八上第2章 天气与气候 易错题与重难点 举一反三(含解析)

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名称 八上第2章 天气与气候 易错题与重难点 举一反三(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-10-20 09:41:03

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第二章 易错题与重难点
易错点一、气体的对流
典例1:(2022·浙江舟山·八年级期末)如图所示,某同学用装满水的回形玻璃管做对流实验,下面说法正确的是(  )
A.如果在A点加热,液体会发生对流,液体按顺时针方向流动
B.如果在D点加热,液体会发生对流,液体按逆时针方向流动
C.如果在B点放冰块,液体会发生对流,液体按逆时针方向流动
D.如果在C点放冰块,液体会发生对流,液体按顺时针方向流动
【答案】B
【解析】A.如果在A点加热,因为液体加热之后会膨胀,但是A点液体已经在上方,所以不会发生对流,故A说法错误。
B.如果在D点加热,因为液体加热之后会膨胀,这样单位体积的液体会变少,密度变小,上升,一边温度低,密度大的液体过来补充,从而使管中液体沿逆时针流动,故B说法正确。
C.如果在B点放冰块,液体遇冷收缩,液体密度变大,导致液体向下运动,从而使管中液体沿顺时针流动,故C说法错误。
D.如果在C点放冰块,液体遇冷收缩,液体密度变大,但是因为C点液体已经在下方,所以不会发生对流,故D说法错误。
变式1:(2022·浙江八年级期末)小明利用废旧饮料瓶制作图装置来模拟风的形成,将其放置在无风的环境中,先点燃大瓶内蜡烛,再点燃小瓶瓶口附近的线香。图中M点线香烟雾的飘动方向为(  )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
【答案】C
【解析】大瓶内空气受热膨胀,密度减小,瓶内空气上升,造成空气流动,故空气从小瓶流往大瓶,所以图中M点线香烟雾的飘动方向为向左,故选C。
变式2:(2022·浙江台州·八年级期末)老师在课堂上演示了如图所示的实验:点燃一段线香,横插在橡皮泥上,把一个大号烧杯倒扣在桌面上,线香置于中间,可观察到线香的烟先___________,然后向四周扩散,最后下沉。该实验可以模拟大气中某一层内空气的___________运动。
【答案】上升 对流
【解析】[1][2]点燃一段线香, 横插在橡皮泥上, 把一个大号烧杯倒扣在桌面上, 线香置于中间,线香燃烧使烧杯内下层空气受热上升,并使杯内空气产生对流运动,向四周扩散, 最后下沉,以模拟大气中某一层内空气的对流运动。
变式3:(2022·浙江嘉兴·八年级期末)科学课上,老师演示了一个有趣的实验,把一支点燃的小蜡烛放入玻璃连通器(如图)左边支管的底部,小蜡烛正常燃烧。而当老师把右边支管口堵住时,小蜡烛很快熄灭了,请你根据所学知识解析其中的具体原理。
【答案】见解析
【解析】小蜡烛正常燃烧时,左边支管的空气由于受热,体积膨胀,密度减小,热空气上升,右边支管的冷空气密度较大,下降,对左边支管中的空气进行补充,这样就形成了右边空气向左边空气流动的空气对流。而当老师把右边支管口堵住时,空气对流停止,左边空气得不到补充,无法支持蜡烛燃烧,所以蜡烛熄灭。
易错点二、冷锋与暖锋,及对应的天气
典例1:(2022·浙江台州·八年级期中)天气与气候有区别又有联系,与人类的生活、生产关系密切。如图是浙江省某时的天气图,请回答下列问题:
(1)甲地天气状况以___________天气为特征。
(2)丙地在该锋面过境时,会出现___________天气。
【答案】阴雨 降雨、大风、降温
【解析】(1)读等压线图可知,甲地正受低气压控制,为阴雨天气。
(2)图片中的丙地所处冷锋符号标注,冷锋过境时,会出现降雨、大风和降温天气。
变式1:(2022·浙江·舟山市八年级阶段练习)如图所示是北半球某地区的海平面等压线图,请根据此图回答下列问题:
(1)影响A处的天气系统是_______, 在该天气系统控制下,A处的天气特点是_______。
(2)图中C地将受到___________的影响,届时该地将出现___________天气。
【答案】高压 晴燥 冷锋 降雨、大风、降温
【解析】(1)根据等压线的数值可以判断,影响A处的天气系统是高压。在该天气系统控制下,A处的天气特点是天气晴朗和干燥。
(2)观察图中现象可知:C位于冷锋锋前,即将冷锋过境;冷锋过境时,天气变化为降雨、大风、降温。
变式2:(2022·浙江绍兴·八年级阶段练习)北京时间2007年10月24日18时05分,嫦娥一号卫星由长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射升空。下表时当天西昌发射场区的一些气象资料,该地处于________控制,天气为_______,这天的27℃的气温通常出现在_____左右,该天的风向用符号表示:________。
气温 最高值:27°C
最低值:18°C
目测风向:西南
目测风级:小树枝摇
【答案】高压 晴朗 14时(午后2时)
【解析】由气压图可知,该地区处于高压控制,其天气是晴朗,气温27℃是当天的最高气温,因此会出现在14时,西南风的图表为:。
变式3:(2022·浙江仙居县八年级期中)生活处处有科学,观察下图小实验,并回答相关问题。
(1)图甲中,烧瓶内盛有刚停止沸腾的水,浇上冷水后,产生什么现象___________
(2)图乙将会带来的天气___________
(3)图丙中风向为___________(填字母)。
【答案】停止沸腾的水重新沸腾 降雨、 降温、 大风 B
【解析】(1)刚刚停止沸腾的水温度较高,这时在烧瓶上浇上冷水,会导致瓶内气压降低,而沸点随着沸点的降低而降低,所以瓶内的水会重新沸腾;
(2)冷气团移向暖气团,导致暖气团抬升,属于冷锋;冷锋过境时会带来大风、降温、降雨;
(3)空气是从高气压向低气压移动,而甲处气压比乙处气压高,所以丙处的风向是B;
重难点三、气压与流速的关系(气体,液体等)
典例1:(2022·浙江嘉兴·八年级期末)小李做了一个有趣的实验(如图所示),取两个相同的玻璃杯,把乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上,杯口之间距离大约为1cm。对准两个杯口中间快速吹一口气,则乒乓球将(  )
A.向左杯的杯底处运动 B.向左杯的杯口处运动 C.静止不动 D.原地跳动
【答案】B
【解析】当从杯口吹气时,杯口的空气流动速度大,压强小,杯底处空气流速小,压强大,乒乓球在压强差的作用下,受到压力差的作用向杯口处靠拢。
变式1:(2021八上·余杭月考)如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。下列有关洞内风向分析正确的是( )
A.风总是B口吹入A口吹出 B.风总是A口吹入B口吹出
C.风总是AB口同时吹入 D.风有时从A口吹入,有时从B口吹入
【答案】A
【解析】流体流速越大的位置压强越小,根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】根据图片可知,B口为平面,A口为曲面,那么空气从A口上方的流速大于B口上方的流速,那么A口上方的气体压强小于B口,因此空气从压强大的B口流向压强小的A口,故A正确,而B、C、D错误。
变式2:(2022·浙江杭州·中考真题)如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸会___________(选填“靠拢”“分开”或“保持静止”),理由是___________。
【答案】靠扰 见解析
【解析】[1][2]对着两张纸的中间吹气,纸片中间气体流速大压强小,纸片中间气压小于两侧大气压,在两侧大气压的作用下将纸片向内挤压。
变式3:(2021八上·余杭月考)如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中________(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为________Pa。
【答案】小于;a;400
【解析】(1)根据V=SL=Svt可知,当气流量和通气时间相同时,气流速度与横截面积成反比。
(2)气体流速越大的位置压强越小,而水柱的高度越大;
