用注射器粗测大气压强的原理

实验十一、粗略测算大气压强的实验【实验目的】：粗略估算大气压强的数值。

【实验器材】：注射器；弹簧测力计；细线；橡皮帽；刻度尺。

【实验原理】：P=F/S知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即二力平衡。

）【实验步骤】：①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；②如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。

【实验记录】：【数据处理】：①注射器近似圆柱体，由体积公式可以算出活塞的横截面积S=V/L②根据公式p=求出大气压强；【考点方向】1、该实验求出的大气压是估测数值，和真实的大气压数值存在差距主要原因是两方面：答：一、活塞与注射器之间存在摩擦；二、空气难以排尽。

2、若不考虑其它因素，根据二力平衡的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。

3、注射器顶端装针头处空气无法排尽，这将会使测量结果偏小。

4、空气无法排尽可以采取的方法是：将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口。

5、实验前在活塞周围涂抹润滑油主要好处有：一、减小摩擦；二、增加气密性。

6、实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向目的：可以减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的精确程度。

7、当弹簧测力计量程不够时或者为了拉动时更省力可以采取的方法是：可换用小量程注射器。

（减小活塞的横截面积）8、该实验的原理依据是：P=F/S知识依据：二力平衡（利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时，即二力平衡。

）9、把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是排尽筒内空气，密封注射器。

（从而使得作用在活塞上的力只有大气压力和弹簧测力计拉力）10、实验过程中应该水平方向、缓慢匀速拉动注射器筒，当注射器的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数，此时拉力等于大气压力。

测量大气压的三种实验方法作者：徐玉霞来源：《物理教学探讨》2007年第21期1 托里拆利实验法器材：长约1m一端开口的玻璃管，水银槽，水银，刻度尺步骤：(1)将开口向上的玻璃管内装满水银；(2)用手指堵住管口，将其倒立在装有适量水银的水银槽内；(3)用刻度尺测量出管内外水银面的高度差H。

结果分析：由于玻璃管上方是真空，H高水银柱产生的压强与大气压强平衡。

因此有： P气=P汞=ρ汞gH2 “吸盘”测量法器材：吸盘，玻璃板(或水平桌面)，弹簧测力计，刻度尺，尼龙绳步骤：(1)用刻度尺测出吸盘的直径D；(2)将吸盘按在光滑的水平桌面上，挤净里面的空气：(3)用弹簧测力计测量刚把吸盘拉离玻璃时的大气压力F。

结果分析：3 “注射器”测量法器材：注射器，弹簧测力计，刻度尺，尼龙绳步骤：(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;(2)用绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下测力计的示数F；(3)用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L，根据注射器的最大刻度V，计算得到活塞的横截面积S。

结果分析：上述三种实验法的共同之处：都是间接测量法，都用到了等效替代和二力平衡的知识。

法一中水银柱产生的压强与大气压强相等，通过测水银柱产生的压强而测出大气压强。

法二、法三中，要测大气压力，需要测出与其二力平衡的测力计的拉力。

不同之处：法一中水银柱上方的真空是比较容易得到，由于p=ρgh，液体压强与水银柱的高度有关，而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压等都无关，因此测量结果较准确。

但是由于水银有毒，若用水柱代替，一个标准大气压强P0=1．01×105Pa又相当于水柱高：H水=10．3m，所以不宜在教室里演示给学生看，(测量水柱实验可在教学楼一到四楼楼梯进行，事先把水槽、水、橡皮水管设置好，米尺固定在楼梯上，由几个学生操作：在水槽旁、拉水管、读读数，进行实验。

粗测大气压值一、实验原理：S F P 0二、实验步骤：(1)测S①用刻度尺测针筒全部刻度的长度L ②观察针筒体积V 则：LVS (2)测F原理：二力平衡（大气压F =F ）①排尽针筒内空气，封口②安装好装置，用力拉针筒，当针筒刚好被拉动时，记下弹簧测力计的示数 F 三、实验结论：VFL L VF S F P 大气压0四、误差分析：偏大：对活塞进行受力分析知：活塞受到两个力，拉力和大气压力，如果针筒和活塞之间有摩擦力，导致拉力比大气压力大，计算结果偏大。

