浙教版2022-2023学年上学期八年级科学分类题型训练：第二章《天气与气候》实验题（3）【word，含答案】

1．利用吸管可以做许多小实验。
（1）用吸管“取水”。如图甲所示，要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些转移到另一只空杯中。现有以下四个动作：
①用手指堵住管口
②把吸管移出水面到空杯上方
③把吸管插入水中
④松开堵住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是______（填序号）。这个实验的成功说明了______的存在。
（2）吸管喷雾器。如图乙所示，用嘴向吸管的一端吹气，可以看到杯中的水从竖直的吸管内上升，再从切口处______（选填“向上”或“水平”）喷出。以下现象中涉及的物理原理与之不同的是______（填序号）。
①在大车站的站台上，人要与行驶的列车保持适当的距离
②通过拍打窗帘清除它上面的灰尘
③平行于岸边航行的船只不能靠岸太近
2.小组探究大气压的特点。他们用三个相同的塑料杯、水、硬纸片进行实验，图a中杯子是空的，其他杯子都装满了水。其实验过程和现象如图a、b、c所示。然后，换用不同的塑料杯重复实验，其实验过程和现象如图d、e所示。
（1）分析图a、b、c，图c中纸片下落的原因是___________。
（2）将上图中的b或d杯口朝向不同方向，硬纸片都不掉落，说明___________。
（3）有同学认为实验中是水粘住了纸片，老师用如图所示的装 置进行实验，随着空气被抽出，纸片掉下。排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同，而杯口更小的杯子进行实验，要使同一硬纸片掉下，相同情况下需要抽气的时间会___________（填“变长”“变短”或“不变”）。
3.晓宇设计了用吸盘测量大气压值的实验，请帮助晓宇做好以下工作。
（1）请补充完整该实验相关步骤：
①如图所示，将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上，挤出里面的空气；
②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢注入细沙，直到恰好脱离板面；
③用天平测出细沙和小桶的质量m；
④用刻度尺 ；
⑤大气压强表达式为：p= 。
（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）：
① ；
② 。
4.探究气体的压强与流速的关系。
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系？有什么关系？
（1）【设计实验和进行实验】
①如图所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中间用力吹气；
②你观察到的现象是 ；
（2）【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是 。
（3）【评估与交流】请你联系实际，举出一个生产、生活中与此知识有关的实例： 。
5.（1）将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水（如图），你会观察到烧瓶内的水又沸腾起来，产生这现象的原因是 。
（2）李晓同学在食品店里买到的葡萄汁的瓶盖上有一个真空安全钮，上面写着“若真空安全钮凸起，请勿购买”，你知道它的原理吗？ 。
（3）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。上述表达的合理顺序是 。
6.学习了大气压的相关知识后，同学们想估测一下大气压的大小。他们准备了如下器材：不同规格的注射器、两个弹簧测力计（量程为10N）、刻度尺、一个铁丝做成的T型钩、细线、橡皮帽等。某组同学在实验中选了B规格的注射器，发现弹簧测力计的量程太小了。于是设计了图甲实验装置，顺利完成了测量任务。具体步骤如下：
①先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；
②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。
③然后慢慢地拉注射器，刚好拉动活塞时，两个测力计示数均为F。
请根据他们实验方案回答以下问题：
（1）若不考虑其他因素的影响，则本次测量大气压值p＝________。（用测量步骤中的V、L和F表示）
（2）实验过程中，同学们发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽。这将使得测量结果比当天气压_________（填“偏大”或者“偏小”）。请你想一个方法帮助他们解决这个问题，写出你的操作方案____________。