(3)原来液面是相平的,而升高端增加的水柱是从减少端流过去的,即U形管两侧的高度差应该是2cm的2倍,然后根据液体压强公式p=ρ液gh计算即可。
【解答】(1)根据图片可知,b管上方导气管比较a管上方导气管更粗,即横截面积更大,根据V=SL=Svt可知,b管上方气流速度小于a管上方的气流速度;
(2)根据流体压强和流速的关系可知,b管上方气流速度小于a管上方的气流速度,那么b管上方气压大于a管上方气压,因此a管的水面高度大于b管;
(3)U形管底部左右两侧液体的压强差为: p=ρ液gh=103kg/m3×10N/kg×(0.02m×2)=400Pa。
重难点四、实验探究大气压的大小
典例1:(2022·浙江金华市八年级期末)学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压大小的实验。如图甲所示,是小科同学利用带挂钩的塑料吸盘、量程为10N的弹簧测力计、玻璃板等设计的实验。
(1)他进行了如下实验操作步骤(顺序已打乱):
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力
B.小科将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直至吸盘刚要离开玻璃板
D.测量吸盘与玻璃板接触面的直径d,计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10-4m2
E.根据p=,计算出大气压的大小
你认为合理的实验步骤顺序应该是___________DE(填字母编号);
(2)排好序后进行实验,小科在吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧秤读数如图乙所示,可计算出大气压值为___________;
(3)他们发现实验结果明显比真实气压值小,其中的原因可能是________。(答出一点即可)
【答案】BCA 8.6×104Pa 吸盘内的气体没有排干净
【解析】(1)[1]用吸盘方法测量大气压强:将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘,然后用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直至吸盘刚要离开玻璃板,记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力。然后测量吸盘与玻璃板接触面的直径d,计算吸盘与玻璃板的接触面积S,根据p=,计算出大气压的大小。所以顺序为:BCADE。
(2)[2]弹簧测力计读数:最小刻度为0.2N,读数为8.6N,大气压值为
(3)[3]用吸盘法测大气压测的结果小于真实值可能的原因:吸盘内的气体没有排干净;测量过程中有误差等。
变式1:(2022·浙江金华·八年级期末)在学习了大气压相关知识后,某同学自主完成了大气压强大小的测量。
【实验器材】:带拉环的吸盘(重0.5N;平面面积为10厘米2)、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺、弹簧测力计)
【实验步骤】:
①将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排出吸盘内空气;
②用弹簧称水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧称示数为100N;
③计算出大气压的值。
【分析交流】
(1)用这种方法测出的大气压值会偏小,可能的原因有______________;
A.步骤①中吸盘内的空气未排尽  B.吸盘自身存在重力  C.吸盘漏气
(2)这一实验中,确定大气对吸盘压力的大小依据的原理是______________
(3)根据上述实验数据握,计算得到的大气压的值等于______________帕。
【答案】AC 二力平衡 1×105
【解析】(1)[1]吸盘漏气或吸盘内有空气未排尽都会使测出的大气压力F的数值偏小,根据可知大气压值会偏小。吸盘自身重力在竖直方向,大气压力在水平方向,两者互不影响。
(2)[2]用弹簧称水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧称示数为100N,根据二力平衡知识,可知大气对吸盘压力的大小为100N。
(3)[3]根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=100N,大气压的值为
变式2:(2022·浙江金华·八年级期末)如图是小华利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出___________的长度l为10cm,即可算出活塞横截面积为0.2cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p=___________Pa;
(3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】注射器带刻度部分 1.05×105 偏小
【解析】(1)注射器带刻度部分的容积为2mL,长度l为10cm,根据V=Sh得到活塞的横截面积0.2cm2。
(2)大气压值
(3)若筒内空气没有排尽,则所需拉力偏小,在受力面积一定时,所测大气压值就偏小。
变式3:(2022·浙江衢州·八年级期末)小衢学了大气的压强后,借助注射器(容积为5mL)、铁架台、小桶、细绳等器材设计如图装置估测大气压的值。其实验步骤如下:
①按图示组装好器材,首先将注射器活塞推至顶端,上端未封口,接着往小桶内缓慢加水,直至活塞恰好开始下滑时,取下小桶,用天平测量出小桶和水的总质量为78g;
②重新将注射器活塞推至顶端,并用橡皮帽封住注射口,将步骤①中的装水小桶(水未倒出)重新挂在注射器下端,缓慢向小桶内加水,直至活塞又恰好开始下滑,再取下小桶,用天平测量其总质量为548g;
③取下注射器,并用刻度尺测出其壁上全部刻度部分的长度为10cm。
请回答以下问题:
(1)本实验中应以_________(选填“注射器”“活塞”或“小桶”)为研究对象来分析其所受大气压力;
(2)上述实验中,可得出大气压强的值约为_________;
(3)步骤①的目的是为了排除活塞与注射器之间的摩擦对实验影响,还排除了_________因素的影响。
【答案】活塞 9.4×104Pa 见解析
【解析】(1)该实验中以活塞为研究对象,分析研究的是大气对活塞的压力。
(2)注射器的容积为5mL=5cm3
这注射器上的全部刻度线由刻度尺测量得出为10cm,故活塞的横截面积为
根据二力平衡条件,摩擦力等于重力f=G=mg=0.078kg×10N/kg=0.78N
活塞受到的大气压力为F=m总g-f=0.548kg×10N/kg-0.78N=4.7N
大气压强的值
(3)将注射器活塞推至顶端,排尽空气,减小实验过程中的测量的误差。
易错点五、生活中利用大气压的相关计算
典例1:(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为14mm2,限压阀的质量为98g。(大气压值取1×105Pa)
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强?高压锅内水温最高可以达到多少?(写出计算过程)
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,用这高压锅烧水时,要达到同样的最高温度;你认为需做哪些改进,如何改进?(举一例)
【答案】(1)见解析;(2)116℃;(3)见解析
【解析】解:(1)高压锅内能将食物加热到100℃以上的原因:锅内气压大于标准大气压强,锅内水的沸点高于100℃。
(2)限压阀的自重对排气孔产生的压强
则锅内达到的最大压强p内=p大气+p自重=105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa
根据图像可知,锅内水温最高可以到达116℃。
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,由于海拔高度增大,因此大气压强会减小。根据p内=p大气+p自重可知,限压阀自重产生的压强要变大。根据G=F=pS可知,限压阀的重力要增大。
