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人教版物理八年级下第九章9.3细化知识点同步练习———大气压的存在与测量(1)
一、单选题
1.(2022八下·英德期末)下列小实验或生活现象能说明大气压存在的是( )
A. 橡皮膜外凸 B. 液体从孔喷出
C. 瓶吞鸡蛋 D. 帕斯卡裂桶实验
【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力,说明液体具有压强,不能说明大气压存在,A不符合题意;
B.液体深度越深,孔喷出的水越远,液体压强越大,说明液体的压强与深度有关,不能说明大气压存在,B不符合题意;
C.瓶吞鸡蛋实验,瓶内气压小于大气压,鸡蛋在大气压的作用下,被压入瓶内,能说明大气压存在,C符合题意;
D.木桶被压裂,说明液体压强和深度有关,不能说明大气压存在,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在大气压作用下,鸡蛋被压入瓶中;液体使物体形变、液体喷出说明液体有压强。
2.(2022八下·南阳月考)如图所示,用注射器吸取药水瓶里面的药液时,先把活塞压到针筒底,然后将针头插入药液内,拉起活塞,药液就会进入针筒,出现这种现象的原因是( )
A.针筒内气压大于大气压 B.针筒内气压小于大气压
C.针筒内气压等于大气压 D.针筒本身有吸取药液的本领
【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】把活塞推进针筒底,筒内空气被排出,针筒内气压减小,小于针筒外大气压,针筒外大气压就把药液压入针筒内,而针筒本身没有吸取药液的本领,
故答案为:B。
【分析】密闭瓶中的液体被注射器抽出,内部气压变小。
3.(2022八下·芜湖期末)如图是托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强
B.把玻璃管倾斜,管内水银柱高度不变
C.如果真空部分混入空气,稍微上提玻璃管,水银柱的长度不变
D.若在玻璃管顶端打一小孔,玻璃管中水银会喷涌而出
【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.由图可知,此时水银柱的高度为750mm,则此时大气压等于750mm高水银柱产生的压强,A不符合题意;
B.把玻璃管倾斜后,因大气压不变,所以其能支撑的水银柱的高度不变,B符合题意;
C.如果真空部分混入空气,则稍微上提玻璃管时,水银柱上方的空气密度减小,压强变小,对水银柱的压力变小,则水银柱会上升,C不符合题意;
D.在玻璃管顶端无小孔时,水银柱处于平衡状态;在玻璃管顶端打一个小孔后,水银柱上表面受到大气压的作用,这个力的方向是向下的,所以水银柱会下降,而不是喷出,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】托里拆利实验中,试管倾斜,液柱高度不变;大气压和海拔高度有关。
4.(2022八下·成安期末)关于大气压强,下列说法正确的是( )
A.历史上是用马德堡半球实验首先测出来大气压强的值
B.医生用注射器把药水推进病人肌肉中是利用大气压工作的
C.大气压强随海拔高度的增加而减小,水的沸点也随着降低
D.茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压无关
【答案】C
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.著名的马德堡半球实验证实了大气压的存在,首先测出了大气压强值的实验是托里拆利实验,A不符合题意;
B.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是靠外力,与大气压无关,B不符合题意;
C.通常情况下,大气压随着高度的升高而减小,水的沸点也随着降低,C符合题意;
D.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压有关,利用小孔里外气压相同,水在重力作用下流出,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】马德堡半球实验可以证明大气压的存在;海拔越高,大气压降低,液体沸点和大气压有关。
5.(2022八下·南关期末)小特在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。该活动所研究的问题是( )
A.大气压强有多大
B.水的重力与大气压力之间的关系
C.大气对各个方向是否都有压强
D.液体向各个方向都有压强
【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】覆杯实验是验证大气压强存在的实验。将杯子倒置或倾斜,是改变了纸片的方向,水都不流出,纸片也不掉下,说明在不同的方向上纸片都受到了大气压强的作用,所以,该活动所研究的问题是大气对各个方向是否都有压强,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】大气对其中的物体有压强,大气向各个方向都有压强。
6.(2022八下·定远期末)如图所示,利用托里拆利实验测量大气压强的数值,下列说法中:①此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强;②若将玻璃管稍微倾斜,则管内外水银面的高度差不变;③若换用更粗的玻璃管,则管内的液面会下降;④若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会变大( )
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】①.由图可知,此时水银柱高度为750mm,大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故①错误;
②.若将玻璃管稍微倾斜,由于大气压强不变,大气压强撑起的水银柱的高度不变,管内外水银面的高度差不变,故②正确;
③.用更粗的玻璃管不会影响大气压强,也不会影响水银柱高度,故③错误;
④.若换密度比水银小的液体做实验,根据,大气压强保持不变时,液体密度减小,则液柱高度会升高,故④正确。
故答案为:C。