（3）另外一组的同学用一个弹簧测量计也完成了实验，请你分析他们选择的是哪个注射器，并说明理由：______________________________________。
7.某研究小组利用注射器(容积为20ml)、弹簧测力计等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
(1)用细尼龙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，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29. 9N，该针筒全部刻度的总长度为6.00cm，则他们计算得到本地大气压强的数值为__________Pa。
(2)同学们发现所得结果与当地大气压数值并不完全相同，请分析，该实验过程中导致误差的因素有①__________；②__________（请写出两条）
8.如图甲所示是小明测量本地的大气压值的实验装置。实验中记下活塞刚滑动时弹簧测力计的示数为4.5N；所用一次性注射器的最大刻度为2mL；注射器全部刻度的长度为4cm。
（1）根据实验数据计算出的大气压强为 Pa。
（2）为判断实验结果的准确性，小明利用自家汽车里的“胎压计”测量实际的大气压，示数如图乙所示，其值为100kPa。
（3）对比两次实验结果，小明认为实验中存在下列原因，其中可能的是 。
A.注射器中有空气未全部排尽
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大
C.弹簧测力计示数没有读准
9.如图所示的是有关流体压强和流速的关系在生活中的实例，请运用所学过的知识解答这些物理现象。
（1）图甲，取两张白纸，使其平行自然下垂，向两纸中间用力吹气，可观察到两纸相互靠拢。由此得到流体压强与流速的关系是 。
（2）图乙，飞机前进时，机翼把气流分为上、下两部分，机翼上方气流速度大于机翼下方气流速度，原因是 。在气流的作用下机翼受到向上的升力的原因是 。
（3）图丙、小汽车的外形类似于飞机机翼，当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，请回答：
①小汽车在水平方向上受到的阻力 （填“大于”“小于”或“等于”）它的牵引力；
②小汽车对地面的压力 （填“大于”“小于”或“等于”）车的重力。
10.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：
（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，这样做的目的是 。
（2）如图所示，用细尼龙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，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N。
（3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 cm,计算出活塞的横截面积。
（4）计算得到大气压强的数值为 Pa。
（5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出一条）： 。
11.小明利用图示标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。
（1）该实验还缺少的器材是______________；
（2）小明应该采用图示装置中的______________（填“甲”或“乙”）装置来估测大气压的值，不采用另一个装置的理由是______________；
（3）如表是小明记录实验情况的表格：表中①是______________；②是______________；
（4）为减小摩擦力对实验结果的影响，小虎对小明同学所做实验进行改进：在原实验基础上，将活塞推到注射器底端后，取下小孔上的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.0N，小明同学计算出的大气压强是______________Pa；
大气压力F/N 注射器容积V/mL ① 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa
6.0 2.5 5.00 0.5 ②
（5）若实验中发现注射器损坏，实验室另有A、B两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用____________注射器，不选用另一注射器的理由是____________。
12．下面是小明同学实验探究过程：
