浙教版科学八年级上册 2.3 大气压强 同步练习
一、单选题
1.(2017八上·乐清月考)假如没有大气压,则下列现象仍能发生的是( )
A.吸管吸起饮料
B.挂钩吸在墙上
C.纸托住杯中水
D.注入水后橡皮膜凸出
2.(2017八上·乐清月考)下列生活或生产用具不是利用大气压的原理工作的是( )
A.离心式水泵 B.真空压缩保存袋
C.吸尘器 D.电冰箱
3.(2017八上·乐清月考)高压锅煮牛肉时,牛肉容易烂,其原因是( )
A.高压锅内压力较大,牛肉被压烂
B.高压锅内水温较高,牛肉在高温下易煮烂
C.高压锅内压强较大,牛肉易膨胀变烂
D.以上说法都是错误的
4.(2017八上·乐清月考)下列都是《科学》课本中的实验,用来说明大气压强存在的是( )
A.橡皮塞跳起
B.筷子提米
C.覆杯实验
D.向两球之间吹气
5.(2018八上·杭州期末)如图,往试管中的水加入下列物质,能使气球膨胀的是( )
A.蔗糖 B.硝酸铵 C.氯化钠 D.氢氧化钠
6.(2018八上·鄞州期末)下列实验中,不能说明“流速的大小对流体的压强有影响”的是( )
A.如图①:吹气时纸条向上飘
B.如图②:用吸管从瓶中吸饮料
C.如图③:吹气时纸片向下凹
D.如图④:吹气时A管中水面向上升
7.(2017八上·鄞州月考)某同学做托里拆利实验,由于玻璃管中混入了少量空气,使玻璃管中水银柱的高度略低于正常值,如果他把玻璃管向上提(管口不离开槽内的水银面),产生的结果是( )
A.管内水银柱高度增大 B.管内水银柱高度不变
C.管内水银柱高度减小 D.以上几种情况都有可能
8.(2017八上·鄞州月考)学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案.如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“ ”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A. B.
C. D.
9.(2017八上·乐清月考)新开通的上海4号线地铁站采用先进的技术,在上车处设置了屏蔽门(如右图所示).当火车停稳后,屏蔽门才能打开,而当所有的屏蔽门都关上后,火车才能开动.如果没有屏蔽门,容易发生交通安全事故.下列解释正确的是( )
A.火车周围的气流速度比站台里面的速度大,火车周围的风把人推离火车
B.火车周围的气流速度比站台里面的速度小,站台的风把人吹向火车
C.火车周围的气压比站台里面的气压小,站台的大气压把人压向火车
D.火车周围的气压比站台里面的气压大,火车周围的大气压把人吸向火车
10.(2017八上·海宁月考)为改善地下车站的通风状况,小科设计抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高 抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
11.(2015八上·浙江期中)小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被压上来的?这一问题时,设计了右图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是 。
12.(2018八下·台州开学考)观察下面图片并回答相关问题。
(1)如图甲所示,一个大碗正漂浮在水盆中。小明将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填变大、不变或变小),水盆中的水面将会 (选填上升、不变或下降)。
(2)在图乙中,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下吹气,并将手指移开。此时乒乓球不会下落的原因是: 。
(3)图丙过境时将会带来的天气变化是 。
(4)在图丁中,风的方向应该是 (填序号)。
(5)如图戊所示,弹簧测力计挂着一重为3牛的物体A,物体A浸没并静止在水中。如果弹簧测力计不拉着物体A,A在水中会 (填下沉上浮或悬浮)。判断的依据是 。
13.(2017八上·杭州期末)央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示),
A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水.小科仿制了一个,发现比较灵验,在冬天时,当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。这是因为此时的大气压 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。小明家住33楼,他将此装置带回家中,在电梯上升过程中,最有可能出现的现象是玻璃球内的液面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”)
14.(2017八上·越城期中)下面几幅图展示的是我们课堂上做过的实验,有的运用了相同的物理知识:其中 运用的物理知识一样.(填序号)
15.(2017八上·乐清月考)生活中的科学:
①用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点 (“升高”或“降低”),饭菜熟得更快.
②切菜刀磨得很锋利,是为了切菜时, (“增大”、“减小”) 刀对菜的压强.
③洗碗的时候我们发现:油很难在水中溶解,而易溶于洗洁精,这说明物质的溶解性和 有关.(“温度”、“气压”或“溶质和溶剂的性质)
④厨房里我们常用吸钩挂抹布,其实吸钩能够吸在墙上是因为 的作用.
三、解答题
16.图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图象。(取g=10N/kg,大气压为一个标准大气压即105Pa)。
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的截面积约12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为84g。通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?
17.(2015八上·浙江期中)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在竖直墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10厘米2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论.
实验装置如图甲.请结合你所学的知识分析:
(1)上叙的实验步骤中,哪一步是多余的 .
(2)将吸盘沾水湿润的目的是 .
(3)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 帕.
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计恰好脱落的弹簧称示数可能会 95N(选填“大于”、“小于”或“等于”
四、实验探究题
18.(2017八上·余杭期末)如图所示是小华做“估测大气压的值”的实验示意图。
(1)请将下列实验步骤补充完整:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当即等于大气对活塞的压力F。
③用刻度尺测出注射器的全部刻度线的长度,记为L,读出注射器的容积V,则活塞的面积S= 。
④最后计算出此时大气压的数值p= (写出表达式)。
(2)实验过程中小华正确使用了测量仪器且读数正确,但他发现测量的结果总是偏小,其主要原因是 .