【分析】若将玻璃管稍微倾斜,由于大气压强不变,大气压强撑起的水银柱的高度不变,管内外水银面的高度差不变;根据,大气压强保持不变时,液体密度减小,则液柱高度会升高。
7.(2022八下·蓬莱期末)如图所示是小涵同学测量大气压数值的实验装置,以下判断正确的是( )
A.此时大气压等于760mm高的水银柱产生的压强
B.若换用较细的玻璃管进行实验,测得结果将变大
C.若换用密度比水银小的液体做实验,则玻璃管中液柱的高度会变大
D.若将此装置从一楼拿到五楼,则管内水银柱高度将增大
【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,A不符合题意;
B.实验中,外界大气压不变,管的粗细、管是否倾斜、水银槽内水银的多少都不会影响水银柱的高度,B不符合题意;
C.托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gh
由可知,大气压值不变,换用密度比水银小的液体做实验,大气压能托起液柱的高度将变大,即玻璃管中液柱的高度会变大。C符合题意;
D.大气压随高度的增加而减小,若将此装置从一楼拿到五楼进行实验,此时大气压变小,所以支持的水银柱高度也就变小了,即管内水银柱高度将减小。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强;实验中,外界大气压不变,管的粗细、管是否倾斜、水银槽内水银的多少都不会影响水银柱的高度;根据,大气压值不变,换用密度比水银小的液体做实验,玻璃管中液柱的高度会变大;大气压随高度的增加而减小。
8.(2022八下·新都期末)物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.图甲帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B.图乙对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C.图丙用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被嘴直接吸引上来的
D.图丁马德堡半球实验证实了大气压强的存在且很大
【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关,A正确,不符合题意;
B.对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低,B正确,不符合题意;
C.用吸管喝饮料时,人把吸管吸成真空,瓶里的饮料被大气压压入吸管,C错误,符合题意;
D.马德堡半球实验证实了大气压强的存在且很大,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关;气压减小沸点降低;吸管利用了大气压;马德堡半球实验证实了大气压强的存在且很大。
9.(2022八下·连江期中)图所示两个使用吸盘的实验中,吸盘都保持静止,所挂钩码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一半
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
【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力,在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力,二力也是一对平衡力,因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,A不符合题意;
B.乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力,并且这两个力是一对平衡力,故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力,B不符合题意;
C.由A选项的分析可知,甲图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值,C不符合题意;
D.由B选项的分析可知,乙图能求出大气对吸盘的压力,故可以粗测大气压的值,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据p=进行分析判断,要想测出大气压,则需要知道压力和接触面积的大小;根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析,再根据二力平衡条件判断力的大小,二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,四个条件必须同时满足;据此答题。
二、填空题
10.(2022八下·黄山期末)5月12日是国际护士节(南丁格尔日),如图所示,医护工作者常常给病人输液用到的输液瓶上有两根管子,一根是输液管A,另一根则是一段连接空气的短管B,该装置 (选填“是”或“不是”)连通器。输液时,会有气泡上浮,是因为瓶内气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
【答案】不是;小于
【知识点】连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】输液用到的输液瓶上有两根管子,一根是输液管A,另一根则是一段连接空气的短管B,该装置底部连通,瓶子的上端不是开口的,所以不是连通器。
输液时,瓶内药液减少,瓶内的压强减小,外界大气压大于瓶内气压,在外界大气压的作用下,空气进入瓶内。
【分析】连通器两端开口,底部连通;输液瓶中的液体在大气压的作用下流出。
11.(2022八下·怀化期末)中医博大精深。如图,火罐下端开口,使用时先对火罐中的气体加热,然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上,自然降温后,火罐紧紧吸附在人体皮肤上,这说明了 的存在;拔罐的物理原理是利用罐内外的 使罐吸附在人体穴位上(选填“温度差”或“气压差”),治疗某些疾病。
【答案】大气压;气压差
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】火罐里气体被加热按到人体皮肤上时罐内气压与外界气压相等,后随着温度的降低罐内气压减小,同时火罐受到外界的大气压强,压强差产生的压力差使火罐紧紧吸附在人体皮肤上,说明了大气压的存在。