【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系
【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系？有什么关系？
【设计实验和进行实验】
（1）如图1所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中间用力吹气；
（2）你观察到的现象是___________；
【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是：___________；
【评估与交流】
（3）下列事例中运用该知识点工作的是___________（填字母）；
A．风筝升上天空 B．潜水艇浮出水面
（4）图2是喷雾器的原理示意图，请你分析：当空气从小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强___________，在___________的作用下，液体就会沿着细管上升。
13.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：
【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。
【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”）。
参考答案
1．③①②④ 大气压强 水平 ②
【解析】
（1）用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些转移到另一只空杯中，步骤如下：
③把吸管插入水中；
①用手指堵住管口；
②把吸管移出水面到空杯上方；
④松开堵住管口的手指。
则正确的顺序为③①②④。这个实验的成功说明了大气压强的存在。
（2）如图乙所示，用嘴向吸管的一端吹气，可以看到杯中的水从竖直的吸管内上升，再从切口处水平喷出，这个实验涉及的原理为：流体流速越大的位置压强越小。
①当大车从站台附近经过时，由于车速很快，那么铁轨附近空气流速大压强小，于是周围的空气会对附近的人施加朝向铁轨一侧的推力，很容易发生危险，因此在大车站的站台上，人要与行驶的列车保持适当的距离，故①不合题意；
②通过拍打窗帘清除它上面的灰尘，这个利用了惯性的知识，故②符合题意；
③平行于岸边航行的船，它们的内侧水流速度大压强小，而外侧水流速度小压强大，于是周围的水对船施加朝向河岸的推力，可能发生碰撞事故，因此它们不能靠岸太，故③不合题意。
故选②。
2. 上下都有大气压，水和纸片受重力作用下落 大气内部向各个方向都有压强 变短
【解析】
（1）[1]分析图（a）、（b）、（c），由于（a）中的杯内是空气，纸片上下都有大气，纸片上下受到的大气压相同，纸片受重力作用而下落；由于（b）中的杯内是水，杯内没有空气，所以在外界大气压的作用下，托着纸片和水而掉不下来；由于（c）中的杯上方有一个小孔，所以杯中水上下都受到大气压的作用，水和纸片受重力作用下落。
（2）[2]将上图中的b或d杯口朝向不同方向，硬纸片都不掉落，说明大气内部向各个方向都有压强。
（3）[3]要使纸片下落，纸片上下受到的压强应该相等，容积和高度均相同，纸片受到上面的水的压强是一定的，
设纸板刚好脱落时的气压为p，由平衡力的知识则有
所以
因为S变小，题中没说纸板重力G忽略不计，所以p变大，所以抽气时间变短。
3.（1）④测量塑料吸盘的直径D ⑤
（2）①吸盘内有空气 ②测量塑料吸盘的直径D有误差
【解析】（1）把塑料吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，则吸盘在外界大气压的作用下被紧压在玻璃板上．而装有适量细砂的小桶挂在吸盘的塑料挂钩上，小桶对吸盘有个向下的拉力，在不计塑料挂钩的质量的情况下，要使吸盘脱离玻璃板，小桶对吸盘的拉力应等于大气压对吸盘的压力。
（2）吸盘内有空气；吸盘及挂钩、细绳的重量；测量吸盘的直径误差较大；
【分析】本题属于探究型实验，是课本知识的创新实验，解题的关键在于弄清实验的原理、方法以及注意事项，是培养学生创新能力的好题。
【详解】（1）⑤吸盘脱离玻璃板时，小桶对吸盘的拉力（即桶和细砂的重力）等于大气压对吸盘的压力，大气压强 p==；
（2）吸盘内有空气；吸盘及挂钩、细绳的重量；测量吸盘的直径误差较大；测量了吸盘的外径；吸盘受到大气压强的面积不同；桶和注入细沙的重量大于吸盘所受大气压力；吸盘脱离水平板后还有少许细沙注入等原因；
故答案为：（1）④测量塑料吸盘的直径D ⑤
（2）①吸盘内有空气 ②测量塑料吸盘的直径D有误差
4.（1）②两张纸相互靠近
（2）在气体和液体中，流速快的位置压强小
（3）正在飞行的飞机；火车站台的安全线等
【解析】向中间吹气时，改变了中间空气的流速，改变了中间空气压强，在纸的两侧形成压强差，据此分析回答。