变式1:(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一个带有活塞(横截面积S = 5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示。某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体压强___________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)据图乙可知, 缸内气体压强p与长度h成___________比(填“正”或“反”)。
(3)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度ρ1为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,求缸内气体的密度ρ2。( )
【答案】变大 反 6.5kg/m3
【解析】(1)[1]气缸是封闭的,当活塞向下压,气缸内气体被压缩,气压变大。
(2)[2]由图象可得:一定质量的气体,温度不变时,ph乘积为一定值,即压强与气缸内气体的长度成反比。
(3)[3]由图象乙可知,当气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度为h1=10cm
所以气缸内气体的体积为V1=Sh1
气缸内气体的质量为m=ρ1V1=ρ1Sh1
由图象乙可知,当气体压强p为5×105Pa时对应的缸内气体的长度为h2=2cm
在此过程中气体的质量不变,所以m=ρ2V2=ρ2Sh2即ρ1Sh1=ρ2Sh2 ρ1h1=ρ2h2
1.3kg/m3×10cm=ρ2×2cm解得ρ2=6.5kg/m3
变式2:(2022·浙江湖州·八年级期末)工程师设计了一款新型家用电梯,该长圆筒形电梯,靠气压驱动电梯升降。上楼时,抽气泵启动,抽走上部空气;下楼时,顶部充气,使电梯往下降。底部区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力不计,电梯室上下表面积均为0.9m2。
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部区的气压________(填写“大于”、“小于”或“等于”)底部区的气压。
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速上升时能装载的物体的最大质量是多少________?
【答案】小于 350kg
【解析】(1)[1]电梯匀速上升时,根据电梯受力平衡可知,电梯受到竖直向下的重力、竖直向上的大气压力的差,所以顶部区的压力小于底部区的压力,根据,受力面积相同,所以顶部区的气压小于底部区的气压。
(2)[2]向上压力差为F2=(p0﹣p2)S=(1×105Pa-9.5×104Pa)×0.9m2=4500N
总质量为=450kg
最大载物质量m2=m总﹣m0=450kg﹣100kg=350kg
变式3:(2022八上·柯桥月考)小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸人引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为________mm2。
(2)若不小心将没有通气孔笔帽吸入气管,由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为0.85cm2,医生至少需要________N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)。
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此力法应用的科学原理是:一定质量的气体体积________时,压强增大。
【答案】(1)6.8 (2)1.1 (3)减小
【解析】(1)根据V=Sh可知,
通气孔的面积:
(2)人对笔帽的力应等于笔帽受到的内外压力差为:F=△F=△pS=1.3×104Pa×0.85×10-4m2≈1.1N;
(3)当急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压时,腹部的体积变小,内部气体的量不变,压强变大,从而把异物压出体外。
1.(2021·浙江金华·八年级期中)如图为竖直放置的环形管,要使管中酒精发生对流且沿逆时针方向流动,最好把冰块放在(  )
A.甲处 B.乙处 C.丙处 D.丁处
【答案】A
【解析】要使管中的酒精发生对流且沿逆时针方向流动,最好将冰块放在甲处,这样甲处酒精遇冷时温度降低,密度增大而下降,丁甲之间的酒精过来补充,酒精发生对流且沿逆时针方向流动。
2.(2022·浙江衢州·八年级期末)下列图像中,能正确表达相关选项的方向或刻度的是(  )
A.甲:大气对流运动的方向 B.乙:物体受到液体对它的浮力方向
C.丙:对流管中水流动的方向 D.丁:密度计上的刻度
【答案】C
【解析】A.空气对流是由于空气受热不均匀而形成的,受热的空气膨胀上升,而冷空气由于密度较大而下沉;受对流运动的影响,热空气应向上垂直运动,冷空气应向下垂直运动,图中从左起第一和第三个箭头的方向画错了,故A错误;
B.浮力的方向是竖直向上的,故B错误。
C.在a处加热,热水会上升,冷水会下降,水会循环流动起来,方向是先向上,再向右,向下,再向左,推动水顺时针流动,故C正确。
D.密度计的工作原理是利用了物体的浮沉条件,密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,根据G=F浮=ρ液gV排可知:如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积V排越小,所以密度计的刻度是上端小、下端大,图中密度计上的刻度标错了,故D错误。
3.(2021八上·杭州月考)学习了"流体压强与流速的关系"后,为了解决"H"形地下通道中过道能有风通过的问题,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,"M"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
【解析】流体流速越大的地方压强越小,根据流体压强和流速的关系分析判断。
【解答】两个通道墙面的形状相同,因此通道中空气流速相同,没有压强差,因此过道中空气几乎不流动,故A、B错误;
左边通道墙面为平面,右边通道墙面为曲面,那么左边空气的流速小于右边,于是左边空气压强大于右边,于是会有空气从通道左侧流向右侧,不需要消耗电能,故C正确;
过道中安装换气扇,消耗电能,故D错误。
4.(2020八上·缙云期末)关于气体的流速与压强的关系,据图可知,下列说法中错误的是( )
A.图甲,乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
B.图乙,气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.图丙,气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
D.图丁,战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
【答案】D
【解析】流体流速越大的地方压强越小,这就是流体压强和流速的关系,据此分析判断。
【解答】A.当列车飞速经过时,铁轨附近空气流速大压强小,而周围空气流速小压强大,于是对乘客产生朝向铁轨一侧的推力,离近了很容易发生危险,所以乘客必须在安全性以外的地方候车,故A正确不合题意;
B.跑车上的气流偏导器,上表面是平面,空气流速小压强大;下表面为曲面,空气流速大压强小,于是对车产生向下的压力,从而增大车与地面的摩擦,故B正确不合题意;
C.化油器窄小的管道内气流速度大压强小,那么汽油在大气压强的作用下被压进管道内被喷出,故C正确不合题意;
D.战斗机飞行时,机翼上表面气流速度大压强小,下表面气流速度小压强大,于是对飞机产生向上的托力,因此飞机不会落下来。如果战斗机保持静止,那么这个压强差就不存在,自然它也不会悬停在空中,故D错误符合题意。