【分析】拔火罐利用了大气压的作用,利用气压差吸在身体上。
12.(2022八下·迁安期末)意大利物理学家托里拆利及其同伴通过实验第一次测出大气压强的大小,在这个实验中,测出的大气压强跟 mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,这么大的压强相当于 m高的水柱产生的压强(已知水银的密度13.6×103 kg/m3,计算结果保留到小数点后边一位)。
【答案】760;10.3
【知识点】液体压强的计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利利用一根玻璃管测出的大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,能支持的水柱高
【分析】标准大气压可以支持水银柱的高度为760mm,根据压强和液体密度,可以计算深度。
三、实验探究题
13.(2022八下·潮南期末)如图是小明利用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 cm2;
(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)若实验中活塞与筒壁之间的摩擦较大,则测得的大气压值 (选“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)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“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)0.2
(2)1.05×105
(3)偏大
(4)偏小
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)注射器带刻度部分的容积为2mL=2cm3,长度l为10cm,则活塞的横截面积
(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,大气压
(3)如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力的测量值会偏大,导致测得的大气压值偏大。
(4)若筒内空气没有排尽,则所需拉力偏小,在受力面积一定时,根据压强公式所计算出的大气压值就偏小。
【分析】(1)根据体积和长度的比值,计算横截面积;
(2)利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(3)由于活塞间的摩擦力,使测量的力变大,计算的压强变大;
(4)若气体没排净,测量的大气压偏小。
14.(2022八下·尧都期中)创新实验小组的同学们设计实验方案估测大气压的值。如图所示,同学们设计的实验方案如下:
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.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.用弹簧测力计勾着吸盘缓慢向上,直到吸盘刚要脱离玻璃板面;
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,算出吸盘与玻璃板的接触面积为 S;
E.计算出大气压的大小p。
(1)该实验的原理是 。正确的实验步骤是 ;
(2)实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是 ;
(3)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0~5 N,吸盘的面积是 10 cm2,小组同学 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa);为测出大气压的大小,请你给小组同学提出一条有效的实验改进措施: ;
(4)小组同学通过实验数据计算出的大气压值与1个标准大气压值相差很大,造成该现象的原因可能是 (写出一条即可)。
【答案】(1);BDCAE
(2)排尽吸盘内的空气并防止漏气
(3)不能;减小吸盘的面积(或选用量程更大的弹簧测力计)
(4)吸盘内空气未排尽
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)该实验中,用弹簧测力计测出大气对吸盘的压力,及测出吸盘与玻璃板的接触面积,则据 可求出大气压的值。
在实验中,应先将吸盘与玻璃板间的空气排尽,再根据弹簧测力计的示数得出,大气对吸盘的压力,接着测出吸盘与玻璃板的接触面积,便可求出大气压。所以正确的步骤为:BDCAE。
(2)将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,并用力压挤吸盘,是为了将吸盘与玻璃板间的空气排尽,且蘸了水的吸盘能防止漏气,这样能减小实验误差。
(3)吸盘的面积为10cm2时,吸盘受到的大气压力
所以选用的弹簧测力计不能测出大气压的大小。
吸盘所受的压力远大于所选弹簧测力计的量程,所以可选用更大量程的弹簧测力计,或减小吸盘的面积,从而减小吸盘所受的压力。
(4)实验测量出的大气压值与1个标准大气压值相差很大,原因可能是吸盘内空气未排尽,则吸盘除了受到外面空气压力和测力计拉力的作用,还受到吸盘与玻璃板间空气压力的作用,这样测力计的示数比吸盘所受的外面空气压力要小。
【分析】(1)整个实验是围绕原理展开的,应先挤压排气,再拉,再记数,测量直径求面积、最后求压强。
(2)用力挤压是为了排净吸盘内的空气,这一步非常重要。
(3)小量程的弹簧测力计是否能行,我们要根据公式F=pS算一下,结果当然是相差甚远,这也给了我们一个启示:面积越大的吸盘受到的压力越大,所以我们选小一些的就更实用了。
(4)影响测量结果的因素有很多,我们应尽可能考虑周全,但不外乎测量时的误差和操作过程中吸盘与玻璃板能否紧密接触等几方面。
四、简答题
15.(2022八下·攀枝花期中)在一罐口打开的空铁皮罐内放少量水,对铁皮罐加热至水沸腾,然后用盖子密封,并用冷水浇铁皮罐,我们会发现铁皮罐发生了塌陷,如图所示.请你运用所学的物理知识分析铁皮罐塌陷的原因.