偏小：针筒内空气没有排尽，导致拉力偏小，测得的大气压值偏小。

五、改进方法：①针筒与活塞之间用水润滑和密封。

②测力时，先不密封针筒，水平拉动活塞，读出测力计示数，即摩擦力。

例题：利用吸盘测量大气压例1为测量大气压强的数值，王欣同学进行了如下实验，将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S ；将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图1所示，用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板，测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G 。

（1）吸盘即将脱离玻璃板时，空气对塑料吸盘的压力大小是__________，所测大气压强的数值是_____________。

（2）该方法所测大气压强数值往往比实际值小一些，你认为产生这一误差的原因可能是（一条即可）：___________________________________。

解析：如果不挤出塑料吸盘内的空气，虽然吸盘的上下两个面都受到大气压强，但它们大小相等，方向相反，彼此平衡，吸盘下面是不可能挂住物体的。

挤出塑料吸盘内的空气，吸盘就只受到大气给它向上的压力，其大小为F=PS（P为大气压，S为吸盘压在玻璃上的面积）。

吸盘还要承受塑料挂钩、小桶和沙的总重力G，当吸盘刚好脱落玻璃板时，可以认为F=G，根据以上两个等式就可以测量出大气压的数值。

可以想象，如果吸盘里面存有空气，它就会抵消一部分外面的大气压，使所测大气压强的数值偏小。

第3节 大气的压强1课程标准课标解读 1.能列举证明大气压存在的实验现象和生活现象，并能用大气压解释有关现象。

2能说出标准大气压的数值，说出测量大气压的工具:水银气气压计和空盒气压计。

3.了解应用大气压工作的生产和生活器具。

4.了解大气压对天气的影响，知道晴朗的天气压较高，阴雨的天气气压较低。

5.了解大气压对人体的影响，气压过低和气压过高都会使人产生不良的反应。

解读1 :大气压的变化和大气压的实际应用，难度较大，常见题型为填空题、选择题等。

解读2:大气压对天气、人体、液体沸点的影响，难度较小，常见题型有选择题、填空题等。

解读3 :利用气体压强与气体流速的关系解释生活中的现象，难度较小，常见题型为填空题、选择题和探究题等。

知识点01 大气压强的存在（一）大气压强的存在大气对处在其中的物体有压强。

大量现象表明，大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强。

大气的压强简称 。

（二）马德堡半球实验证明大气压存在最著名的实验，它不仅证实了 ,还向人们生动地说明了 。

（三）大气压强产生的原因(1)大气有重力一一产生压强的根本原因。

(2)大气会流动一一因此向各个方向都有压强。

（四）平时人感觉不到大气压存在的原因身体内外空气相通，身体各部位内外所受压力相同，内外平衡。

知识精讲目标导航【即学即练1】如图所示的实验现象，不能说明大气压强存在的是( )A.手移开后塑料片不下落B.吸盘吸在墙壁上C.去壳熟鸡蛋进人瓶内D.用吸管吸饮料【即学即练2】在验证大气压存在的覆杯实验中，某同学认为：“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了，而与大气压无关。

”下列能帮助该同学改变这种想法的实验是( )。

A.如图甲，换用不同种类的纸片做覆杯实验，纸片都不掉落B.如图乙，覆杯实验中将杯口朝向不同方向，纸片均不掉落C.如图丙，将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口，倒转杯子纸片不掉落D.如图丁，在密闭钟罩内做覆杯实验，抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落知识点02 大气压的大小（一）测量大气压的工具(1)空盒气压计：空盒气压计上有两行刻度，一行以百帕( hPa)为单位，一行以毫米汞柱( mmHg )为单位,1毫米汞柱约为133帕。

八年级下学期期中复习同步解析训练：压强实验探究①压力的大小②受力面积结论：①受力面积一定，压力越大，作用效果越明显②压力一定，受力面积越小，作用效果越明显液体压强计的工作原理：当橡皮膜受到压强时，U形管两边液柱出现高度差，高度差越大，说明橡皮膜受到的压强越大。