5.(2021八上·秀洲期中)某同学自己设计了一个粗略测量大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示.把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗自重忽略不计.则根据这些数据计算大气压P的公式是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】(1)当皮碗刚刚被拉开时,它受到的大气压力等于先物体的重力;
(2)已知压力和受力面积根据公式计算大气压强。
【解答】当皮碗刚刚被拉开时,它受到的大气压力等于物体的重力,即F=G;
皮碗的受力面积为:; 那么大气压强。
5.(2021·浙江·八年级专题练习)如图是我国某日天气图,以下有关此图的分析中正确的是( )
A.A、B、C三地中最可能出现降水的是A地
B.A、B、C三地当日气温应该相同
C.C地可能会出现大风、降温天气
D.D地可能会出现晴朗、升温天气
【答案】C
【解析】A、A处处于高压系统控制下,为晴朗天气,故A错误。
B、A、B、C三地海拔不同,根据海拔每升高100米,气温约下降0.6℃,三地当日气温不同,故B错误。
C、C地处于冷锋控制下,会出现大风、降温天气,故C正确。
D、暖风过境时会出现升温、连续性降雨天气,故D错误。
故选C。
6.(2021·浙江·八年级专题练习)上海中心气象台2019年12月1日8时发布寒潮蓝色预警信号:受北方较强冷空气影响,预计未来48小时内本市大部气温将下降8℃以上,最低气温将下降到4℃以下、如图为东亚部分地区此时的海平面等压线分布图。气温降低,气压升高,天气转晴的是(  )
A.冷锋过境时的天气 B.冷锋过境后的天气
C.暖锋过境时的天气 D.暖锋过境后的天气
【答案】B
【解析】冷锋过境时:会出现大风,云层增厚和雨、雪天气。过境后:冷气团占据原来暖气团位置,气温下降,气压上升,天气转晴。暖锋过境时:云层加厚,形成连续性降水。过境后:受单一暖气团控制,气温升高,雨过天晴。题干中出现气温降低,气压升高,天气转晴的是冷锋过境后的天气,故选B。
7.(2021·浙江台州·八年级专题练习)读图,完成下列问题。
(1)受对流运动的影响,热的地方的空气______(填“向上”或“向下”)垂直运动,冷的地方的空气______垂直运动。
(2)在图中用箭头标出各线段的气流运动方向。______
(3)若想较快地冷却一盒牛奶,应将冰块放在牛奶的______(填“上方”“下方”“左方”或“右方”)。
【答案】向上 向下 上方
【解析】(1)[1] [2]空气对流是由于空气受热不均,受热的空气膨胀上升,而受冷的空气下沉而形成的。受对流运动的影响,热的地方的空气向上垂直运动,冷的地方的空气向下垂直运动。
(2)[3]根据热的地方的空气向上垂直运动,冷的地方的空气向下垂直运动,用箭头标出如下
(3)[4]空气对流运动的规律是:热空气密度低,向上运动;而上方空气温度低(就是冷空气),密度高下沉,有利于形成对流。因此,对对流运动形成有利的气温垂直分布状态是:上面是冷空气,下面是热空气;由此可知,若想较快地冷却一盒牛奶,应将冰块放在牛奶的上方。
8.(2022·浙江舟山·八年级期末)如图甲所示,玻璃管中液面与瓶中液面等高(玻璃瓶密封良好),当向外拉注射器活塞时,能够观察到的现象是:直玻璃管内的液面___________(选填“高于”、“低于”或“等于”)瓶中液面高度;图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管口处压强比B管口处___________ (选填“大”或“小”),A管中液面___________(选填“高于”、“低于”或“等于”)B管中液面高度。
【答案】低于 大 低于
【解析】[1]广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当向外拉注射器活塞时,瓶内空气的体积增大,广口瓶内的气压就减小,由于瓶内的气压小于瓶外的大气压,在瓶外气压的作用下就把玻璃管中的液体压进瓶内,导致玻璃管内的液面降低;
[2][3]图乙中A上方玻璃管的横截面积大,相同时间内,风经过A管上方的流动速度小于B管上方的空气流动速度,A管上方的压强大于B管上方的压强,红墨水被压向B管,A管液面下降,B管液面上升,故A管中液面低于B管中液面。
9.(2021·浙江·义乌市八年级阶段练习)如图是浙江省某时的天气图,请回答下列问题:
(1)甲地正受___________(选填“高”或“低”)气压控制。
(2)丙地在该锋面过境时,会出现___________天气。
(3)在甲乙两地之间,风向应该是___________(选填“甲到乙”或“乙到甲”)
【答案】低 大风、雨雪、降温天气 乙到甲
【解析】(1)读图可得,甲地是低压中心,受低气压的控制,多阴雨天气。
(2)图片中的丙地所处冷锋符号标注,冷锋过境时常出现大风、雨雪、降温天气。
(3)风总是从高气压吹向低气压,乙地是高压中心,甲地是低压中心,所以图中风向应该是乙→甲。
10.(2021·浙江·杭州市八年级期中)读我国某日的天气图:
(1)从图中可看出该日影响我国天气的天气系统有___________、___________和低压天气系统。
(2)丙地该日的天气为___________。
(3)甲地的大气往往都呈上升状态,所以___________(填“容易”或“不容易”)成云致雨。
(4)乙地未来几天的天气可能是___________。
【答案】高压 冷锋 晴朗 容易 大风、大雨、降温
【解析】(1)读图可知,图中丙处为高压中心;乙处为冷锋锋面附近。
(2)丙地中心为高压中心,受高压系统控制,天气晴朗。
(3)甲地中心为低压中心,气流上升,更易形成降水。
(4)乙地附近有冷锋锋面,当未来冷锋过境乙地,乙地会出现大风、大雨、降温天气。
11.(2021八下·台州开学考)小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时,完成了如下两个实验。回答问题:
(1)【实验1】小乐设计了如图甲所示实验,将一个机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤,并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时,机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速;若发现________;可说明气体的流速越大,压强越小。
(2)【实验2】小乐设计了如图乙所示实验,A、B、C为三节直径不同的管子,三节管连接在一起,分别插入气体压强传感器(测量气体压强的装置)的探头,右端与吹风机的尾部相连。
①当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每节管子的气体总量相同,则A管内气体流速比C管内气体流速________(选填“大”或“小”)。
②三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示,则图线①反映的是________(选填“A”“B”或“C”)管内气体压强随时间变化的情况。第10s时,①②③三条图线开始出现下移,由此判断,三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)弹簧秤甲示数变小,弹簧秤乙示数变大(合理即可)
(2)大;C;增大
【解析】(1)根据二力平衡的知识分析两个测力计示数的变化;
(2)①根据V=SL=Svt分析不同位置气体的流速;
②根据流体压强和流速的关系分析不同位置气压的大小,然后与图丙进行对照。流体流速越大,压强越小,据此分析三节管中空气流速的大小变化。
【解答】(1)机翼模型上表面空气流速大压强小,下表面空气流速小压强大,那么它受到空气向上的托力,此时弹簧秤甲受到的拉力减小,示数减小;弹簧秤乙受到的拉力增大,示数增大。
(2)①根据V=SL=Svt可知,当气体的总量相同时,A管的横截面积小于C管,所以A管内的气体流速比C管里的气体流速大;
②根据V=SL=Svt可知,横截面积SAVB>VC,因此气体压强pA12.龙卷风发生时,许多房屋被摧毁,屋外的气压急剧降到0.9×105Pa,当时门窗紧闭,可以近似地认为室内的气压是标准大气压,取作1×105Pa,若室内屋顶的面积为100m2。
(1)屋内外的大气压强差是多少?
