8.3 大气压与人类生活]
一、选择题
1.下列现象中,与大气压无关的是 ( )
A.用吸管吸饮料
B.马德堡半球实验
C.塑料吸盘“粘”在墙上
D.拦河大坝“上窄下宽”
2.在解释“将钢笔插入墨水瓶中灌墨水”的问题时,用到下面五句话:①笔囊里的空气压强减小;②用手指挤压笔囊外的弹簧片;③松开手指;④墨水在大气压的作用下,进入笔囊;⑤笔囊排出部分空气,体积减小。表达顺序合理的是 ( )
A.②③①④⑤
B.②⑤④①③
C.②③⑤①④
D.②⑤③①④
3.(2021重庆模拟)如图所示,小田同学在1个标准大气压下模拟托里拆利实验,他将长约1 m、一端封闭的玻璃管中装满汞后倒扣在汞槽中。下列说法正确的是
( )
A.若在管顶开一个小孔,汞柱会向上喷出
B.若有空气进入玻璃管中,则测出的大气压值比实际值偏小
C.若不小心将玻璃管倾斜,则玻璃管内汞柱的高度将小于76 cm
D.若在汞槽里增加2 cm深的汞,则测出的大气压值比实际值偏大
4.(2020雅安)用火焰加热盛水的烧瓶,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,迅速塞上瓶塞;再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,如图所示。关于烧瓶内的水,下列分析正确的是( )
A.一直沸腾,浇上冷水时,停止沸腾
B.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压增大,水会再次沸腾
C.因没有继续加热,浇上冷水时,水不会沸腾
D.先停止沸腾,浇上冷水时,水面气压减小,水会再次沸腾
5.用如图所示的装置抽水,当活塞上升到S管口后继续上升时,则会发生的现象是
( )
A.水从S管口流出
B.管内水随活塞继续上升
C.管内水面开始下落
D.水不能从S管口流出,水保持在管口附近不动,既不上升也不下降
6.(2021常德)下列关于大气压的描述中错误的是 ( )
A.1个标准大气压的值约为1.013×105 Pa
B.马德堡半球实验证明了大气压的存在且很大
C.利用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越高
D.用纸片盖住装满水的玻璃杯,倒置后纸片不掉落,是因为水把纸片粘住了
二、填空题
7.下列事例中利用了大气压的是 。
①拔火罐 ②高压水枪 ③离心式水泵抽水
④钢笔吸墨水 ⑤在茶壶盖上制有一个小孔
⑥帕斯卡用几杯水就撑裂了木桶
8.某学校实验小组在实验室用托里拆利实验测量大气压值时的情形如图所示,当时的大气压等于 mm高汞柱所产生的压强。已知人体皮肤的表面积约1.5 m2,那么,在此大气压下人体皮肤共受到的大气压力约为 N。(ρ汞=13.6×103 kg/m3)
9.(2020丹东)如图所示,小明自制了一个气压计,瓶内气体压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压。若拿着此气压计从29楼下到1楼,玻璃管内水柱的高度将
(选填“升高”或“降低”)。
10.如图所示,密闭的玻璃罩内放有两个小实验装置:一个是充气的气球,另一个是装满水的杯子,杯口用塑料薄片覆盖并倒置悬挂在玻璃罩内。用抽气机不断抽去罩内的空气,最后可观察到的现象:①充气的气球体积变 ;②玻璃杯中的水和塑料薄片 (选填“掉下”或“保持静止” )。
三、实验探究题
11.小明用容积为2 mL的注射器、量程为0~10 N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:按安装好器材,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5.2 N。
步骤三:用刻度尺测出注射器 的长度为4.00 cm。
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,对实验进行了如图下改进:
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,重复步骤二的操作时,弹簧测力计的示数为0.3 N,由此可知,此时活塞所受到的
(选填“摩擦力”或“大气压力”)为0.3 N。 小华根据改进后测得的数据,重新计算大气压的值。
四、计算题
12.某玻璃厂用圆形低压吸盘搬运玻璃。中E为圆形吸盘,其面积为120 cm2,ABCD为一正方形平板玻璃,边长为1 m,重120 N,若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并提升2 m,在此过程中,g取10 N/kg,问:
(1)为什么抽气后吸盘能吸住玻璃
(2)吸盘内气压为多大时恰能吸起这块玻璃 (大气压强取1.0×105 Pa)
答案
8.3 大气压与人类生活
1.D 用吸管吸饮料、马德堡半球实验、吸盘“粘”在墙上,三个实例都是大气压作用的缘故,所以这些现象都与大气压有关;拦河坝“上窄下宽”利用了液体压强随深度的增加而增大的原理,与大气压无关。
2.D
3.B 若玻璃管的顶部开一个小孔,则玻璃管内外都与大气压相通,构成了连通器,则管内的汞液面将下降,最终与管外液面相平,故A错误;托里拆利实验测出了大气压数值,要求玻璃管内是真空,因此汞柱上方没有大气压,若有空气进入玻璃管中,测得大气压减小,故B正确;将玻璃管稍微倾斜,管内外汞液面高度差不变,故C错误;当汞槽内汞液面上升2 cm时,管内的汞液面也会相应上升2 cm,二者之间的高度差仍为760 mm不变,故D错误。
4.D 用火焰加热盛水的烧瓶,水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开,由于水不能继续吸热,所以水会停止沸腾;迅速塞上瓶塞,再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水,这时瓶内水面上方气压减小,水的沸点降低,烧瓶内的水再次沸腾。
5.C 当活塞上升到S管口后再继续上升,活塞将离开管口,活塞下水面将直接与大气接触,在大气压的作用下水面会下降。
6.D
7.①③④⑤
8.750 1.53×105 从汞柱的上表面到汞槽液面的高度恰好是由大气压支持的,所以当时的大气压强等于750 mm高汞柱所产生的压强;此时人体皮肤受到的大气压力:F=pS=
ρ汞ghS=13.6×103 kg/m3×10 N/kg×0.75 m×1.5 m2=1.53×105 N。
9.大于 降低 (1)瓶内气压等于大气压和细玻璃管内水柱产生的压强之和,即p内=
p大气压+p水柱,因此瓶内气压p内>p大气压。(2)若拿着此气压计从29楼下到1楼,高度降低,大气压升高,由于瓶内气体密闭,且玻璃管很细,可近似认为瓶内气体的压强不变,所以细玻璃管内水柱产生的压强会变小,玻璃管中的水柱高度降低。
10.大 掉下
11. 刚被拉动 带刻度部分 1.04×105
①排尽注射器内的空气 ②摩擦力
12.(1)将吸盘里的空气排出,吸盘内的气体减少,气压变小,小于外界大气压,大气压强将玻璃压在吸盘上,所以吸盘能吸住玻璃。
(2)吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空,此时大气压力等于玻璃板的重力,
所以G=F=SΔp,Δp===1×104 Pa,
所以吸盘内的气压:p'=p0-Δp=1.0×105 Pa-1×104 Pa=0.9×105 Pa。
所以吸盘内的气压为0.9×105 Pa时恰能吸起这块玻璃。