19.(2017八上·海宁月考)小科发现电脑是利用风扇来降温的。他想知道风扇产生的空气流动强度与哪些因素有关。 他猜想可能与风扇的扇叶宽度、扇叶长度、扇叶的倾斜角度都有关系。为此他制作几个 不同的小风扇,并用一个转速为 300 转/分的电机分别带动这几个风扇转动,去吹动同一 位置的同一纸片(如左下图所示)。右下表为实验记录的数据:
(1)在研究风扇产生的空气流动强度和扇叶长度的关系时,应选用序号为 的两次 实验数据,得出的结论为: 。
(2)小海的父亲对他说:“生活中电风扇转动速度都比较快,因此空气流动强度应与风扇 的转动速度有关。”针对这个猜想,请你帮助小海设计一个实验方案加以验证 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】大气压存在于地球表面,我们的周围,可以说无处不在。通常情况下物体周围由于气压相等而抵消,我们感觉不到大气压,而当物体的一侧气压小于大气压压时大气压就会表现出来。马德堡半球告诉我们大气压存在且很大。
【解答】A.吸管吸起饮料 ,利用的是大气压将饮料压入,没有大气压将无法吸起饮料,A错误;
B.挂钩吸在墙上 ,将挂钩内气体挤出,利用大气压将挂钩压在墙上,没有大气压将无法吸在墙上,B错误;
C.纸托住杯中水 ,杯中的水不流下来是因为大气压将纸托住,纸再托住水,没有大气压纸不能托住水,C错误;
D.注入水后橡皮膜凸出,这里体现了水有压强,大气压在橡皮膜处气压是向上的,橡皮膜凸出与大气压无关,大气压没有只要存在重力仍能出现此现象,D正确。
故答案为:D
2.【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)离心式水泵原理:起动前应先往泵里灌满水,起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外甩出并被压入出水管.水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区.这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内.冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出,并压入出水管.叶轮在动力机带动下不断高速旋转,水就源源不断地从低处被抽到高处;(2)真空压缩保存袋是用抽气机将袋内空气抽出,受大气压作用将物体压缩保存;(3)吸尘器原理:吸尘器是利用风机叶轮在电动机的高速驱动下,叶轮中的叶片不断对空气做功,使叶轮中的空气得到能量,并以极高的速度排出风机.同时风机前端吸尘部的空气不断地补充叶轮中的空气,致使吸尘部内形成瞬时真空,即在吸尘部内与外界大气压形成一个相当高的负压差,在此负压差作用下,吸嘴近处的垃圾与灰尘随气流进入吸尘器,在吸尘器内部经过过滤器,垃圾与灰尘留在储灰箱内,而空气经过滤后再排出吸尘器进入室内,至此完成了整个吸尘全过程.(4)电冰箱原理:压缩机不断地抽吸蒸发器中的制冷剂蒸汽,并将制冷剂压缩成高压、高温蒸汽发至冷凝器.制冷剂蒸汽在冷凝器中放出热量,而被冷凝成液体.液体制冷剂通过干燥过滤器进行过滤干燥,清除制冷剂中的杂质和水份.制冷剂在节流元件毛细管中从高压变为低压,并出现少量液化的制冷剂.制冷剂离开节流元件毛细管时,变为液、气两相混合状态,继而进入蒸发器.制冷剂在蒸发器中沸腾蒸发,从被冷却物体中吸取热量由液态转换为气态.然后低压、高温制冷剂蒸汽再由压缩机抽吸、压缩、进入下一次循环.
【解答】A.离心式水泵,由离心式水泵原理可知是利用大气压工作的,A错误;
B.真空压缩保存袋,抽出袋内空气由大气压压缩物体,利用了大气压,B错误;
C.吸尘器,由吸尘器原理知,灰尘是大气压压进去的,利用了大气压,C错误;
D.电冰箱,电冰箱致冷利用了致冷剂对热量的搬运,不是利用大气压,D正确.
故答案为:D
3.【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】(1)肉类食物在温度较高时容易煮烂;(2)水的沸点与气压有关,气压越高水的沸点越高,反之越低.(3)题中的牛肉容易烂是指牛肉容易煮熟,煮烂的意思.
【解答】A.高压锅内压力较大,牛肉被压烂,题中容易烂不是指牛肉被大气压压烂,A错误;
B.高压锅内水温较高,牛肉在高温下易煮烂,高压锅内气压可以到2个气压,水沸腾时的温度可以到120℃,故牛肉易煮烂,B正确;
C.高压锅内压强较大,牛肉易膨胀变烂,牛肉易烂主要是水温高,压强只是影响了水的沸点,C错误;
D.以上说法都是错误的,由B正确可知D错误
故答案为:B
4.【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】(1)做功能产生热量;(2)提米实验体现了摩擦力的存在;(3)大气压存在且很大;(4)气体流速与压强的关系。
【解答】A.橡皮塞跳起 ,摩擦产生热量对橡皮塞做功,不能用来说明大气压存在,A错误;
B.筷子提米 ,体现了摩擦力的存在,不能说明大气压存在,B错误;
C.覆杯实验 ,利用大气产生的压力将纸片和水托住,体现了大气压存在,C正确;
D.向两球之间吹气,看到现象气球靠拢,说明气体流速越大气压越小,体现的是流速与压强的关系,D错误。
故答案为:C
5.【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【分析】1)图中气球膨胀主要是因为瓶内气压增大,能使密封瓶内气体的的压强增大的主要是通过温度升高引起的。(2)溶解时有部分物体会放热,有部分物体会吸热,有些物体不吸热也不放热。
【解答】A蔗糖,C氯化钠溶于水时温度不变,所以不能使气球膨胀,A、C错误;B硝酸铵溶于水时会吸收热量使温度降低,所以瓶内气压会减少,气球体积减小,B错误;D氢氧化钠溶于水时会放出热量,温度升高,瓶内气体膨胀气压增大,使气球体积增大,D正确。
故选D
6.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流速的大小对流体的压强有影响,流体的流速越大压强越小,流体的流速越小压强越大。
【解答】A、在纸条上方吹气时,现象纸条向上飘,说明了上方流速大压强小下方流速小压强大,所以纸条向上飘,能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,A错误;
B、用吸管从瓶中吸饮料时,管内气压减小大气压将饮料压入嘴中,不能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,B正确;
C、在纸下方吹气时,现象纸片向下凹,说明了纸下方气流速度大压强小,上方气流速度小压强大,纸被向下压,能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,C错误;
D、在管口上方吹气,现象A管中水面向上升,说明了管口流速大压强小,大气压将液体向上压,能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,D错误。