出现的问题：①使用前，出现高度差，拆下软管重新安装②使用时，没有出现高度差，说明装置漏气③左右支管气压差P=ρ液g△h液体内部压强的特点（液体压强与液体深度及密度有关）①液体内部朝各个方向都有压强②同一深度朝各个方向压强相等③同一液体，深度越大，压强越大④同一深度，密度越大，压强越大1.托里拆利实验：将玻璃管（一端开口，一端封闭）中灌满水银，排尽空气，倒插入水银槽，玻璃管内外形成一段水银柱，高度差为h，玻璃管内外气压差等于一个大气压Po，则Po=ρ水银gh=13.6×103Kg/m3·9.8N/Kg·0.76m=1.013×105Pa注意：①玻璃管倾斜、提起、压下，高度差不变例1：探究“压力作用效果影响因素”的实验如图所示。

下列说法正确的是（）A.甲、乙、丙实验中，根据小桌陷入海绵的深度来比较压力的作用效果，这种研究问题的科学方法是控制变量法B.通过甲、乙实验能够得到的结论是压力越大，压力的作用效果越明显C.实验乙、丙研究了压力的作用效果与受力面积大小的关系，应用了控制变量法D.比较小桌在图丙中海绵和图丁中木板下陷的程度可知P丙大于P丁解析：A、甲、乙、丙实验通过比较钉子陷入沙土中的深度来比较压力的作用效果，采用了转换法，故A错误；B、由甲、乙实验可知，在受力面积相同，压力越大，压力的作用效果越明显，选项缺少结论成立条件，故B错误；C、实验乙、丙研究了压力的作用效果与受力面积大小的关系，应用了控制变量法，即控制压力大小相同，只改变受力面积大小，故C正确；D、实验丙、丁中压力和受力面积大小都相同，根据压强的计算公式p=F/S可知，海绵和木板上上受到的压强是相等的，即P丙等于P丁，故D错误．答案：C例2：某同学用压强计研究液体内部压强的特点时，将压强计的金属盒放入水中同一深度，并将金属盒朝向不同方向，实验结果如图所示.那么，该实验能得出的结论是（）A.在水中深度越大，压强越大B.不同液体同一深度，压强不相等C.在水中同一深度，液体向各个方向的压强相等D.在水中同一深度，液体向各个方向的压强不相等解析：A、比较三次测量，金属盒的深度并没有改变，U形管中高度差也没有改变，所以不合题意；B、三次测量都是用的水，并没有换其它液体，所以不合题意；C、三次测量，在同一深度，改变了橡皮膜的朝向，U形管高度差没变，所以符合题意；D、三次测量结果，U形管中高度差并没有改变，说明压强相等，所以不合题意.答案：C例3：如图所示是测量大气压的托里拆利实验：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中。

专题07 测量大气压强1．利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。

（1）实验的原理是；（2）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，这样做的目的是，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔；（3）如图所示，水平向左缓慢匀速拉动注射器筒，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长度为5cm，这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积；（5）则大气压的值为Pa；（6）提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议：。

2．小新学习了大气压强知识后，做了如图所示的实验：步骤一：将一根两端开口的硬塑料管插入水中，如图甲所示；步骤二：右手掌封闭上端开口，同时左手将管提起（下端开口不离开水面），如图乙所示；步骤三：右手掌向上打开封口，同时左手迅速将管下压，如图丙所示；多次重复二、三步骤，直至水从管上端开口喷出，如图丁所示。

（1）在步骤一中，管静止时管内水面高度管外水面高度。

（选填“大于”、“小于”或“等于”）（2）在步骤二中，提起管后，管内水面会高于管外水面。

下列实例中工作原理与其相同的是。

A．注射器吸液B．U型“反水弯”的应用C．密度计的使用（3）步骤三“迅速下压”的目的，是为了让管下降的速度大于管内水下降的速度，即以管为参照物，管中的水面（选填“上升”、“下降”或“不变”）。

（4）小新每次右手打开封口的那一瞬间，都能听到响声，根据响声的变化，小新能判断管内水柱高度的变化。

这说明了声音能够传递。

（5）小新对装置进行改进，在管的上、下部各安装一个单向阀门，使实验操作更加简单，效果更好。

请举出生产生活中与改进后的装置工作原理相同的一个实例。

3．用注射器估测大气压的值实验中。

（1）实验中，分析研究的对象是大气对（填“针筒”、“活塞”）的压力。

（2）当活塞相对于针筒开始滑动时，可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对（平衡力/相互作用力）。