【答案】水被加热后,水蒸气的密度较小把空气排出,盖上盖后,用冷水浇铁皮罐,温度降低,密度变大,分子热运动降低,压强减小,与外界大气压形成比较大的压强差,作用在罐壁上较大的压力把铁皮罐压塌陷了
【知识点】大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】气体遇冷发生液化现象,气体减少,气压减小,大气压的作用使物体发生形变。
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人教版物理八年级下第九章9.3细化知识点同步练习———大气压的存在与测量(1)
一、单选题
1.(2022八下·英德期末)下列小实验或生活现象能说明大气压存在的是( )
A. 橡皮膜外凸 B. 液体从孔喷出
C. 瓶吞鸡蛋 D. 帕斯卡裂桶实验
2.(2022八下·南阳月考)如图所示,用注射器吸取药水瓶里面的药液时,先把活塞压到针筒底,然后将针头插入药液内,拉起活塞,药液就会进入针筒,出现这种现象的原因是( )
A.针筒内气压大于大气压 B.针筒内气压小于大气压
C.针筒内气压等于大气压 D.针筒本身有吸取药液的本领
3.(2022八下·芜湖期末)如图是托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强
B.把玻璃管倾斜,管内水银柱高度不变
C.如果真空部分混入空气,稍微上提玻璃管,水银柱的长度不变
D.若在玻璃管顶端打一小孔,玻璃管中水银会喷涌而出
4.(2022八下·成安期末)关于大气压强,下列说法正确的是( )
A.历史上是用马德堡半球实验首先测出来大气压强的值
B.医生用注射器把药水推进病人肌肉中是利用大气压工作的
C.大气压强随海拔高度的增加而减小,水的沸点也随着降低
D.茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压无关
5.(2022八下·南关期末)小特在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。该活动所研究的问题是( )
A.大气压强有多大
B.水的重力与大气压力之间的关系
C.大气对各个方向是否都有压强
D.液体向各个方向都有压强
6.(2022八下·定远期末)如图所示,利用托里拆利实验测量大气压强的数值,下列说法中:①此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强;②若将玻璃管稍微倾斜,则管内外水银面的高度差不变;③若换用更粗的玻璃管,则管内的液面会下降;④若换用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持液柱的高度会变大( )
A.只有①④正确 B.只有②③正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
7.(2022八下·蓬莱期末)如图所示是小涵同学测量大气压数值的实验装置,以下判断正确的是( )
A.此时大气压等于760mm高的水银柱产生的压强
B.若换用较细的玻璃管进行实验,测得结果将变大
C.若换用密度比水银小的液体做实验,则玻璃管中液柱的高度会变大
D.若将此装置从一楼拿到五楼,则管内水银柱高度将增大
8.(2022八下·新都期末)物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.图甲帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B.图乙对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C.图丙用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被嘴直接吸引上来的
D.图丁马德堡半球实验证实了大气压强的存在且很大
9.(2022八下·连江期中)图所示两个使用吸盘的实验中,吸盘都保持静止,所挂钩码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一半
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
二、填空题
10.(2022八下·黄山期末)5月12日是国际护士节(南丁格尔日),如图所示,医护工作者常常给病人输液用到的输液瓶上有两根管子,一根是输液管A,另一根则是一段连接空气的短管B,该装置 (选填“是”或“不是”)连通器。输液时,会有气泡上浮,是因为瓶内气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
11.(2022八下·怀化期末)中医博大精深。如图,火罐下端开口,使用时先对火罐中的气体加热,然后将火罐开口迅速按到人体皮肤上,自然降温后,火罐紧紧吸附在人体皮肤上,这说明了 的存在;拔罐的物理原理是利用罐内外的 使罐吸附在人体穴位上(选填“温度差”或“气压差”),治疗某些疾病。
12.(2022八下·迁安期末)意大利物理学家托里拆利及其同伴通过实验第一次测出大气压强的大小,在这个实验中,测出的大气压强跟 mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,这么大的压强相当于 m高的水柱产生的压强(已知水银的密度13.6×103 kg/m3,计算结果保留到小数点后边一位)。
三、实验探究题
13.(2022八下·潮南期末)如图是小明利用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 cm2;
(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)若实验中活塞与筒壁之间的摩擦较大,则测得的大气压值 (选“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)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“偏大”、“偏小”或“不变”)。
14.(2022八下·尧都期中)创新实验小组的同学们设计实验方案估测大气压的值。如图所示,同学们设计的实验方案如下:
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.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.用弹簧测力计勾着吸盘缓慢向上,直到吸盘刚要脱离玻璃板面;
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,算出吸盘与玻璃板的接触面积为 S;
E.计算出大气压的大小p。
(1)该实验的原理是 。正确的实验步骤是 ;
(2)实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是 ;
(3)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0~5 N,吸盘的面积是 10 cm2,小组同学 (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa);为测出大气压的大小,请你给小组同学提出一条有效的实验改进措施: ;
(4)小组同学通过实验数据计算出的大气压值与1个标准大气压值相差很大,造成该现象的原因可能是 (写出一条即可)。
四、简答题
15.(2022八下·攀枝花期中)在一罐口打开的空铁皮罐内放少量水,对铁皮罐加热至水沸腾,然后用盖子密封,并用冷水浇铁皮罐,我们会发现铁皮罐发生了塌陷,如图所示.请你运用所学的物理知识分析铁皮罐塌陷的原因.