故选B
7.【答案】A
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【分析】托里拆利实验时,玻璃管中的水银柱是有大气压托起的,这段水银柱产生的压强就等于大气压。玻璃管上方是真空段,如果存在空气会影响测量的准确度。
【解答】根据连通器原理相等液面处的压强相等,所以与玻璃管外的等液面处有压强相等。当玻璃管中混入少量空气后,可得到关系式,P0=P水银+P内,P0是外界大气压,P水银是玻璃管内水银柱产生的压强,P内是混入空气产生的气压。由于玻璃管向上提,上方空气质量不变体积增大,所以气压P内减小,由关系式P0=P水银+P内,由于P0不变,P内减小要使等式成立,P水银增大,所以管内水银柱高度增大,A选项正确。
故答案为:A
8.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速与压强有关,流速越大压强越小,流速越小压强越大。
【解答】A.通道两侧气体流速相同,气压相同,过道两侧压强相同所以过道不形成空气流通,A错误;
B.两侧通道凸出流速增大气压减小,但过道两侧由于气压均减小所以过道内不能形成气体运动,不通风,B错误;
C.通道的右侧有凸出使流速增大气压小左侧速度不变气压大,所以过道两侧的气压,左侧大于右侧使过道内的空气由左向右运动,使过道通风,有效节能,C正确;
D.通道两侧气体流速相同,气压相同,过道两侧压强相同所以过道不形成空气流通,不能有效节能,D错误。
故答案为:C
9.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体的压强与流速有关,流速越大压强越小,流速越小压强越大.
【解答】A、火车周围的气流速度比站台里面的速度大,火车周围的风把人推离火车,因火车周围的气流速度大所以气压小,站台里面的气体流速小所以气压大,所以站台的大气压将人压向火车,A解释错误,A错误;
B、火车周围的气流速度比站台里面的速度小,站台的风把人吹向火车,由A解释知B选项错误;
C、火车周围的气压比站台里面的气压小,站台的大气压把人压向火车,由A解释知C选项正确;
D、火车周围的气压比站台里面的气压大,火车周围的大气压把人吸向火车,由A解释知D选项错误.
故答案为:C
10.【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】气体的流速与压强有关,流速越大压强越小,当两侧的气体流速不同时,由于气压不同出现气压差,引起气体流动。据此可以判断设计是否正确。
【解答】A、设计中井口与井口上方的空气流动速度相同,不能形成气压差,没有自动抽气的效果,A错误;
B、设计中井口上方遮雨盖是下向凸起的,空气在通过这个凸起时流速增大,而井口上方的空气流速小气压大,所以形成向上流动的气流,能够实现抽气的效果,B正确;
C、与B选项中的设计刚好相反,凹面没有增大流速的效果,反而会使气流向下运动,没有抽气效果,C错误;
D、设计与C相似,气流会向下运动,没有向上抽气的效果,D错误。
故选B
11.【答案】大于;玻璃管内液面上升
【知识点】气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】气体压强跟体积成反比,体积变小,压强增大.
【解答】广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当用力推注射器活塞时,注射器与瓶内空气的体积减小,广口瓶内的气压就增大,就把饮料压进吸管中.
故答案为:大于,玻璃管内液体上升。
12.【答案】(1)变大;不变
(2)气体流速大处压强较小
(3)降温、大风、降雨
(4)B
(5)下沉;浮力小于重力(或物体受到的重力大于浮力)
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化;大气压的综合应用;天气的概念
【解析】【分析】浮力是在液体或气体中的物体受到竖直向上托的力;阿基米德原理是物体受到的浮力等于它排开液体的重力;流速越大,压强越小,流速越小,压强越大;冷锋是冷气团主动向暖气团方向移动的锋。暖锋指暖气团主动向冷气团移动的锋。暖锋降水易发生在锋前,多为连续性降水。
【解答】(1)物体处于漂浮状态时,浮力等于重力;当向碗中加入部分水,则碗的总重力增大,但碗依然漂浮,所以浮力会变大;浮力变大则碗排开的液体体积增大,碗里的水增加的体积等于碗浮力增大的部分排开的水的体积,因此水面会不变;故答案为:变大;不变;
(2)从漏斗口向下吹气时,漏斗口处的气体流速增大,压强减小,大气压不变,因此大气压会把乒乓球压在漏斗上;故答案为:气体流速大处压强较小;
(3)由丙图可知,该气团是冷锋过境;会带来降温、大风、降雨天气;故答案为:降温、大风、降雨;
(4)气体是由高气压流向低气压的,因此风向为B;故答案为:B;
(5)浮力等于重力减去物体在水中弹簧测力计的示数,F浮=3N-1N=2N故答案为:(1)变大;不变;(2)气体流速大处压强较小;(3)降温、大风、降雨;(4)B;(5)下沉;浮力小于重力(或物体受到的重力大于浮力)。
13.【答案】减小;下降
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;
【解答】(1)A液面上升说明,B中的气压高于外界的气压,说明外界的大气压降低;
(2)小明家住在21层楼,在电梯上升的过程中,由于大气压随着高度的增加而减小,所以外界的气压越来越小,瓶内的气压大于瓶外的气压,所以在瓶内起因的作用下,使得玻璃球内液面下降
14.【答案】ae或cd
【知识点】流体压强与流速的关系;大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)大气受重力,具有流动性,因此大气存在压强;(2)在气体和液体中,流速大的位置压强小。
【解答】a、用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压;b、热气球升空利用了空气浮力;c、向悬挂的气球一侧吹气,吹气的那一侧空气流速大压强小,因此气球向吹气的那侧飘;d、从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,在压强差的作用下,球掉不下来;e、覆杯实验,装满杯子的水排出了空气,盖上纸片后杯子倒置,在大气压的作用下,杯子里的水流不出来。所以a、e物理知识相同c、d的物理知识相同。
故答案为:ae或cd
15.【答案】升高;增大;溶质和溶剂的性质;大气压
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)高压锅原理是利用液体沸点与压强的关系,压强越大水的沸点越高,来增加水沸腾的温度使食物易煮熟;(2)菜刀利用了压强与受力面积有关,减小受力面积增大压强;(3)物质的溶解能力与溶质和溶剂的性质有关,油难于溶解在水中但易溶于有机溶剂中;(4)吸钩吸在墙上原理是将吸钩内气体挤出,使大气压大于吸钩内气压,大气压将吸钩压在墙上从而产生一个摩擦.