(2)若室内屋顶的面积为100m2,求屋内外的大气压力差是多少?
【答案】(1)屋内外的大气压强差: △p=p内-p外=1.0×105Pa-0.9×105Pa=1×104Pa
(2)屋内外的大气压力差: △F=△pS=1×104Pa×100m2=1×106N
【解析】根据△P=P内-P外即可求出,屋内外的压强差;根据P=F/S可得△F=△PS,即可求出屋内的大气压力差。
13.(2022·浙江缙云县八年级期末)小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上;
③用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为19N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析:
(1)将吸盘沾水湿润的目的是_________;
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于_________帕;
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①_________;②_________。
【答案】防止漏气或排尽空气 9.5×104 漏气或未排尽空气 受吸盘重力或弹簧秤自重影响
【解析】(1)[1]将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气,防止漏气。
(2)[2]大气压强
(3)①[3]当吸盘漏气或未排尽空气,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。
②[4]由于受吸盘重力或弹簧秤自重影响,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。
14.(2022·浙江·浦江县教育研究和教师培训中心八年级期末)科学兴趣小组的同学们利用如图所示的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量大气压。测量步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽(图中已省略)封住注射器小孔。
B.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。
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积为2.5ml。
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度为 5cm。
请根据测量步骤和数据回答以下问题:
(1)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(2)同学们联想到医生用注射器吸药水时的场景,于是想了个办法,将A步骤加以改进:_______,然后将活塞推至注射器筒的底端排尽空气,再用橡皮帽封住注射器的小孔。然后继续B步骤,测得F=6N。
(3)改进A步骤后,根据实验数据计算出来的大气压数值与当地当时的大气压还是不同,原因可能是筒壁与活塞之间存在_______。为减小该因素对实验结果的影响,同学们增加了一个实验步骤:将活塞推到注射器底端后,______,此时记下弹簧测力计的示数为1N。结合所有实验数据,计算出的大气压强是_______Pa。
【答案】偏小 在注射器中吸入一部分水(或其它液体) 摩擦(力) (不使用小孔上的橡皮帽),再次水平向右慢慢匀速拉动注射器针筒 1.0×105
【解析】(1)[1]若注射器顶端装针头处空气无法排尽,里面余气体产生的压强会对活塞产生向左的压力此时活塞受弹簧测力计对它向左的拉力F拉、里面残余气体对活塞产生向左的压力F内压、和外面大气对活塞产生向右的压力F外压三个力作用而平衡,则F拉+F内压=F外压,这样拉力就会小于外面大气对活塞的压力,在面不变的情况下,由
即测得的大气压会偏小。
(2)[2]注射器筒内有空气会导致测量值小于真实值,可以先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,这样可排尽注射器小孔中余气体,减小实验过程中的测量的误差。
(3)[3] [4] [5]改进A步骤后,根据实验数据计算出来的大气压数值与当地当时的大气压还是不同,原因可能是筒壁与活塞之间存在摩擦力,故注射器在拉力作用下平衡时,拉力大于大气对活塞的压力,从而使测量值偏大。为减小该因素对实验结果的影响,同学们增加了一个实验步骤:将活塞推到注射器底端后,(不使用小孔上的橡皮帽),再次水平向右慢慢匀速拉动注射器针筒,这样拉力和大气压力在同一直线上,此时记下弹簧测力计的示数为1N,即活塞与筒壁的摩擦力,所以大气对活塞产生的压力实际为6N-1.0N=5N
结合所有实验数据,即可计算出的大气压强是
15.(2022·浙江台州·八年级期末)高压锅能加快炖煮食物的效率,可以将被蒸煮的食物加热到100°C以上,在高海拔地区,利用高压锅可避免水沸点降低而不易煮熟食物的问题。高压锅的锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体。
(1)高压锅工作时,限压阀受到向下的力为:外界大气压力与自身重力;它受到向上的力是:内部大气压力。当限压阀被顶起,此时悬浮的限压阀受到向上的力与向下的力大小___________ (填“相等”或“不相等”)。
(2)高压锅是根据液体沸点随气压的增大而升高工作的。当该高压锅内部气压为1.6×105Pa时,水温最高可以达到___________°C。
(3)高压锅使用时注意不能将食物装的过满。当煮粥将食物装入过多时,像米粒、豆类这种黏性很强的食物容易膨胀,沸腾的时候米粒或者豆皮容易将排气孔堵住,这样可能造成的后果是__________。
【答案】相等 115 见解析
【解析】(1)当限压阀悬浮时,它处于平衡状态,即向上的力和向下的力大小相等。
(2)根据图像可知,当锅内气压达到 1.6×105Pa 时,锅内的水温可达到115℃。
(3)沸腾的时候米粒或者豆皮容易将排气孔堵住,这样可能造成的后果是:导致气体无法排出,内部气压增大,可能发生爆炸。
16.科学兴趣小组的同学利用周末开展了一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
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。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对________(选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于________状态。若不考虑其他因素,根据________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。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果________ (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是________。
(3)测量前,有同学建议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:一是活塞的密封性好;二是可以________。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小________对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器,在测量时弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的________ (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=________。
