9.3大气压强
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第3节 大气压强
一、综合题
1.小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在,下列操作能达到目的的是( )。
A.用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪
B.将空易拉罐密封后置于深水中,易拉罐变瘪
C.让空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的空气,易拉罐变瘪
解析:A证明压力的存在,B证明液体压强的存在,C证明撞击力的存在,只有D证明大气压强的存在。
答案:D
2. (2012·广东茂名中考)如图所示是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银。下列说法正确的是( )。
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡
C.玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76厘米水银柱高
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差减小
解析:本题考查大气压强的相关知识。连通器是底部连通、上端开口的容器,题图中的玻璃管顶部是密闭的,因此这套实验装置不是连通器,故A选项错误;第一次利用此装置测量出大气压的科学家是托里拆利,故B选项错误;当外界大气压为标准大气压的时候,玻璃管内水银柱的高度为76 cm,当外界大气压发生变化时,管内水银柱就会发生变化,故C选项错误;大气压随着高度的增加而减小,将此装置从山脚移到山顶,高度增加,大气压减小,因此玻璃管内外的水银柱液面高度差减小,故D选项正确。
答案:D
3.把装满水的量筒口朝下浸入水槽中,按照图那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面以前,量筒露出水面的部分其内部( )。
A.是真空的
B.有水,但不满
C.充满水
D.以上情况都有可能
解析:1个标准大气压约为1.013×105Pa,根据液体压强公式p=ρgh可以计算出,一个大气压能支持10.34m高的水柱。所以在筒口离开水面以前,量筒露出水面的部分充满水。
答案:C
4.如图所示,是小强同学自制的气压计,把它放在水平桌面上,当外界大气压减小时,下列说法正确的是( )。
A.细管内液柱高度上升
B.细管内液柱高度不变
C.细管内液柱高度下降
D.瓶子对桌面的压力减小
解析:当外界大气压减小时,细管内液柱在瓶内气压的作用下将上升,故A正确,B、C错;瓶子对桌面的压力等于瓶子、水及细管的总重力,当外界大气压减小时,由于总重力不变,故瓶子对桌面的压力不变,D错。
答案:A
5.(2012·广东广州中考)下表为不同气压下水的沸点
p/×105Pa
0.98
1.01
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.05
t/℃
99
100
103
107
111
115
117
121
压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.80×105Pa,锅内水的最高温度( )。
A.可达100℃ B.可达117℃
C.可达121℃ D.取决于加热时间
解析:本题考查液体沸点与压强的关系。由表格中的数据可知,液体表面上的气压越大,液体的沸点也越高,当锅内气体压强达1.80×105Pa时,锅内水的温度可达117℃。液体的沸点与加热时间无关。
答案:B
6. (2012·贵州铜仁中考)如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )。
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的1/2
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
解析:甲图中,挤出吸盘内的空气,在大气压的作用下,吸盘被紧紧压在墙壁上,钩码的重力与墙壁给吸盘的向上的摩擦力保持平衡,是一对平衡力,所以A、C错;乙图中,大气压力使两吸盘紧紧压在一起,若所挂钩码过多,会把两吸盘分开,所以用此装置,可以粗测大气压的值,大气压力就是钩码的重力,故B错。
答案:D
7.已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么,在标准大气压下1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。人体并没有被压扁,是因为 的缘故。(标准大气压p=1.0×105Pa)
解析:本题考查压强的计算。F=pS=1.0×105Pa×1.5 m2=1.5×105 N。人体并没有被压扁,是因为体内也有大气压,这样身体内外压强相互抵消。
答案:1.5×105 人体内也有大气压
8.在研究大气压强的实验中,某小组将一根1米长的透明硬质细管装满水,管子上端封闭,下端浸在水槽中,发现管中的水不会流出,如图a所示;换用较长的细管,重复实验,管中的水仍不会流出,如图b所示;换用更长的细管,重复实验,管中水面静止后的位置分别如图c、d所示。观察上述实验现象,归纳得出初步结论。
①由图a(或b或c或d)可知: 。
②由图b与c与d可知: 。
解析:解决本题的关键是识图能力。分析时应找出图中的相同点和不同点。从a、b、c、d四幅图的相同点可以知道,大气有压强,能支撑一端水柱。而比较c、d两幅图可以知道大气压强有固定值,与玻璃管的高度无关。