【解答】(1)水的沸点与气压有关,气压越高水的沸点越高,用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点升高,饭菜熟得更快;(2)压强与受力面积有关,切菜刀磨得很锋利,使受力面积减小,是为了切菜时,增大刀对菜的压强;(3)油很难在水中溶解,而易溶于洗洁精,这说明物质的溶解性和溶质和溶剂的性质有关;(4)厨房里我们常用吸钩挂抹布,其实吸钩能够吸在墙上是因为大气压的作用.
故答案为:升高;增大;溶质和溶剂的性质;大气压
16.【答案】(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大,水的沸点升高
(2)安全阀对出气孔产生的压力:
F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N.
s=12mm2=12×10-6m2,
安全阀对出气孔产生的压强:
锅内气压:p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa.
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度:t=116℃.
答:最高温度大约是116℃。
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)高压锅的原理:高压锅密封好,水沸腾时锅内气压增大,沸点升高,容易煮熟食物;(2)知道安全阀的质量,可以求安全阀对出气孔产生的压力,再利用压强公式求安全阀对出气孔产生的压强,加上外界大气压,得出锅内气压,从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度;本题考查了学生对压强公式的理解和运用,涉及到大气压、从沸点-气压图象搜集信息、单位换算,知识点多,属于难题.
【解答】解:(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大(大于1标准大气压),水的沸点升高(高于100℃);(2)安全阀对出气孔产生的压力:F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N.
s=12mm2=12×10-6m2,
安全阀对出气孔产生的压强:
锅内气压:
p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa.
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度:
t=116℃.
答:(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大,水的沸点升高;(2)最高温度大约是116℃;
17.【答案】(1)②
(2)防止气体进入吸盘
(3)95000
(4)小于
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)根据实验的目的和p= 分析解答;(2)为了使测得的结果准确,要采取必要的措施防止吸盘漏气;(3)根据题意可知,大气对吸盘的压力等于弹簧秤示数平均值,又知吸盘平面面积,利用p= 计算实验时的大气压值;(4)根据流体压强和流速的关系分析解答:流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.
【解答】解:(1)根据压强公式p= 可知,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力,因此步骤②是多余的;(2)将吸盘沾水的目的是防止漏气;(3)根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=95N, 若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值:p= = =9.5×104Pa;(4)由图可知,若将高压气泵的出风口如图乙那样对着吸盘自上而下吹风,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以,弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N.
故答案为:(1)②;(2)防止漏气;(3)95000;(4)小于.
18.【答案】(1);
(2)注射器内的空气未排尽
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)注射器是一个圆柱体形状,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V,得出活塞的面积,将测量结果代入压强公式得:;(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是比真实值偏小。其主要原因是:注射器内的空气不能完全排尽,造成所测量的拉力值偏小,所以大气压值偏小。
【解答】(1)观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器全部刻度长度,记为L.则活塞的面积,根据压强公式可以解得;(2)从表达式中可以看出,V、l的测量结果不变,由于无法排尽筒内的空气,所以拉力F的值偏小,则测量结果总是偏小.
19.【答案】(1)1,3(或4,5);在其它条件相同时,扇叶越长,空气流动强度越大
(2)利用同一个扇叶 ,控制扇叶的倾斜角度相同,改变扇叶的转动的速度,观察纸片被吹起的角度大小。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)在进行探究实验时,如果涉及多个因素我们可以用控制变量法进行研究,控制变量设置对照实验时,对要研究的变量进行控制使之不同,而使其余的量保持相同,实验中出现的不同现象就与这一控制的因素有关,从而得出结论。
(2)根据猜想中的因素,在设计实验时可以使这一因素保持不同,而使其余的因素保持相同。
【解答】(1)要研究风扇产生的空气流动强度和扇叶长度的关系时,设计的实验组要满足扇叶长度不同而使其余的因素相同。由表中数据可知,可选取序号1、3。由1、3实验中纸片被吹起的角度1是30 ,3是20 可知,在其它条件相同时,扇叶越长,空气流动强度越大。