【答案】(1)活塞;静止;二力平衡
(2)偏小;在注射器内装少量水,再排出空气
(3)减小摩擦;活塞自身重力(或重力)
(4)C;
【解析】(1)根据题目描述可知,当注射器的活塞刚刚被拉动时,它受到的大气压力和测力计的拉力刚好平衡,这样就能确定大气在活塞上的压力。然后测量出活塞的横截面积,根据公式计算出大气压强。如果物体相对参照物的位置不发生改变,那么它是静止的;否则,它是运动的。
(2)如果注射器内残留空气,那么将会产生向外的压强,这样会使测力计测出的拉力偏小,从而导致计算出的大气压强偏小。如果在注射器内装入少量的水,从而占据那些空间,那么将水排出后,注射器内就不会有空气了。
(3)减小摩擦的方法:①减小压力;②减小接触面的粗糙程度;③改变接触面;④注入润滑油;⑤变滑动为滚动。重力的方向是竖直向下的,在水平方向完成实验,可以防止重力对测量产生影响。
(4)大气压强的值是相同的,根据公式F=pS可知,活塞的横截面积越大,注射器受到的大气压力越大,要求测力计的量程就越大。注射器的针筒为圆柱体,首先根据V=Sh计算出活塞的横截面积,然后根据压强公式计算大气压强。
【解答】(1)测量中,分析研究的是大气对活塞的压力。当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,活塞相对地面的位置保持不变,因此研究对象处于静止状态。若不考虑其他因素,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。
(2)实验时同学们发现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。同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽,我的方法是:在注射器内装少量水,再排出空气。
(3)测量前,有同学建议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:一是活塞的密封性好;二是可以减小摩擦。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小活塞自身重力(或重力)对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器,在测量时弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动,这说明活塞的横截面积太大,应该选用横截面积最小的,可改用图乙中的C;
大气压强的值:。
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第二章 易错题与重难点
易错点一、气体的对流
典例1:(2022·浙江舟山·八年级期末)如图所示,某同学用装满水的回形玻璃管做对流实验,下面说法正确的是(  )
A.如果在A点加热,液体会发生对流,液体按顺时针方向流动
B.如果在D点加热,液体会发生对流,液体按逆时针方向流动
C.如果在B点放冰块,液体会发生对流,液体按逆时针方向流动
D.如果在C点放冰块,液体会发生对流,液体按顺时针方向流动
变式1:(2022·浙江八年级期末)小明利用废旧饮料瓶制作图装置来模拟风的形成,将其放置在无风的环境中,先点燃大瓶内蜡烛,再点燃小瓶瓶口附近的线香。图中M点线香烟雾的飘动方向为(  )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
变式2:(2022·浙江台州·八年级期末)老师在课堂上演示了如图所示的实验:点燃一段线香,横插在橡皮泥上,把一个大号烧杯倒扣在桌面上,线香置于中间,可观察到线香的烟先___________,然后向四周扩散,最后下沉。该实验可以模拟大气中某一层内空气的___________运动。
变式3:(2022·浙江嘉兴·八年级期末)科学课上,老师演示了一个有趣的实验,把一支点燃的小蜡烛放入玻璃连通器(如图)左边支管的底部,小蜡烛正常燃烧。而当老师把右边支管口堵住时,小蜡烛很快熄灭了,请你根据所学知识解析其中的具体原理。
易错点二、冷锋与暖锋,及对应的天气
典例1:(2022·浙江台州·八年级期中)天气与气候有区别又有联系,与人类的生活、生产关系密切。如图是浙江省某时的天气图,请回答下列问题:
(1)甲地天气状况以___________天气为特征。
(2)丙地在该锋面过境时,会出现___________天气。
变式1:(2022·浙江·舟山市八年级阶段练习)如图所示是北半球某地区的海平面等压线图,请根据此图回答下列问题:
(1)影响A处的天气系统是_______, 在该天气系统控制下,A处的天气特点是_______。
(2)图中C地将受到___________的影响,届时该地将出现___________天气。
变式2:(2022·浙江绍兴·八年级阶段练习)北京时间2007年10月24日18时05分,嫦娥一号卫星由长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射升空。下表时当天西昌发射场区的一些气象资料,该地处于________控制,天气为_______,这天的27℃的气温通常出现在_____左右,该天的风向用符号表示:________。
气温 最高值:27°C
最低值:18°C
目测风向:西南
目测风级:小树枝摇
变式3:(2022·浙江仙居县八年级期中)生活处处有科学,观察下图小实验,并回答相关问题。
(1)图甲中,烧瓶内盛有刚停止沸腾的水,浇上冷水后,产生什么现象___________
(2)图乙将会带来的天气___________
(3)图丙中风向为___________(填字母)。
重难点三、气压与流速的关系(气体,液体等)
典例1:(2022·浙江嘉兴·八年级期末)小李做了一个有趣的实验(如图所示),取两个相同的玻璃杯,把乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上,杯口之间距离大约为1cm。对准两个杯口中间快速吹一口气,则乒乓球将(  )
A.向左杯的杯底处运动 B.向左杯的杯口处运动 C.静止不动 D.原地跳动
变式1:(2021八上·余杭月考)如图是北美草原犬鼠洞穴的横截面示意图。它有两个出口,当风吹过隆起洞口A表面时,风速较大,吹过平坦洞口B时,风速较小,从而给洞中的犬鼠带去习习凉风。下列有关洞内风向分析正确的是( )
A.风总是B口吹入A口吹出 B.风总是A口吹入B口吹出
C.风总是AB口同时吹入 D.风有时从A口吹入,有时从B口吹入
变式2:(2022·浙江杭州·中考真题)如图所示,对着两张纸中间用力向下吹气,两张纸会___________(选填“靠拢”“分开”或“保持静止”),理由是___________。
变式3:(2021八上·余杭月考)如图1所示是演示“流体压强和流速的关系”实验装置,U形管中装有水,直径相同的a、b两管中的水静止时液面相平。
如果在右端c处往装置里急吹气,导致b管上方气流速度________a管上方的气流速度,b管与a管的水面上方形成气压差,U形管中________(选填“a”或“b”)管水面升高,如果升高端的液面比原来升高了2cm,则此时U形管底部d处左右两侧液体压强差为________Pa。
重难点四、实验探究大气压的大小
典例1:(2022·浙江金华市八年级期末)学完大气压之后,老师布置了用带挂钩的塑料吸盘估测大气压大小的实验。如图甲所示,是小科同学利用带挂钩的塑料吸盘、量程为10N的弹簧测力计、玻璃板等设计的实验。
(1)他进行了如下实验操作步骤(顺序已打乱):