（3）研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积。

1. 在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材设计了如图（a）、（b）所示的两个实验，通过观察后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。

此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图（c）所示。

通过对图（a）、（c）的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。

请你根据已学过的压强知识分析：（1）小明和小华实验时是通过观察________________________来比较压力的作用效果的。

（2）造成前后两个结论不一致的原因是________________________________。

（3）设图(b)中小桌对海绵的压强是pb，图(c)中小桌对木板的压强是pc，则pb________pc。

(选填“小于”、“等于”或“大于”)。

（4）比较图(b)和图(c)可知，比较压力的作用效果需满足的条件是_____________________。

答案：(1)海绵(接触面)的凹陷程度；(2)压力作用面不同；(3)等于；(4)相同的作用面1. 现代科学发现，光对被照射物体确实具有力的作用，科学家正力图用这一原理制造“太阳帆”，用它为太空飞船提供动力，以实现星际旅行。

吹动太阳帆的“风”，不再是吹动普通风帆的气流，而是太阳光形成的“光子流”（1）你认为这种“光子流”的速度应为 km/s。

（2）研究表明，在地球附近，一个正对着太阳的面积为1.0×106m2的平整光亮表面，受到的太阳光的压力约为9N。

太阳光对这个平面的压强为 Pa。

（3）由于光的压强非常小，即使太阳帆的面积非常大，飞船受到它的压力也是非常小的。

但只要时间足够长，安装面积为1.0×104 m2 的太阳帆的飞船，也可能在1个月后速度超过2倍声速，1年后可获得脱离太阳系的速度！关于光的压力对太空中飞船的作用，下列说法中正确的是（）A．只有飞船的质量很小时，光的压力才能推动它B．光的压力可以使飞船加速前进C．光的压力最多可使飞船作匀速运动D．太空中光的压力可能被空气阻力所抵消（4）在远离地球的太空，宇宙飞船中电气设备所需的电能较难补充，若将薄膜状的太阳能电池敷设在飞船巨大的太阳帆上，就能为飞船提供足够的电能。

第九章第三节大气压强基础+能力一．基础题（共15小题）1．马德堡半球实验证明了大气压的存在。

17世纪40年代意大利科学家托里拆利首先用实验测定了大气压的值。

1标准大气压相当于76厘米高的水银柱产生的压强。

【解析】（1）由课本中提到的物理史实可知，马德堡市的市长奥托•格里克做的马德堡半球实验，最早证明大气压存在的。

（2）意大利科学家托里拆利最早测得大气压的值，一个标准大气压支持的水银柱的高度h＝76cm。

【答案】大气压；托里拆利；76。

2．如图所示，在铁桶内放入少量的水，用火加热，沸腾之后把桶口堵住，然后浇上冷水，在大气压强的作用下，铁桶被压扁了，这说明力可以改变物体的形状。

【解析】（1）在薄皮铁桶内放些水，烧开后把开口堵住，再浇上冷水，铁桶内的气压减小，桶内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，铁桶被压扁了；（2）薄皮铁桶被压扁，大气压力改变了铁桶的形状，说明力可以改变物体的形状。

【答案】大气压强；改变物体的形状。

3．如图所示是著名的托里拆利实验，将装满水银的玻璃管开口向下竖直放入水银槽中再将玻璃管倾斜，管中水银面的高度如图示，则此时大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强：如管内上方混入了部分空气，则管内水银柱将小于750mm；若将此装置移到高山上，则管内水银柱将小于750mm（选填“大于”、“小于”或“等于”）【解析】（1）如图所示，玻璃管倾斜，管中水银柱长度将增大，高度不变为750mm；故此时大气压强等于750mm高水银柱所产生的压强：（2）试管的顶端混入了部分空气，这些空气会对管内水银柱有个向下的压强，会导致管内水银柱高度减小；（3）若将此装置移到高山上，外界大气压减小，则水银柱的高度将变小。

【答案】750；小于；小于。

4．已知人体皮肤的表面积约1.5m2.那么在1个标准大气压下，1.5m2的面积上受到的大气压力约为1.5×105N；图中所测到的当时大气压强是750mm水银柱所产生的压强。

