。兩管中與外界液面相平處的壓強(qiáng)都分別等于氣體的壓強(qiáng)加液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，并相等。
答案：設(shè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，A管液柱壓強(qiáng)為pA，B管液柱壓強(qiáng)為pB。
答：B中液體的密度為。
說明：解決本題主要用到的是對A、B液柱進(jìn)行受力分析，由它們均處于平衡狀態(tài)很容易得到合力為零的方程，再注意到A、B兩液柱受到的氣體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)均相同這一隱含條件便可求解了。
[例5]如圖所示，A、B兩容器用一細(xì)管連接，若將細(xì)管中裝滿水，A容器中的水就會通過細(xì)管流向B。這是虹吸現(xiàn)象，簡述其中道理。
解析：大氣壓支持左右豎管水柱的高度不同，所以中間小液片受到的大氣壓強(qiáng)不同，左邊小，右邊大，這樣水就由A流向B。
答案：設(shè)虹吸管中間存在著一小液片，對其進(jìn)行受力分析不難得出：左邊受到的壓強(qiáng)為p0－ρ水gh1，右邊受到的壓強(qiáng)為p0－ρ水gh2 。如圖所示，h1>h2 ，所以右邊壓強(qiáng)大于左邊壓強(qiáng)，水會由A容器流向B容器。
說明：虹吸現(xiàn)象在我們的日常生活中是經(jīng)常遇到的，比如：從汽車油缸中取油、給魚缸換水等都會用到虹吸現(xiàn)象的原理。同學(xué)們一定要留心觀察，并注意進(jìn)行分析和總結(jié)。
[例6] 如圖所示，兩端開口的環(huán)形塑料管注滿水，用手堵住A、B端。如將兩手同時放開，則水將（ ）
A. 從A流出 B. 從B流出 C. 不流動 D. 無法判定
分析：如圖所示，A點(diǎn)和A’點(diǎn)的壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)，B點(diǎn)的壓強(qiáng)是大氣壓強(qiáng)，而B’點(diǎn)的壓強(qiáng)是A’的壓強(qiáng)加上A’ B’水柱的壓強(qiáng)。因?yàn)?/span>B’的壓強(qiáng)大于B的壓強(qiáng)，所以水會沿著塑料管從A流向B，直到液面相平為止。
解答：正確選項(xiàng)為B 。
說明：在解決本題的過程中，利用“對稱法”選出研究對象A’ B’非常關(guān)鍵，同學(xué)們在解題的過程中要特別注意方法的積累。
【模擬試題】（答題時間：40分鐘）
一. 填空題：
1. 一個大氣壓約等于 毫米高的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，又約等于 帕斯卡，一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可支持 高的水柱，又可支持 高的酒精柱。（酒精的密度800千克/米3）
2. 大氣壓值隨高度的 而 ，但變化并不均勻。
3. 實(shí)驗(yàn)表明：氣壓減少時, 液體沸點(diǎn)會 ，高壓鍋是采用 的方法來提高 從而使飯菜熟得快。
4. 面積為50分米2的桌面受到的大氣壓力為 牛頓。
5. 潛水員在深水工作時，當(dāng)潛水服表面所受水的壓強(qiáng)為3個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，潛水員所在的深度大約為 米。