【分析】【详解】（1）向两张自然下垂的纸中间吹气，中间空气流速增大，压强减小，纸外侧的压强不变，纸在压强差下向中间靠拢；
两张纸向中间靠拢，纸两侧的压强一定不同，中间空气流动速度大，压强小；外侧空气流速几乎不变，压强几乎不变，得到的结论：流速大的地方压强小；流速小的地方压强大；
（3）生活中有很多地方用到流体压强知识，例如飞机的机翼，流线型的轿车，火车安全性，喷雾器等等。
故答案为：（1）②两张纸相互靠近
（2）在气体和液体中，流速快的位置压强小
（3）正在飞行的飞机；火车站台的安全线等．
5.（1）瓶内气体温度降低，压强减小，水的浮点降低
（2）真空包装时，罐头内部是没有空气的，故在外界大气压的作用下，盖子上的安全钮是下陷的。如果安全钮凸起，说明瓶内的的气压大于外界大气压，把安全钮顶起了，此时一般是因为瓶内食品变质产生气体了
（3）②⑤③①④
【解析】【分析】【详解】略
6.2FL/V；偏小；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；选C注射器，因为大气压强是一定的，根据公式F＝pS可知，受力面积越小，活塞受到的大气压力也会越小；
7.（1）0.9×105（2）空气没有排尽 注射器前端橡皮帽没有密封好 有摩擦
8.（1）0.9×105 （3）AC
【解析】（1）已知注射器的最大刻度和全部刻度的长度，可求得注射器活塞的横截面积，又知道弹簧测力计的示数为4.5N,再利用p=可计算出的大气压强；
（3）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而影响测量结果；弹簧测力计的示数没有读准，用p=计算出的压强大小有偏差；注射器中有空气未全部排尽，注射器中会有很小的大气压强。
【分析】本题考查大气压的测量，以及数据分析，是一道实验与计算综合题，其中分析测量值偏小的原因是本题的难点。
【详解】（1）已知V=2ml=2cm3=2×10-6m3, L=4cm=0.04m, 则 S==5×10-5㎡
大气压强 p===0.9×10-4；
弹簧测力计的示数没有读准和注射器中有空气未全部排尽都可能会导致测量大气压小于真实大气压，而活塞与注射器筒壁间摩擦较大会导致测量大气压大于真实大气压，由两次实验结果可知，用注射器测量的大气压值偏小，所以其中一定不可能的是活塞与注射器筒壁间摩擦较大，故选AC；
故答案为：（1）0.9×105 （3）AC
9.（1）流速越大的位置压强越小
（2）在相同时间内，上方气流通过路程较长；下方气流对机翼向上的压力大于上方气流对机翼向下的压力
（3）①等于 ②小于
【解析】流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小，比较纸的内外受到的压强是解决本题的关键。
机翼的升力：机翼的上方是弧形，空气流过上方时流速大，压强小，机翼下方是平面，空气的流速小，压强大这一压强差使飞机获得竖直向上的升力。
物体不受力或受平衡力时，保持平衡状态；物体间力的作用是相互的；物体的平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态；根据二力平衡条件判定汽车受到的平衡力。
【分析】此题涉及到流体的压强跟流速的关系，力的作用效果，平衡力的辨别，力的合成与应用等多个知识点，难度虽然不大，但综合性很强，容易出错。
【详解】（1）没有吹气时，纸的中间和外侧的压强相等，纸在重力的作用下自由下垂，当向中间吹气时，中间的空气流动速度增大，压强减小，纸外侧的压强不变，纸受到向内的压强大于向外的压强，受到向内的压力大于向外的压力，纸在压力差的作用下向中间靠拢，
实验表明气体流动时，流速越大的地方压强越小，
故答案为：流速越大的位置压强越小；
（2）等质量的空气在相同的时间内同时通过机翼的上表面和下表面，由于机翼上表面弯曲，下表面平直，所以在相同时间内，空气通过机翼上表面的气流路程较长，流速大，通过下表面的流速较小．因为机翼上方的空气流速大，压强较小；机翼下方的空气流速小，压强大，机翼下方受到的向上的压力大于机翼上方受到的向下的压力，所以飞机受到一个向上的升力，
故答案为：在相同时间内，上方气流通过路程较长；下方气流对机翼向上的压力大于上方气流对机翼向下的压力；
（3）当一辆飞奔的小汽车在平直的公路上匀速行驶时，在水平方向上受到的阻力与牵引力是一对平衡力，一对平衡力必须是大小相等的；
轿车的外形类似于飞机的机翼，则轿车在合巢芜高速公路上行驶过程中，车子上方的流速大于车子下方空气的流速，因而车子上方气体的压强小于车子下方气体的压强，从而使得轿车对地面的压力小于车的重力；
故答案为：等于，小于。
故答案为：（1）流速越大的位置压强越小；
（2）在相同时间内，上方气流通过路程较长；下方气流对机翼向上的压力大于上方气流对机翼向下的压力；
（3）①等于 ②小于
10.（1）排尽注射器内的空气