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】A.橡皮膜向外凸出,是因为管中的水给橡皮膜一个向下的压力,说明液体具有压强,不能说明大气压存在,A不符合题意;
B.液体深度越深,孔喷出的水越远,液体压强越大,说明液体的压强与深度有关,不能说明大气压存在,B不符合题意;
C.瓶吞鸡蛋实验,瓶内气压小于大气压,鸡蛋在大气压的作用下,被压入瓶内,能说明大气压存在,C符合题意;
D.木桶被压裂,说明液体压强和深度有关,不能说明大气压存在,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在大气压作用下,鸡蛋被压入瓶中;液体使物体形变、液体喷出说明液体有压强。
2.【答案】B
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】把活塞推进针筒底,筒内空气被排出,针筒内气压减小,小于针筒外大气压,针筒外大气压就把药液压入针筒内,而针筒本身没有吸取药液的本领,
故答案为:B。
【分析】密闭瓶中的液体被注射器抽出,内部气压变小。
3.【答案】B
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.由图可知,此时水银柱的高度为750mm,则此时大气压等于750mm高水银柱产生的压强,A不符合题意;
B.把玻璃管倾斜后,因大气压不变,所以其能支撑的水银柱的高度不变,B符合题意;
C.如果真空部分混入空气,则稍微上提玻璃管时,水银柱上方的空气密度减小,压强变小,对水银柱的压力变小,则水银柱会上升,C不符合题意;
D.在玻璃管顶端无小孔时,水银柱处于平衡状态;在玻璃管顶端打一个小孔后,水银柱上表面受到大气压的作用,这个力的方向是向下的,所以水银柱会下降,而不是喷出,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】托里拆利实验中,试管倾斜,液柱高度不变;大气压和海拔高度有关。
4.【答案】C
【知识点】大气压强的存在;大气压强与高度的关系;沸点及沸点与气压的关系;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.著名的马德堡半球实验证实了大气压的存在,首先测出了大气压强值的实验是托里拆利实验,A不符合题意;
B.医生用注射器把药水推入病人肌肉中是靠外力,与大气压无关,B不符合题意;
C.通常情况下,大气压随着高度的升高而减小,水的沸点也随着降低,C符合题意;
D.茶壶利用了连通器原理,茶壶盖上小孔的巧妙设计与大气压有关,利用小孔里外气压相同,水在重力作用下流出,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】马德堡半球实验可以证明大气压的存在;海拔越高,大气压降低,液体沸点和大气压有关。
5.【答案】C
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】覆杯实验是验证大气压强存在的实验。将杯子倒置或倾斜,是改变了纸片的方向,水都不流出,纸片也不掉下,说明在不同的方向上纸片都受到了大气压强的作用,所以,该活动所研究的问题是大气对各个方向是否都有压强,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】大气对其中的物体有压强,大气向各个方向都有压强。
6.【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】①.由图可知,此时水银柱高度为750mm,大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故①错误;
②.若将玻璃管稍微倾斜,由于大气压强不变,大气压强撑起的水银柱的高度不变,管内外水银面的高度差不变,故②正确;
③.用更粗的玻璃管不会影响大气压强,也不会影响水银柱高度,故③错误;
④.若换密度比水银小的液体做实验,根据,大气压强保持不变时,液体密度减小,则液柱高度会升高,故④正确。
故答案为:C。
【分析】若将玻璃管稍微倾斜,由于大气压强不变,大气压强撑起的水银柱的高度不变,管内外水银面的高度差不变;根据,大气压强保持不变时,液体密度减小,则液柱高度会升高。
7.【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,A不符合题意;
B.实验中,外界大气压不变,管的粗细、管是否倾斜、水银槽内水银的多少都不会影响水银柱的高度,B不符合题意;
C.托里拆利实验能测出大气压的值,是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强,即p大气=p水银=ρ水银gh
由可知,大气压值不变,换用密度比水银小的液体做实验,大气压能托起液柱的高度将变大,即玻璃管中液柱的高度会变大。C符合题意;
D.大气压随高度的增加而减小,若将此装置从一楼拿到五楼进行实验,此时大气压变小,所以支持的水银柱高度也就变小了,即管内水银柱高度将减小。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强;实验中,外界大气压不变,管的粗细、管是否倾斜、水银槽内水银的多少都不会影响水银柱的高度;根据,大气压值不变,换用密度比水银小的液体做实验,玻璃管中液柱的高度会变大;大气压随高度的增加而减小。