二. 選擇題：
1. 在瓶子里灌滿水，用手堵住瓶口，然后把瓶子倒立在水槽中，這時瓶中的水（ ）
A. 都會流出 B. 不會流出 C. 流出一半水
2. 在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時, 測得管內(nèi)外水銀面高度差為76厘米，若換用一根粗管重做上述實(shí)驗(yàn), 那么管內(nèi)外水銀面高度將為（ ）
A. 小于76厘米 B. 等于76厘米 C. 大于76厘米 D. 無法確定
3. 如圖、甲乙兩個容器，由一個細(xì)管相通，細(xì)管中間有一開關(guān)K，先把開關(guān)關(guān)上，在兩容器中裝有不同量的水，甲中水面比乙中水面高，然后將甲容器的上口密封，打開開關(guān)K后，下列判斷正確的是（ ）
A. 甲中的水能往乙中流, 直到乙的水面比甲中的水面高
B. 甲中的水不能往乙中流, 水面高度不變
C. 甲中的水能往乙中流, 直到兩容器中的水面相平為止
D. 甲中的水能往乙中流一些, 但甲的水面一定比乙的高
4. 利用托里拆利實(shí)驗(yàn)測大氣壓時，可以確認(rèn)管內(nèi)進(jìn)入了少量空氣的現(xiàn)象是（ ）
A. 管內(nèi)水銀面的高度略小于760 毫米
B. 使管傾斜時，管內(nèi)水銀柱長度增加
C. 無論怎樣使管傾斜，水銀都不會充滿全管
D. 將管在水銀槽中輕輕上提，管內(nèi)水銀柱高度不變
5. 有一只自制的水銀氣壓計測得的數(shù)據(jù)偏低，其主要原因是（ ）
A. 玻璃管沒有豎直放置 B. 管子太粗
C. 玻璃管內(nèi)有空氣進(jìn)入 D. 水銀槽內(nèi)的水銀太多
6. 如圖，把一端封閉的玻璃管裝滿水銀后豎直地倒立在水銀槽內(nèi)，管子的頂端高出槽中水銀面36厘米，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，則（ ）
A. 水銀對玻璃管頂端的壓強(qiáng)為零
B. 水銀對玻璃管頂端的壓強(qiáng)為36厘米汞柱
C. 水銀對玻璃管頂端的壓強(qiáng)為40厘米汞柱
D. 如果在玻璃管的頂端開一個小孔, 水銀會從小孔中流出
7. 水銀氣壓計掛斜了，讀數(shù)將會比實(shí)際氣壓（ ）
A. 大 B. 小 C. 不變 D. 無法確定
8. 將剛裝滿沸水的熱水瓶中的水倒掉，并用瓶塞塞住瓶口，若瓶塞不漏氣，則過一段時間后，瓶塞很難拔出，這有因?yàn)椋?/span> ）
A. 由于瓶口的熱脹冷縮的作用，瓶口對瓶塞的壓力增大了
B. 經(jīng)過一段時間后，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減少，使瓶內(nèi)外壓強(qiáng)差增大
C. 經(jīng)過一段時間，瓶口處水氣蒸發(fā)過多，使摩擦增大
D. 以上說法都不對
三. 計算題：
1. 在地面上取一個面積為5米2的圓圈，此為底，取一個通過大氣層的圓柱，那么圓柱內(nèi)的空氣的重量大約是多少？
2. 一端封閉的玻璃管中裝有6厘米高的水銀柱，水銀柱與玻璃管封閉端之間有一定量的氣體，如果大氣壓是76厘米高水銀柱，求A B C 三種情況下封閉氣體的壓強(qiáng)是多少？
【試題答案】
一.
1. 760、105、10米、12.5米
2. 升高、減小
3. 降低、增大氣壓、液體沸點(diǎn)
4. 5×104
5. 20
二.
1. B 2. B 3. D 4. C 5. C 6. C 7. A 8. B
三.
1. （N）
2.