(2)要研究空气流动强度与扇叶的转动速度的关系时,可以控制扇叶的转动速度不同,而使其余因素都相同,所以设计的实验为:利用同一个扇叶 ,控制扇叶的倾斜角度相同,改变扇叶的转动的速度,观察纸片被吹起的角度大小。
故答案为:(1)1、3;在其它条件相同时,扇叶越长,空气流动强度越大;(2)利用同一个扇叶 ,控制扇叶的倾斜角度相同,改变扇叶的转动的速度,观察纸片被吹起的角度大小。
1 / 1浙教版科学八年级上册 2.3 大气压强 同步练习
一、单选题
1.(2017八上·乐清月考)假如没有大气压,则下列现象仍能发生的是( )
A.吸管吸起饮料
B.挂钩吸在墙上
C.纸托住杯中水
D.注入水后橡皮膜凸出
【答案】D
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】大气压存在于地球表面,我们的周围,可以说无处不在。通常情况下物体周围由于气压相等而抵消,我们感觉不到大气压,而当物体的一侧气压小于大气压压时大气压就会表现出来。马德堡半球告诉我们大气压存在且很大。
【解答】A.吸管吸起饮料 ,利用的是大气压将饮料压入,没有大气压将无法吸起饮料,A错误;
B.挂钩吸在墙上 ,将挂钩内气体挤出,利用大气压将挂钩压在墙上,没有大气压将无法吸在墙上,B错误;
C.纸托住杯中水 ,杯中的水不流下来是因为大气压将纸托住,纸再托住水,没有大气压纸不能托住水,C错误;
D.注入水后橡皮膜凸出,这里体现了水有压强,大气压在橡皮膜处气压是向上的,橡皮膜凸出与大气压无关,大气压没有只要存在重力仍能出现此现象,D正确。
故答案为:D
2.(2017八上·乐清月考)下列生活或生产用具不是利用大气压的原理工作的是( )
A.离心式水泵 B.真空压缩保存袋
C.吸尘器 D.电冰箱
【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)离心式水泵原理:起动前应先往泵里灌满水,起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外甩出并被压入出水管.水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区.这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内.冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出,并压入出水管.叶轮在动力机带动下不断高速旋转,水就源源不断地从低处被抽到高处;(2)真空压缩保存袋是用抽气机将袋内空气抽出,受大气压作用将物体压缩保存;(3)吸尘器原理:吸尘器是利用风机叶轮在电动机的高速驱动下,叶轮中的叶片不断对空气做功,使叶轮中的空气得到能量,并以极高的速度排出风机.同时风机前端吸尘部的空气不断地补充叶轮中的空气,致使吸尘部内形成瞬时真空,即在吸尘部内与外界大气压形成一个相当高的负压差,在此负压差作用下,吸嘴近处的垃圾与灰尘随气流进入吸尘器,在吸尘器内部经过过滤器,垃圾与灰尘留在储灰箱内,而空气经过滤后再排出吸尘器进入室内,至此完成了整个吸尘全过程.(4)电冰箱原理:压缩机不断地抽吸蒸发器中的制冷剂蒸汽,并将制冷剂压缩成高压、高温蒸汽发至冷凝器.制冷剂蒸汽在冷凝器中放出热量,而被冷凝成液体.液体制冷剂通过干燥过滤器进行过滤干燥,清除制冷剂中的杂质和水份.制冷剂在节流元件毛细管中从高压变为低压,并出现少量液化的制冷剂.制冷剂离开节流元件毛细管时,变为液、气两相混合状态,继而进入蒸发器.制冷剂在蒸发器中沸腾蒸发,从被冷却物体中吸取热量由液态转换为气态.然后低压、高温制冷剂蒸汽再由压缩机抽吸、压缩、进入下一次循环.
【解答】A.离心式水泵,由离心式水泵原理可知是利用大气压工作的,A错误;
B.真空压缩保存袋,抽出袋内空气由大气压压缩物体,利用了大气压,B错误;
C.吸尘器,由吸尘器原理知,灰尘是大气压压进去的,利用了大气压,C错误;
D.电冰箱,电冰箱致冷利用了致冷剂对热量的搬运,不是利用大气压,D正确.
故答案为:D
3.(2017八上·乐清月考)高压锅煮牛肉时,牛肉容易烂,其原因是( )
A.高压锅内压力较大,牛肉被压烂
B.高压锅内水温较高,牛肉在高温下易煮烂
C.高压锅内压强较大,牛肉易膨胀变烂
D.以上说法都是错误的
【答案】B
【知识点】沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】(1)肉类食物在温度较高时容易煮烂;(2)水的沸点与气压有关,气压越高水的沸点越高,反之越低.(3)题中的牛肉容易烂是指牛肉容易煮熟,煮烂的意思.
【解答】A.高压锅内压力较大,牛肉被压烂,题中容易烂不是指牛肉被大气压压烂,A错误;
B.高压锅内水温较高,牛肉在高温下易煮烂,高压锅内气压可以到2个气压,水沸腾时的温度可以到120℃,故牛肉易煮烂,B正确;
C.高压锅内压强较大,牛肉易膨胀变烂,牛肉易烂主要是水温高,压强只是影响了水的沸点,C错误;
D.以上说法都是错误的,由B正确可知D错误
故答案为:B
4.(2017八上·乐清月考)下列都是《科学》课本中的实验,用来说明大气压强存在的是( )
A.橡皮塞跳起
B.筷子提米
C.覆杯实验
D.向两球之间吹气
【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】(1)做功能产生热量;(2)提米实验体现了摩擦力的存在;(3)大气压存在且很大;(4)气体流速与压强的关系。
【解答】A.橡皮塞跳起 ,摩擦产生热量对橡皮塞做功,不能用来说明大气压存在,A错误;
B.筷子提米 ,体现了摩擦力的存在,不能说明大气压存在,B错误;
C.覆杯实验 ,利用大气产生的压力将纸片和水托住,体现了大气压存在,C正确;
D.向两球之间吹气,看到现象气球靠拢,说明气体流速越大气压越小,体现的是流速与压强的关系,D错误。
故答案为:C
5.(2018八上·杭州期末)如图,往试管中的水加入下列物质,能使气球膨胀的是( )
A.蔗糖 B.硝酸铵 C.氯化钠 D.氢氧化钠
【答案】D
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【分析】1)图中气球膨胀主要是因为瓶内气压增大,能使密封瓶内气体的的压强增大的主要是通过温度升高引起的。(2)溶解时有部分物体会放热,有部分物体会吸热,有些物体不吸热也不放热。
【解答】A蔗糖,C氯化钠溶于水时温度不变,所以不能使气球膨胀,A、C错误;B硝酸铵溶于水时会吸收热量使温度降低,所以瓶内气压会减少,气球体积减小,B错误;D氢氧化钠溶于水时会放出热量,温度升高,瓶内气体膨胀气压增大,使气球体积增大,D正确。