A.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力
B.小科将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直至吸盘刚要离开玻璃板
D.测量吸盘与玻璃板接触面的直径d,计算吸盘与玻璃板的接触面积S=1.0×10-4m2
E.根据p=,计算出大气压的大小
你认为合理的实验步骤顺序应该是___________DE(填字母编号);
(2)排好序后进行实验,小科在吸盘刚要离开玻璃板时,弹簧秤读数如图乙所示,可计算出大气压值为___________;
(3)他们发现实验结果明显比真实气压值小,其中的原因可能是________。(答出一点即可)
变式1:(2022·浙江金华·八年级期末)在学习了大气压相关知识后,某同学自主完成了大气压强大小的测量。
【实验器材】:带拉环的吸盘(重0.5N;平面面积为10厘米2)、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺、弹簧测力计)
【实验步骤】:
①将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排出吸盘内空气;
②用弹簧称水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧称示数为100N;
③计算出大气压的值。
【分析交流】
(1)用这种方法测出的大气压值会偏小,可能的原因有______________;
A.步骤①中吸盘内的空气未排尽  B.吸盘自身存在重力  C.吸盘漏气
(2)这一实验中,确定大气对吸盘压力的大小依据的原理是______________
(3)根据上述实验数据握,计算得到的大气压的值等于______________帕。
变式2:(2022·浙江金华·八年级期末)如图是小华利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用刻度尺测量出___________的长度l为10cm,即可算出活塞横截面积为0.2cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p=___________Pa;
(3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
变式3:(2022·浙江衢州·八年级期末)小衢学了大气的压强后,借助注射器(容积为5mL)、铁架台、小桶、细绳等器材设计如图装置估测大气压的值。其实验步骤如下:
①按图示组装好器材,首先将注射器活塞推至顶端,上端未封口,接着往小桶内缓慢加水,直至活塞恰好开始下滑时,取下小桶,用天平测量出小桶和水的总质量为78g;
②重新将注射器活塞推至顶端,并用橡皮帽封住注射口,将步骤①中的装水小桶(水未倒出)重新挂在注射器下端,缓慢向小桶内加水,直至活塞又恰好开始下滑,再取下小桶,用天平测量其总质量为548g;
③取下注射器,并用刻度尺测出其壁上全部刻度部分的长度为10cm。
请回答以下问题:
(1)本实验中应以_________(选填“注射器”“活塞”或“小桶”)为研究对象来分析其所受大气压力;
(2)上述实验中,可得出大气压强的值约为_________;
(3)步骤①的目的是为了排除活塞与注射器之间的摩擦对实验影响,还排除了_________因素的影响。
易错点五、生活中利用大气压的相关计算
典例1:(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)高压锅是生活中一种密闭的加热容器,锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。已知高压锅盖出气孔的横截面积为14mm2,限压阀的质量为98g。(大气压值取1×105Pa)
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)求使用高压锅时锅内气体最大压强?高压锅内水温最高可以达到多少?(写出计算过程)
(3)如果要把这种高压锅向西藏地区销售,用这高压锅烧水时,要达到同样的最高温度;你认为需做哪些改进,如何改进?(举一例)
变式1:(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一个带有活塞(横截面积S = 5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图甲所示。某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体压强___________(选填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)据图乙可知, 缸内气体压强p与长度h成___________比(填“正”或“反”)。
(3)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度ρ1为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,求缸内气体的密度ρ2。( )
变式2:(2022·浙江湖州·八年级期末)工程师设计了一款新型家用电梯,该长圆筒形电梯,靠气压驱动电梯升降。上楼时,抽气泵启动,抽走上部空气;下楼时,顶部充气,使电梯往下降。底部区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力不计,电梯室上下表面积均为0.9m2。
(1)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部区的气压________(填写“大于”、“小于”或“等于”)底部区的气压。
(2)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速上升时能装载的物体的最大质量是多少________?
变式3:(2022八上·柯桥月考)小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸人引发窒息,这个通气孔能保证呼吸道不被完全堵塞,因此被称为“救命孔”。
(1)若不小心吸入笔帽,人体在用力吸气时通过该笔帽通气孔的气体流速可达20m/s。为确保生命安全,人体与外界通气量要达到1.36×10-4m3/s,则通气孔的面积至少为________mm2。
(2)若不小心将没有通气孔笔帽吸入气管,由于呼吸道堵塞导致肺内气压比外界气压小1.3×104Pa,笔帽的横截面积约为0.85cm2,医生至少需要________N的力才能将笔帽取出。(计算结果精确到0.1N)。
(3)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物,被称为“生命的拥抱”。此力法应用的科学原理是:一定质量的气体体积________时,压强增大。
1.(2021·浙江金华·八年级期中)如图为竖直放置的环形管,要使管中酒精发生对流且沿逆时针方向流动,最好把冰块放在(  )
A.甲处 B.乙处 C.丙处 D.丁处
2.(2022·浙江衢州·八年级期末)下列图像中,能正确表达相关选项的方向或刻度的是(  )
A.甲:大气对流运动的方向 B.乙:物体受到液体对它的浮力方向
C.丙:对流管中水流动的方向 D.丁:密度计上的刻度
3.(2021八上·杭州月考)学习了"流体压强与流速的关系"后,为了解决"H"形地下通道中过道能有风通过的问题,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,"M"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.