答案:大气有压强 大气压强为固定值,与玻璃管的高度无关
9.请你观察如图所示的现象,从中可知北京当时的大气压值 标准大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)。这个现象可以间接说明大气压随高度增加而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
解析:在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,大气压随高度的增加而减小,液体的沸点随气压的升高而升高。
答案:等于 减小
10.小明将老师说的“学习物理要注意从物理走向社会,将学到的知识应用到生活实际,学会解释物理现象”记在心上。在2012年1月26日跟爸爸、妈妈乘坐飞机从宁波到广州过程中观察到如下现象:当飞机在高空稳定飞行用晚餐时,发现空姐发给的装有点心的包装袋鼓鼓的,如图a所示。他没舍得吃,到了飞机着陆后,装有点心的包装袋又瘪回去了,如图b所示。请给予解释。
答案:在高空大气压小,包装袋内部气压使包装袋向外胀;飞机着陆后,大气压较大,包装袋在大气压的作用下又瘪回去了。
11.(2012·江苏泰州中考)用弹簧测力计、刻度尺和注射器可以粗略测量大气压强,以如图所示为例,求注射器活塞横截面积的方法是:从针筒上读出注射器的 ,用刻度尺测量注射器 (选填“针筒”或“全部刻度”)的长度,再算横截面积。实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处;一是减小 ;二是 。
解析:本题考查大气压强的有关知识。粗测大气压强实验中,求注射器活塞横截面积的方法是:从针筒上读出注射器的容积,用刻度尺测量注射器全部刻度的长度,再根据S=V/h求得。在活塞周围涂抹润滑油的好处有两个:一是减小摩擦;二是密封性好。
答案:容积 全部刻度 摩擦 密封性好
12.物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小,他们拿来一个带挂钩的吸盘,将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下。如图所示,向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来,由此可得到大气压的大小。
(1)本实验主要的测量器材: 、 ;
(2)需要直接测量的物理量: 、 ;
(3)大气压的表达式p= ;
(4)如果测出的大气压仅为0.8×105Pa,实验中可能存在的问题是: 。
解析:这是粗略测量大气压的实验,需要测量吸盘的横截面积和所受拉力,所以用到的器材有刻度尺和弹簧测力计(或天平);然后根据公式p=F/S可得大气压的数值。当然,这种测量方法得出的数据不太精确,主要是因为吸盘中的空气不可能完全被挤出。
答案:(1)刻度尺 弹簧测力计(天平、案秤、台秤)
(2)吸盘的直径D(吸盘的半径r) 细沙受到的重力G(细沙的质量m)
(3)4G/πD2(或4mg/πD2、G/πr2)
(4)吸盘中的空气没有完全被挤出;接触面没有处理干净;吸盘与玻璃板接触不紧密;存在漏气现象等
一、综合题
1.小华想用空易拉罐来证明大气压强的存在,下列操作能达到目的的是( )。
A.用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪
B.将空易拉罐密封后置于深水中,易拉罐变瘪
C.让空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的空气,易拉罐变瘪
解析:A证明压力的存在,B证明液体压强的存在,C证明撞击力的存在,只有D证明大气压强的存在。
答案:D
2. (2012·广东茂名中考)如图所示是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银。下列说法正确的是( )。
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡
C.玻璃管竖直放置时测出的大气压强一定为76厘米水银柱高
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差减小
解析:本题考查大气压强的相关知识。连通器是底部连通、上端开口的容器,题图中的玻璃管顶部是密闭的,因此这套实验装置不是连通器,故A选项错误;第一次利用此装置测量出大气压的科学家是托里拆利,故B选项错误;当外界大气压为标准大气压的时候,玻璃管内水银柱的高度为76 cm,当外界大气压发生变化时,管内水银柱就会发生变化,故C选项错误;大气压随着高度的增加而减小,将此装置从山脚移到山顶,高度增加,大气压减小,因此玻璃管内外的水银柱液面高度差减小,故D选项正确。
答案:D
3.把装满水的量筒口朝下浸入水槽中,按照图那样抓住筒底向上提,在筒口离开水面以前,量筒露出水面的部分其内部( )。
A.是真空的
B.有水,但不满
C.充满水
D.以上情况都有可能
解析:1个标准大气压约为1.013×105Pa,根据液体压强公式p=ρgh可以计算出,一个大气压能支持10.34m高的水柱。所以在筒口离开水面以前,量筒露出水面的部分充满水。
答案:C
4.如图所示,是小强同学自制的气压计,把它放在水平桌面上,当外界大气压减小时,下列说法正确的是( )。
A.细管内液柱高度上升
B.细管内液柱高度不变
C.细管内液柱高度下降
D.瓶子对桌面的压力减小
解析:当外界大气压减小时,细管内液柱在瓶内气压的作用下将上升,故A正确,B、C错;瓶子对桌面的压力等于瓶子、水及细管的总重力,当外界大气压减小时,由于总重力不变,故瓶子对桌面的压力不变,D错。
答案:A