故选D
6.(2018八上·鄞州期末)下列实验中,不能说明“流速的大小对流体的压强有影响”的是( )
A.如图①:吹气时纸条向上飘
B.如图②:用吸管从瓶中吸饮料
C.如图③:吹气时纸片向下凹
D.如图④:吹气时A管中水面向上升
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流速的大小对流体的压强有影响,流体的流速越大压强越小,流体的流速越小压强越大。
【解答】A、在纸条上方吹气时,现象纸条向上飘,说明了上方流速大压强小下方流速小压强大,所以纸条向上飘,能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,A错误;
B、用吸管从瓶中吸饮料时,管内气压减小大气压将饮料压入嘴中,不能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,B正确;
C、在纸下方吹气时,现象纸片向下凹,说明了纸下方气流速度大压强小,上方气流速度小压强大,纸被向下压,能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,C错误;
D、在管口上方吹气,现象A管中水面向上升,说明了管口流速大压强小,大气压将液体向上压,能说明“流速的大小对流体的压强有影响”,D错误。
故选B
7.(2017八上·鄞州月考)某同学做托里拆利实验,由于玻璃管中混入了少量空气,使玻璃管中水银柱的高度略低于正常值,如果他把玻璃管向上提(管口不离开槽内的水银面),产生的结果是( )
A.管内水银柱高度增大 B.管内水银柱高度不变
C.管内水银柱高度减小 D.以上几种情况都有可能
【答案】A
【知识点】大气压的综合应用
【解析】【分析】托里拆利实验时,玻璃管中的水银柱是有大气压托起的,这段水银柱产生的压强就等于大气压。玻璃管上方是真空段,如果存在空气会影响测量的准确度。
【解答】根据连通器原理相等液面处的压强相等,所以与玻璃管外的等液面处有压强相等。当玻璃管中混入少量空气后,可得到关系式,P0=P水银+P内,P0是外界大气压,P水银是玻璃管内水银柱产生的压强,P内是混入空气产生的气压。由于玻璃管向上提,上方空气质量不变体积增大,所以气压P内减小,由关系式P0=P水银+P内,由于P0不变,P内减小要使等式成立,P水银增大,所以管内水银柱高度增大,A选项正确。
故答案为:A
8.(2017八上·鄞州月考)学习了“流体压强与流速的关系”后,为了解决“H”形地下通道中过道的通风问题,同学们设计了如下几种方案.如图所示,黑色部分为墙面凸出部分,“ ”为安装在过道顶的换气扇,其中既有效又节能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体流速与压强有关,流速越大压强越小,流速越小压强越大。
【解答】A.通道两侧气体流速相同,气压相同,过道两侧压强相同所以过道不形成空气流通,A错误;
B.两侧通道凸出流速增大气压减小,但过道两侧由于气压均减小所以过道内不能形成气体运动,不通风,B错误;
C.通道的右侧有凸出使流速增大气压小左侧速度不变气压大,所以过道两侧的气压,左侧大于右侧使过道内的空气由左向右运动,使过道通风,有效节能,C正确;
D.通道两侧气体流速相同,气压相同,过道两侧压强相同所以过道不形成空气流通,不能有效节能,D错误。
故答案为:C
9.(2017八上·乐清月考)新开通的上海4号线地铁站采用先进的技术,在上车处设置了屏蔽门(如右图所示).当火车停稳后,屏蔽门才能打开,而当所有的屏蔽门都关上后,火车才能开动.如果没有屏蔽门,容易发生交通安全事故.下列解释正确的是( )
A.火车周围的气流速度比站台里面的速度大,火车周围的风把人推离火车
B.火车周围的气流速度比站台里面的速度小,站台的风把人吹向火车
C.火车周围的气压比站台里面的气压小,站台的大气压把人压向火车
D.火车周围的气压比站台里面的气压大,火车周围的大气压把人吸向火车
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体的压强与流速有关,流速越大压强越小,流速越小压强越大.
【解答】A、火车周围的气流速度比站台里面的速度大,火车周围的风把人推离火车,因火车周围的气流速度大所以气压小,站台里面的气体流速小所以气压大,所以站台的大气压将人压向火车,A解释错误,A错误;
B、火车周围的气流速度比站台里面的速度小,站台的风把人吹向火车,由A解释知B选项错误;
C、火车周围的气压比站台里面的气压小,站台的大气压把人压向火车,由A解释知C选项正确;
D、火车周围的气压比站台里面的气压大,火车周围的大气压把人吸向火车,由A解释知D选项错误.
故答案为:C
10.(2017八上·海宁月考)为改善地下车站的通风状况,小科设计抽气管道,利用地面横风实现自动抽气。为提高 抽气效果,管道上方遮雨盖的形状应设计成下列图中的( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】气体的流速与压强有关,流速越大压强越小,当两侧的气体流速不同时,由于气压不同出现气压差,引起气体流动。据此可以判断设计是否正确。
【解答】A、设计中井口与井口上方的空气流动速度相同,不能形成气压差,没有自动抽气的效果,A错误;
B、设计中井口上方遮雨盖是下向凸起的,空气在通过这个凸起时流速增大,而井口上方的空气流速小气压大,所以形成向上流动的气流,能够实现抽气的效果,B正确;
C、与B选项中的设计刚好相反,凹面没有增大流速的效果,反而会使气流向下运动,没有抽气效果,C错误;
D、设计与C相似,气流会向下运动,没有向上抽气的效果,D错误。
故选B
二、填空题
11.(2015八上·浙江期中)小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的?还是被压上来的?这一问题时,设计了右图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是 。
【答案】大于;玻璃管内液面上升
【知识点】气体压强跟体积的关系
【解析】【分析】气体压强跟体积成反比,体积变小,压强增大.
【解答】广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当用力推注射器活塞时,注射器与瓶内空气的体积减小,广口瓶内的气压就增大,就把饮料压进吸管中.