苏科版八年级物理期末复习微专题系列15——大气压强教学案【复习目标】1.知道大气压强产生的原因2.会测量大气压强。

【复习重难点】大气压强【教学过程】一、知识点及典型例题1、大气压强的测量例题1.小明用2mL的注射器、量程为0～10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值，本实验的原理是二力平衡和p=_________。

步骤一：把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞_________时，记下弹簧测力计的示数为5.2N。

步骤三：用刻度尺测出注射器_________长度为4.00cm。

步骤四：算出大气压强值为_________Pa同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于_________②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知，此时活塞所受到的_________(摩擦力/大气压力)为0.3N.小华根据改进后测得的数据，重新计算了大气压的值。

例题2.下列情形与大气压强无关的是（）A.高原上用普通锅不易煮熟米饭B.用吸管吸饮料C.“玉兔”号在月球上留下“足迹”D.马德堡半球实验二、举一反三1．世界上第一个温度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，玻璃管中水柱上方密封部分空气，用玻璃泡测量物体的温度。

当大气压不变，被测物体温度升高时，水柱会。

当被测物体温度不变、大气压变小时，水柱会。

（两空均选填“上升”“下降”或“不变”）2.（1）通过表1、2推断海拔五千多米处水的沸点可能是______。

A．75℃ B．83℃ C．92℃ D．100℃表1：海拔与大气压的关系表2：大气压与水的沸点的关系（2）如图18所示，瓶口扎上橡皮膜，把一定质量的气体密封在玻璃瓶内，小明把此瓶从甲地带到海拔更高的乙地，发现橡皮膜向上凸出（如图19），瓶内气体在甲地的密度为ρ甲，在乙地的密度为ρ乙，根据公式ρ=_________，得ρ甲_______ρ乙（选填“>”、“=”或“<”）。

新人教版2019-2020年八年级下册物理知识点专练9.3大气的压强一、大气压强知识结构导图二、知识点巩固9.3、大气压强1、大气对浸在其中的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压。

2、产生原因：气体受到重力，且有流动性，故能向各个方向对浸于其中的物体产生压强。

3、著名的证明大气压存在的实验：马德堡半球实验其它证明大气压存在的现象：吸盘挂衣钩能紧贴在墙上、利用吸管吸饮料。

4、首次准确测出大气压值的实验：托里拆利实验。

一标准大气压等于76cm高水银柱产生的压强，即P0=1.013×105Pa，在粗略计算时，标准大气压可以取105帕斯卡，约支持10m高的水柱。

5、大气压随高度的增加而减小，在海拔3000米内,每升高10m，大气压就减小100Pa；大气压还受气候的影响。

6、气压计和种类：水银气压计、金属盒气压计（无液气压计）7、大气压的应用实例：抽水机抽水、用吸管吸饮料、注射器吸药液。

8、液体的沸点随液体表面的气压增大而增大。

（应用：高压锅）三、知识点精炼一．选择题（共8小题）1．（2020春•新华区校级月考）下列与大气压无关的是（）A．吸盘B．盆景自动供水装置C．船闸D．托里拆利实验装置【考点】：大气压强的存在．【答案】：C【解析】：A、因为大气有压强，所以塑料吸盘能吸在墙上，与大气压有关；B、盆景自动供水装置是利用了瓶内压强与瓶外大气压平衡来控制水的流出，与大气压有关；C、船闸是利用连通器的原理工作的，与大气压无关；D、托里拆利实验是利用大气压把水银柱支持住的，与大气压有关。

故选：C。

2．（2020春•忻州期中）将少量热水倒入一空矿泉水瓶中（矿泉水瓶未变形），轻轻摇晃后将热水倒出，立即拧紧瓶盖，然后浇上冷水，可以看到矿泉水瓶变瘪。

产生这一现象的主要原因是（）A．矿泉水瓶热胀冷缩的结果B．矿泉水瓶内热气将它吸进去了C．在大气压的作用下，矿泉水瓶被压瘪D．在所浇冷水的压力作用下，矿泉水瓶被压瘪【考点】：大气压强的存在．【答案】：C【解析】：在瓶子注入热水并振荡后，瓶中气体受热膨胀跑出了一些，倒出热水的矿泉水瓶密封后，再浇上冷水，瓶内气体温度降低、气压减小，内部压强小于外界大气压强，在大气压的作用下，矿泉水瓶被压扁了，故ABD错误、C正确。