5.(2012·广东广州中考)下表为不同气压下水的沸点
p/×105Pa
0.98
1.01
1.13
1.29
1.48
1.69
1.80
2.05
t/℃
99
100
103
107
111
115
117
121
压力锅工作时锅内气体压强最大可达1.80×105Pa,锅内水的最高温度( )。
A.可达100℃ B.可达117℃
C.可达121℃ D.取决于加热时间
解析:本题考查液体沸点与压强的关系。由表格中的数据可知,液体表面上的气压越大,液体的沸点也越高,当锅内气体压强达1.80×105Pa时,锅内水的温度可达117℃。液体的沸点与加热时间无关。
答案:B
6. (2012·贵州铜仁中考)如图所示的实验中吸盘都保持静止,但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物。对此,下列说法正确的是( )。
A.甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力
B.乙图中大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力的1/2
C.利用甲图的实验可以粗测大气压的值
D.利用乙图的实验可以粗测大气压的值
解析:甲图中,挤出吸盘内的空气,在大气压的作用下,吸盘被紧紧压在墙壁上,钩码的重力与墙壁给吸盘的向上的摩擦力保持平衡,是一对平衡力,所以A、C错;乙图中,大气压力使两吸盘紧紧压在一起,若所挂钩码过多,会把两吸盘分开,所以用此装置,可以粗测大气压的值,大气压力就是钩码的重力,故B错。
答案:D
7.已知人体皮肤的表面积约1.5m2。那么,在标准大气压下1.5m2的面积上受到的大气压力为 N。人体并没有被压扁,是因为 的缘故。(标准大气压p=1.0×105Pa)
解析:本题考查压强的计算。F=pS=1.0×105Pa×1.5 m2=1.5×105 N。人体并没有被压扁,是因为体内也有大气压,这样身体内外压强相互抵消。
答案:1.5×105 人体内也有大气压
8.在研究大气压强的实验中,某小组将一根1米长的透明硬质细管装满水,管子上端封闭,下端浸在水槽中,发现管中的水不会流出,如图a所示;换用较长的细管,重复实验,管中的水仍不会流出,如图b所示;换用更长的细管,重复实验,管中水面静止后的位置分别如图c、d所示。观察上述实验现象,归纳得出初步结论。
①由图a(或b或c或d)可知: 。
②由图b与c与d可知: 。
解析:解决本题的关键是识图能力。分析时应找出图中的相同点和不同点。从a、b、c、d四幅图的相同点可以知道,大气有压强,能支撑一端水柱。而比较c、d两幅图可以知道大气压强有固定值,与玻璃管的高度无关。
答案:大气有压强 大气压强为固定值,与玻璃管的高度无关
9.请你观察如图所示的现象,从中可知北京当时的大气压值 标准大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)。这个现象可以间接说明大气压随高度增加而 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
解析:在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,大气压随高度的增加而减小,液体的沸点随气压的升高而升高。
答案:等于 减小
10.小明将老师说的“学习物理要注意从物理走向社会,将学到的知识应用到生活实际,学会解释物理现象”记在心上。在2012年1月26日跟爸爸、妈妈乘坐飞机从宁波到广州过程中观察到如下现象:当飞机在高空稳定飞行用晚餐时,发现空姐发给的装有点心的包装袋鼓鼓的,如图a所示。他没舍得吃,到了飞机着陆后,装有点心的包装袋又瘪回去了,如图b所示。请给予解释。
答案:在高空大气压小,包装袋内部气压使包装袋向外胀;飞机着陆后,大气压较大,包装袋在大气压的作用下又瘪回去了。
11.(2012·江苏泰州中考)用弹簧测力计、刻度尺和注射器可以粗略测量大气压强,以如图所示为例,求注射器活塞横截面积的方法是:从针筒上读出注射器的 ,用刻度尺测量注射器 (选填“针筒”或“全部刻度”)的长度,再算横截面积。实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处;一是减小 ;二是 。
解析:本题考查大气压强的有关知识。粗测大气压强实验中,求注射器活塞横截面积的方法是:从针筒上读出注射器的容积,用刻度尺测量注射器全部刻度的长度,再根据S=V/h求得。在活塞周围涂抹润滑油的好处有两个:一是减小摩擦;二是密封性好。
答案:容积 全部刻度 摩擦 密封性好
12.物理兴趣小组的同学想探究大气压强的大小,他们拿来一个带挂钩的吸盘,将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下。如图所示,向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来,由此可得到大气压的大小。
(1)本实验主要的测量器材: 、 ;
(2)需要直接测量的物理量: 、 ;
(3)大气压的表达式p= ;
(4)如果测出的大气压仅为0.8×105Pa,实验中可能存在的问题是: 。
解析:这是粗略测量大气压的实验,需要测量吸盘的横截面积和所受拉力,所以用到的器材有刻度尺和弹簧测力计(或天平);然后根据公式p=F/S可得大气压的数值。当然,这种测量方法得出的数据不太精确,主要是因为吸盘中的空气不可能完全被挤出。
答案:(1)刻度尺 弹簧测力计(天平、案秤、台秤)
(2)吸盘的直径D(吸盘的半径r) 细沙受到的重力G(细沙的质量m)
(3)4G/πD2(或4mg/πD2、G/πr2)
(4)吸盘中的空气没有完全被挤出;接触面没有处理干净;吸盘与玻璃板接触不紧密;存在漏气现象等