故答案为:大于,玻璃管内液体上升。
12.(2018八下·台州开学考)观察下面图片并回答相关问题。
(1)如图甲所示,一个大碗正漂浮在水盆中。小明将水盆中的一些水放入大碗中,但大碗仍然漂浮。与原先相比,大碗所受到的浮力将 (选填变大、不变或变小),水盆中的水面将会 (选填上升、不变或下降)。
(2)在图乙中,在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下吹气,并将手指移开。此时乒乓球不会下落的原因是: 。
(3)图丙过境时将会带来的天气变化是 。
(4)在图丁中,风的方向应该是 (填序号)。
(5)如图戊所示,弹簧测力计挂着一重为3牛的物体A,物体A浸没并静止在水中。如果弹簧测力计不拉着物体A,A在水中会 (填下沉上浮或悬浮)。判断的依据是 。
【答案】(1)变大;不变
(2)气体流速大处压强较小
(3)降温、大风、降雨
(4)B
(5)下沉;浮力小于重力(或物体受到的重力大于浮力)
【知识点】浮力产生的原因;浮力大小的计算;浮力的变化;大气压的综合应用;天气的概念
【解析】【分析】浮力是在液体或气体中的物体受到竖直向上托的力;阿基米德原理是物体受到的浮力等于它排开液体的重力;流速越大,压强越小,流速越小,压强越大;冷锋是冷气团主动向暖气团方向移动的锋。暖锋指暖气团主动向冷气团移动的锋。暖锋降水易发生在锋前,多为连续性降水。
【解答】(1)物体处于漂浮状态时,浮力等于重力;当向碗中加入部分水,则碗的总重力增大,但碗依然漂浮,所以浮力会变大;浮力变大则碗排开的液体体积增大,碗里的水增加的体积等于碗浮力增大的部分排开的水的体积,因此水面会不变;故答案为:变大;不变;
(2)从漏斗口向下吹气时,漏斗口处的气体流速增大,压强减小,大气压不变,因此大气压会把乒乓球压在漏斗上;故答案为:气体流速大处压强较小;
(3)由丙图可知,该气团是冷锋过境;会带来降温、大风、降雨天气;故答案为:降温、大风、降雨;
(4)气体是由高气压流向低气压的,因此风向为B;故答案为:B;
(5)浮力等于重力减去物体在水中弹簧测力计的示数,F浮=3N-1N=2N故答案为:(1)变大;不变;(2)气体流速大处压强较小;(3)降温、大风、降雨;(4)B;(5)下沉;浮力小于重力(或物体受到的重力大于浮力)。
13.(2017八上·杭州期末)央视“大风车”栏目常介绍科普知识,其中介绍了“天气预报瓶”的创意新品(如图所示),
A为玻璃管与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水.小科仿制了一个,发现比较灵验,在冬天时,当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。这是因为此时的大气压 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。小明家住33楼,他将此装置带回家中,在电梯上升过程中,最有可能出现的现象是玻璃球内的液面将 (选填“上升”、“下降”或“不变”)
【答案】减小;下降
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;
【解答】(1)A液面上升说明,B中的气压高于外界的气压,说明外界的大气压降低;
(2)小明家住在21层楼,在电梯上升的过程中,由于大气压随着高度的增加而减小,所以外界的气压越来越小,瓶内的气压大于瓶外的气压,所以在瓶内起因的作用下,使得玻璃球内液面下降
14.(2017八上·越城期中)下面几幅图展示的是我们课堂上做过的实验,有的运用了相同的物理知识:其中 运用的物理知识一样.(填序号)
【答案】ae或cd
【知识点】流体压强与流速的关系;大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)大气受重力,具有流动性,因此大气存在压强;(2)在气体和液体中,流速大的位置压强小。
【解答】a、用吸管吸饮料时,嘴内的气压小于外界大气压,饮料在大气压力作用下被压入嘴中,利用了大气压;b、热气球升空利用了空气浮力;c、向悬挂的气球一侧吹气,吹气的那一侧空气流速大压强小,因此气球向吹气的那侧飘;d、从倒置的漏斗口向下吹气,乒乓球顶部空气流速大,压强小,在压强差的作用下,球掉不下来;e、覆杯实验,装满杯子的水排出了空气,盖上纸片后杯子倒置,在大气压的作用下,杯子里的水流不出来。所以a、e物理知识相同c、d的物理知识相同。
故答案为:ae或cd
15.(2017八上·乐清月考)生活中的科学:
①用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点 (“升高”或“降低”),饭菜熟得更快.
②切菜刀磨得很锋利,是为了切菜时, (“增大”、“减小”) 刀对菜的压强.
③洗碗的时候我们发现:油很难在水中溶解,而易溶于洗洁精,这说明物质的溶解性和 有关.(“温度”、“气压”或“溶质和溶剂的性质)
④厨房里我们常用吸钩挂抹布,其实吸钩能够吸在墙上是因为 的作用.
【答案】升高;增大;溶质和溶剂的性质;大气压
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用;溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)高压锅原理是利用液体沸点与压强的关系,压强越大水的沸点越高,来增加水沸腾的温度使食物易煮熟;(2)菜刀利用了压强与受力面积有关,减小受力面积增大压强;(3)物质的溶解能力与溶质和溶剂的性质有关,油难于溶解在水中但易溶于有机溶剂中;(4)吸钩吸在墙上原理是将吸钩内气体挤出,使大气压大于吸钩内气压,大气压将吸钩压在墙上从而产生一个摩擦.
【解答】(1)水的沸点与气压有关,气压越高水的沸点越高,用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点升高,饭菜熟得更快;(2)压强与受力面积有关,切菜刀磨得很锋利,使受力面积减小,是为了切菜时,增大刀对菜的压强;(3)油很难在水中溶解,而易溶于洗洁精,这说明物质的溶解性和溶质和溶剂的性质有关;(4)厨房里我们常用吸钩挂抹布,其实吸钩能够吸在墙上是因为大气压的作用.