（3）6.00 （4）0.9×105
（5）空气没有尽（或橡皮帽密封性不好，合理即可）
【解析】本实验的原理是：先排出注射器内的空气，这样在往外拉活塞时，由于外界大气压的作用，要拉动活塞需要很大的力，这个力的大小为F=P大气S，故测出活塞横截面积S和拉动时的拉力F，就可根据P大气=求出大气压强的值。
【分析】作为一个不是按课本方法进行测量大气压的实验，关键是在弄清实验的原理，然后才能分析出实验需要测量的是哪些物理量，怎么才能计算出大气压强的值。
【详解】（1）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气；
从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为20ml=20cm3，这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm， 故活塞的横截面积为S=≈3.33cm2=3.33×10-4m2；
可计算出大气压强的值为：P大气=Pa≈0.9×105Pa；
从实验结果看，测量结果小于一标准大气压，造成误差的主要原因是由于注射器内的空气没有排尽、或橡皮帽密封不好、拉力和长度读数不准确等；拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦这会造成最终测量的结果偏大；
故本题答案为：（1）排尽注射器内的空气
（3）6.00 （4）0.9×105
（5）空气没有排尽（或橡皮帽密封性不好，合理即可）。
11.刻度尺 甲 避免活塞重力对实验的影响 针筒有刻度部分的长度l/cm 1.2×105 1.0×105 A 作用在B注射器上的大气压力的大小超过了测力计的量程
【详解】（1）[1]实验中借助弹簧测力计匀速拉动活塞，测出活塞受到的拉力大小，由二力平衡得，活塞受到的大气压力F；再借助刻度尺测量针筒有刻度的长度l，由得到活塞的横截面积S，最后由得到大气压的值，所以该实验还缺少的器材是刻度尺。
（2）[2][3]由于活塞重力对实验的影响，若实验中采用图乙的装置，测得的大气压力会偏大，导致测得的大气压偏大，则小明应该采用图示装置中的甲装置来估测大气压的值。
（3）[4]实验中要记录的数据由大气压力F、注射器容积V、针筒有刻度的长度l、活塞面积S、大气压强p，注射器有刻度的长度约5cm左右，则表中①是注射器有刻度部分的长度l/cm。
[5]活塞的横截面积为S=0.5cm2=5×10-5m2
大气压强
（4）[6]依题意得，活塞受两头的大气压的作用、摩擦力、拉力作用水平向右慢慢匀速运动，两头大气压方向相反，大小相等，则大气压的合力为0，则受到的摩擦力大小为
表格中记录的大气压力实际是大气压力和摩擦力的合力大小，则活塞受到的大气压力大小为
小明同学计算出的大气压强是
（5）[7][8]由得，当选用活塞的横截面积为0.5cm2时，活塞受到的大气压力约为
当选用活塞的横截面积为2cm2时，活塞受到的大气压力约为
即选用B注射器时活塞受到的大气压力大小超过弹簧测力计的量程，不能选用，所以实验中应选用A注射器。
12．两张纸向中间靠拢 流体中流速大的地方，压强小 A 较小 大气压强
【详解】（2）[1][2]向两纸中间用力吹气，两纸中间气体的流速大，压强小，两纸外侧气体流速小，压强大，两张纸在内外的压强差的作用下，向中间靠拢；因此可以初步得出结论：在流体压强与流速的关系中，流速大的地方，压强小。
（3）[3] A．风筝升上天空是利用风筝的上表面空气流速大，压强小，下表面空气流速小，压强大，在风筝上下表面产生压强差，对风筝产生向上的升力，故A符合题意；
B．潜水艇浮出水面是通过将水舱里的水排出，减小潜水艇自身的重力，使潜水艇受到的浮力大于重力，所以潜水艇就浮出水面，故B不符合题意。
故选A。
（4）[4][5]在流体压强与流速的关系中，流速大的地方，压强小；当空气从喷雾器的小孔迅速流出，小孔附近空气的流速较大，压强较小，细管外侧的空气流速小，压强大，所以管内的液体在大气压的作用下，就会沿着细管上升。
13. 弹簧秤甲示数变小，弹簧秤乙示数变大 大 A 增大
【详解】[1]实验1中，机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速，若是说明气体的流速越大，压强越小，则上表面的气体压强小于下表面的气体压强，机翼模型将受到向上的气压差，所以，弹簧秤甲示数变小，弹簧秤乙示数变大。
（1）[2]实验2中，由于流体在流动过程中，横截面积越大的位置，流速越小，横截面积越小的位置，流速越大，所以，A管内气体流速比C管内气体流速大。
（2）[3]由于三节管中，A管流速最大，气体压强最小，故图线①反映的是A管内气体压强随时间变化的情况。
[4]第10s时，①②③三条图线开始出现下移，说明气体压强变小，三节管中气体的流速增大。
《天气与气候》实验探究训练（3）