例1 做托里拆利實(shí)驗(yàn)時，測得管內(nèi)水銀柱的高度為76cm，若將玻璃管傾斜在ab位置上，如圖所示，則管內(nèi)水銀柱（） A．高度小于76cm B．高度等于76cm C．長度小于76cm D．長度等于76cm 分析與提示： 大氣壓值與管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，管內(nèi)水銀柱的壓強(qiáng)與管內(nèi)水銀柱的高度有關(guān)． 解題過程： 根據(jù)公式p=ρgh可知，液體壓強(qiáng)大小與液體密度和液體深度有關(guān)，與液柱長沒有直接關(guān)系．玻璃管傾斜到ab位置時，玻璃管中的液體長度增大了，但是由于大氣壓值不變，所以液柱高仍是76cm．所以正確答案應(yīng)選B. 易錯情況分析： 常出現(xiàn)的錯誤是：認(rèn)為玻璃管傾斜到ab位置時液柱的長度不變，高度減小，所以選A．出現(xiàn)這種錯誤的原因是對公式p=ρgh中的h表示液柱深度理解不對，把液柱深度和長度概念混淆． 選題角度： 從容易混淆的概念出發(fā)選題，使學(xué)生通過本題澄清一些概念． 例2 如圖是自制的水氣壓計，把它由東寶山的山腳移至山頂，玻璃管中的水柱的高度變化情況是（瓶口密閉不漏氣，移動過程中整個瓶子沒有與外界發(fā)生熱傳遞）（） A．降低 B．升高 C．先降低后升高 D．先升高后降低 選題角度：通過本題教會學(xué)生應(yīng)用大氣壓強(qiáng)隨高度的的變化分析問題． 分析：由于大氣壓強(qiáng)隨高度的升高而減小，當(dāng)把自制的水氣壓計由山腳移至山頂時，外界大氣壓強(qiáng)減小，而瓶內(nèi)水面上的壓強(qiáng)基本不變，所以玻璃管中水面升高，故答案選B． 例3 一臺抽水機(jī)離水面20米，它能把水抽上來嗎，為什么？ 選題角度：通過本題鞏固大氣壓與液體的壓強(qiáng)知識，從而引入為什么需要活塞式抽水機(jī)與離心泵． 分析：抽水機(jī)是利用大氣壓的作用把水抽上來的，我們可以計算一下水在大氣壓的作用下在抽水機(jī)中上升的高度，設(shè)外界為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，抽水機(jī)的活塞下方?jīng)]有空氣，則大氣壓應(yīng)當(dāng)跟水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等． 解 ∴ 這就是說，在大氣壓作用下水在抽水機(jī)中只能上升10米左右，因此，它不能把深20米的水一次抽上來． 例4 離心式水泵正常工作時，葉片凹面的方向、葉輪的位置和葉輪的轉(zhuǎn)向如圖所示，其中都正確的圖是（）． 選題角度：通過本題加深學(xué)生對離心泵的理解． 解答：實(shí)際離心式水泵剖面圖如下圖所示，離心式水泵工作時，彎曲的葉輪將軸附近的水甩進(jìn)蝸牛狀的泵殼，水又在葉輪驅(qū)動下，從蝸牛狀泵殼的細(xì)端壓進(jìn)寬敞的出水管中，將水提到高處．對比圖上圖，B、C正確，其中，葉輪偏離中心位置，是為了形成蝸牛狀出水通道，不使水在泵殼內(nèi)反復(fù)回旋．另外，葉輪不能裝反，以使水順彎曲的葉片表面甩出去． 例5 把一個裝滿水的酒瓶倒立在裝著水的盤子里，使瓶頸浸沒在盤內(nèi)水面下，如圖所示，就做成了一個簡便自動家禽喂水器．試說明它的工作原理． 選題角度：通過本題擴(kuò)展學(xué)生見識，提高分析能力． 解答：這一簡便自動家禽喂水器是利用大氣壓強(qiáng)工作的．由于瓶內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng)，當(dāng)瓶口浸入水中時，瓶口外水受大氣壓強(qiáng)作用，使瓶內(nèi)外的壓強(qiáng)相等，水不會流出．當(dāng)家禽飲水使盤子里的水面下降而瓶口剛露出水面時，空氣可以從瓶口進(jìn)人瓶內(nèi)，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)大于外面大氣壓強(qiáng)，瓶內(nèi)的水就會流出來，升高盤里的水位．使瓶口重新沒入水中．瓶中的水繼續(xù)流出，使瓶中氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，直至瓶口內(nèi)外