故答案为:升高;增大;溶质和溶剂的性质;大气压
三、解答题
16.图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图象。(取g=10N/kg,大气压为一个标准大气压即105Pa)。
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的截面积约12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为84g。通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?
【答案】(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大,水的沸点升高
(2)安全阀对出气孔产生的压力:
F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N.
s=12mm2=12×10-6m2,
安全阀对出气孔产生的压强:
锅内气压:p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa.
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度:t=116℃.
答:最高温度大约是116℃。
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)高压锅的原理:高压锅密封好,水沸腾时锅内气压增大,沸点升高,容易煮熟食物;(2)知道安全阀的质量,可以求安全阀对出气孔产生的压力,再利用压强公式求安全阀对出气孔产生的压强,加上外界大气压,得出锅内气压,从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度;本题考查了学生对压强公式的理解和运用,涉及到大气压、从沸点-气压图象搜集信息、单位换算,知识点多,属于难题.
【解答】解:(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大(大于1标准大气压),水的沸点升高(高于100℃);(2)安全阀对出气孔产生的压力:F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N.
s=12mm2=12×10-6m2,
安全阀对出气孔产生的压强:
锅内气压:
p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa.
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度:
t=116℃.
答:(1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大,水的沸点升高;(2)最高温度大约是116℃;
17.(2015八上·浙江期中)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在竖直墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10厘米2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论.
实验装置如图甲.请结合你所学的知识分析:
(1)上叙的实验步骤中,哪一步是多余的 .
(2)将吸盘沾水湿润的目的是 .
(3)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 帕.
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计恰好脱落的弹簧称示数可能会 95N(选填“大于”、“小于”或“等于”
【答案】(1)②
(2)防止气体进入吸盘
(3)95000
(4)小于
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)根据实验的目的和p= 分析解答;(2)为了使测得的结果准确,要采取必要的措施防止吸盘漏气;(3)根据题意可知,大气对吸盘的压力等于弹簧秤示数平均值,又知吸盘平面面积,利用p= 计算实验时的大气压值;(4)根据流体压强和流速的关系分析解答:流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小.
【解答】解:(1)根据压强公式p= 可知,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力,因此步骤②是多余的;(2)将吸盘沾水的目的是防止漏气;(3)根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=95N, 若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值:p= = =9.5×104Pa;(4)由图可知,若将高压气泵的出风口如图乙那样对着吸盘自上而下吹风,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以,弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N.
故答案为:(1)②;(2)防止漏气;(3)95000;(4)小于.
四、实验探究题
18.(2017八上·余杭期末)如图所示是小华做“估测大气压的值”的实验示意图。
(1)请将下列实验步骤补充完整:
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当即等于大气对活塞的压力F。
③用刻度尺测出注射器的全部刻度线的长度,记为L,读出注射器的容积V,则活塞的面积S= 。
④最后计算出此时大气压的数值p= (写出表达式)。
(2)实验过程中小华正确使用了测量仪器且读数正确,但他发现测量的结果总是偏小,其主要原因是 .
【答案】(1);
(2)注射器内的空气未排尽
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【分析】(1)注射器是一个圆柱体形状,应量出其刻度部分的长度,再读出空积V,得出活塞的面积,将测量结果代入压强公式得:;(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是比真实值偏小。其主要原因是:注射器内的空气不能完全排尽,造成所测量的拉力值偏小,所以大气压值偏小。
【解答】(1)观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器全部刻度长度,记为L.则活塞的面积,根据压强公式可以解得;(2)从表达式中可以看出,V、l的测量结果不变,由于无法排尽筒内的空气,所以拉力F的值偏小,则测量结果总是偏小.
19.(2017八上·海宁月考)小科发现电脑是利用风扇来降温的。他想知道风扇产生的空气流动强度与哪些因素有关。 他猜想可能与风扇的扇叶宽度、扇叶长度、扇叶的倾斜角度都有关系。为此他制作几个 不同的小风扇,并用一个转速为 300 转/分的电机分别带动这几个风扇转动,去吹动同一 位置的同一纸片(如左下图所示)。右下表为实验记录的数据:
(1)在研究风扇产生的空气流动强度和扇叶长度的关系时,应选用序号为 的两次 实验数据,得出的结论为: 。
(2)小海的父亲对他说:“生活中电风扇转动速度都比较快,因此空气流动强度应与风扇 的转动速度有关。”针对这个猜想,请你帮助小海设计一个实验方案加以验证 。
【答案】(1)1,3(或4,5);在其它条件相同时,扇叶越长,空气流动强度越大
(2)利用同一个扇叶 ,控制扇叶的倾斜角度相同,改变扇叶的转动的速度,观察纸片被吹起的角度大小。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】(1)在进行探究实验时,如果涉及多个因素我们可以用控制变量法进行研究,控制变量设置对照实验时,对要研究的变量进行控制使之不同,而使其余的量保持相同,实验中出现的不同现象就与这一控制的因素有关,从而得出结论。
(2)根据猜想中的因素,在设计实验时可以使这一因素保持不同,而使其余的因素保持相同。
【解答】(1)要研究风扇产生的空气流动强度和扇叶长度的关系时,设计的实验组要满足扇叶长度不同而使其余的因素相同。由表中数据可知,可选取序号1、3。由1、3实验中纸片被吹起的角度1是30 ,3是20 可知,在其它条件相同时,扇叶越长,空气流动强度越大。
(2)要研究空气流动强度与扇叶的转动速度的关系时,可以控制扇叶的转动速度不同,而使其余因素都相同,所以设计的实验为:利用同一个扇叶 ,控制扇叶的倾斜角度相同,改变扇叶的转动的速度,观察纸片被吹起的角度大小。
故答案为:(1)1、3;在其它条件相同时,扇叶越长,空气流动强度越大;(2)利用同一个扇叶 ,控制扇叶的倾斜角度相同,改变扇叶的转动的速度,观察纸片被吹起的角度大小。
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