4.(2020八上·缙云期末)关于气体的流速与压强的关系,据图可知,下列说法中错误的是( )
A.图甲,乘客必须站在安全线以外的地方候车以防危险
B.图乙,气流偏导器可给车身增大压力而加大车与地面摩擦
C.图丙,气流经过化油器窄小的管道时汽油从喷管喷出成雾
D.图丁,战斗机因机翼上下表面存在压力差使飞机悬停在空中
5.(2021八上·秀洲期中)某同学自己设计了一个粗略测量大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示.把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗自重忽略不计.则根据这些数据计算大气压P的公式是 ( )
A. B. C. D.
5.(2021·浙江·八年级专题练习)如图是我国某日天气图,以下有关此图的分析中正确的是( )
A.A、B、C三地中最可能出现降水的是A地
B.A、B、C三地当日气温应该相同
C.C地可能会出现大风、降温天气
D.D地可能会出现晴朗、升温天气
6.(2021·浙江·八年级专题练习)上海中心气象台2019年12月1日8时发布寒潮蓝色预警信号:受北方较强冷空气影响,预计未来48小时内本市大部气温将下降8℃以上,最低气温将下降到4℃以下、如图为东亚部分地区此时的海平面等压线分布图。气温降低,气压升高,天气转晴的是(  )
A.冷锋过境时的天气 B.冷锋过境后的天气
C.暖锋过境时的天气 D.暖锋过境后的天气
7.(2021·浙江台州·八年级专题练习)读图,完成下列问题。
(1)受对流运动的影响,热的地方的空气______(填“向上”或“向下”)垂直运动,冷的地方的空气______垂直运动。
(2)在图中用箭头标出各线段的气流运动方向。______
(3)若想较快地冷却一盒牛奶,应将冰块放在牛奶的______(填“上方”“下方”“左方”或“右方”)。
8.(2022·浙江舟山·八年级期末)如图甲所示,玻璃管中液面与瓶中液面等高(玻璃瓶密封良好),当向外拉注射器活塞时,能够观察到的现象是:直玻璃管内的液面___________(选填“高于”、“低于”或“等于”)瓶中液面高度;图乙所示的装置上方为一个两头开口、粗细不均匀的玻璃管,管下连通一个装有红墨水的U形管AB,当用吹风机向玻璃管中吹风时,A管口处压强比B管口处___________ (选填“大”或“小”),A管中液面___________(选填“高于”、“低于”或“等于”)B管中液面高度。
9.(2021·浙江·义乌市八年级阶段练习)如图是浙江省某时的天气图,请回答下列问题:
(1)甲地正受___________(选填“高”或“低”)气压控制。
(2)丙地在该锋面过境时,会出现___________天气。
(3)在甲乙两地之间,风向应该是___________(选填“甲到乙”或“乙到甲”)
10.(2021·浙江·杭州市八年级期中)读我国某日的天气图:
(1)从图中可看出该日影响我国天气的天气系统有___________、___________和低压天气系统。
(2)丙地该日的天气为___________。
(3)甲地的大气往往都呈上升状态,所以___________(填“容易”或“不容易”)成云致雨。
(4)乙地未来几天的天气可能是___________。
11.(2021八下·台州开学考)小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时,完成了如下两个实验。回答问题:
(1)【实验1】小乐设计了如图甲所示实验,将一个机翼模型穿在一根铁丝上,在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤,并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时,机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速;若发现________;可说明气体的流速越大,压强越小。
(2)【实验2】小乐设计了如图乙所示实验,A、B、C为三节直径不同的管子,三节管连接在一起,分别插入气体压强传感器(测量气体压强的装置)的探头,右端与吹风机的尾部相连。
①当用吹风机抽气时,在同一时间内,通过每节管子的气体总量相同,则A管内气体流速比C管内气体流速________(选填“大”或“小”)。
②三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示,则图线①反映的是________(选填“A”“B”或“C”)管内气体压强随时间变化的情况。第10s时,①②③三条图线开始出现下移,由此判断,三节管中气体的流速________(选填“增大”或“减小”)。
12.龙卷风发生时,许多房屋被摧毁,屋外的气压急剧降到0.9×105Pa,当时门窗紧闭,可以近似地认为室内的气压是标准大气压,取作1×105Pa,若室内屋顶的面积为100m2。
(1)屋内外的大气压强差是多少?
(2)若室内屋顶的面积为100m2,求屋内外的大气压力差是多少?
13.(2022·浙江缙云县八年级期末)小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上;
③用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为19N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析:
(1)将吸盘沾水湿润的目的是_________;
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于_________帕;
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①_________;②_________。
14.(2022·浙江·浦江县教育研究和教师培训中心八年级期末)科学兴趣小组的同学们利用如图所示的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量大气压。测量步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽(图中已省略)封住注射器小孔。
B.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。
C.读出注射器针筒上有刻度部分的容积为2.5ml。
D.用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度为 5cm。
请根据测量步骤和数据回答以下问题:
(1)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
(2)同学们联想到医生用注射器吸药水时的场景,于是想了个办法,将A步骤加以改进:_______,然后将活塞推至注射器筒的底端排尽空气,再用橡皮帽封住注射器的小孔。然后继续B步骤,测得F=6N。
(3)改进A步骤后,根据实验数据计算出来的大气压数值与当地当时的大气压还是不同,原因可能是筒壁与活塞之间存在_______。为减小该因素对实验结果的影响,同学们增加了一个实验步骤:将活塞推到注射器底端后,______,此时记下弹簧测力计的示数为1N。结合所有实验数据,计算出的大气压强是_______Pa。
15.(2022·浙江台州·八年级期末)高压锅能加快炖煮食物的效率,可以将被蒸煮的食物加热到100°C以上,在高海拔地区,利用高压锅可避免水沸点降低而不易煮熟食物的问题。高压锅的锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被顶起放出部分气体。
(1)高压锅工作时,限压阀受到向下的力为:外界大气压力与自身重力;它受到向上的力是:内部大气压力。当限压阀被顶起,此时悬浮的限压阀受到向上的力与向下的力大小___________ (填“相等”或“不相等”)。
(2)高压锅是根据液体沸点随气压的增大而升高工作的。当该高压锅内部气压为1.6×105Pa时,水温最高可以达到___________°C。
(3)高压锅使用时注意不能将食物装的过满。当煮粥将食物装入过多时,像米粒、豆类这种黏性很强的食物容易膨胀,沸腾的时候米粒或者豆皮容易将排气孔堵住,这样可能造成的后果是__________。
16.科学兴趣小组的同学利用周末开展了一次登山活动,他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下:
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。
请根据他们设计的方案回答以下问题:
(1)测量中,分析研究的是大气对________(选填“针筒”或“活塞”)的压力,当活塞相对于针筒开始滑动时,以地面为参照物,研究对象处于________状态。若不考虑其他因素,根据________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。
(2)实验时同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果________ (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。同学们联想到去医院打针的情景,可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是________。
(3)测量前,有同学建议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:一是活塞的密封性好;二是可以________。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小________对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(4)若同学们用图乙中B注射器,在测量时弹簧测力计被拉到5N,活塞仍没有滑动。可改用图乙中的________ (选填“A”或“C”)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则p=________。
典例分析
举一反三
典例分析
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典例分析
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典例分析
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典例分析
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课后巩固
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