8.【答案】C
【知识点】液体压强计算公式的应用;大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【解答】A.帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关,A正确,不符合题意;
B.对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低,B正确,不符合题意;
C.用吸管喝饮料时,人把吸管吸成真空,瓶里的饮料被大气压压入吸管,C错误,符合题意;
D.马德堡半球实验证实了大气压强的存在且很大,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关;气压减小沸点降低;吸管利用了大气压;马德堡半球实验证实了大气压强的存在且很大。
9.【答案】D
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】A.甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力,在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力,二力也是一对平衡力,因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,A不符合题意;
B.乙图中吸盘受到大气对下面吸盘向上的压力和物体对下面吸盘向下的拉力,并且这两个力是一对平衡力,故大气对下面吸盘向上的压力等于钩码的重力,B不符合题意;
C.由A选项的分析可知,甲图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值,C不符合题意;
D.由B选项的分析可知,乙图能求出大气对吸盘的压力,故可以粗测大气压的值,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据p=进行分析判断,要想测出大气压,则需要知道压力和接触面积的大小;根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析,再根据二力平衡条件判断力的大小,二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,四个条件必须同时满足;据此答题。
10.【答案】不是;小于
【知识点】连通器原理;大气压强的存在
【解析】【解答】输液用到的输液瓶上有两根管子,一根是输液管A,另一根则是一段连接空气的短管B,该装置底部连通,瓶子的上端不是开口的,所以不是连通器。
输液时,瓶内药液减少,瓶内的压强减小,外界大气压大于瓶内气压,在外界大气压的作用下,空气进入瓶内。
【分析】连通器两端开口,底部连通;输液瓶中的液体在大气压的作用下流出。
11.【答案】大气压;气压差
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】火罐里气体被加热按到人体皮肤上时罐内气压与外界气压相等,后随着温度的降低罐内气压减小,同时火罐受到外界的大气压强,压强差产生的压力差使火罐紧紧吸附在人体皮肤上,说明了大气压的存在。
【分析】拔火罐利用了大气压的作用,利用气压差吸在身体上。
12.【答案】760;10.3
【知识点】液体压强的计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】意大利科学家托里拆利利用一根玻璃管测出的大气压强跟760mm高的水银柱产生的压强大小正好相等,能支持的水柱高
【分析】标准大气压可以支持水银柱的高度为760mm,根据压强和液体密度,可以计算深度。
13.【答案】(1)0.2
(2)1.05×105
(3)偏大
(4)偏小
【知识点】压强的大小及其计算;大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)注射器带刻度部分的容积为2mL=2cm3,长度l为10cm,则活塞的横截面积
(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,大气压
(3)如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力的测量值会偏大,导致测得的大气压值偏大。
(4)若筒内空气没有排尽,则所需拉力偏小,在受力面积一定时,根据压强公式所计算出的大气压值就偏小。
【分析】(1)根据体积和长度的比值,计算横截面积;
(2)利用压力和受力面积的比值, 计算压强;
(3)由于活塞间的摩擦力,使测量的力变大,计算的压强变大;
(4)若气体没排净,测量的大气压偏小。
14.【答案】(1);BDCAE
(2)排尽吸盘内的空气并防止漏气
(3)不能;减小吸盘的面积(或选用量程更大的弹簧测力计)
(4)吸盘内空气未排尽
【知识点】大气压强的测量方法
【解析】【解答】(1)该实验中,用弹簧测力计测出大气对吸盘的压力,及测出吸盘与玻璃板的接触面积,则据 可求出大气压的值。
在实验中,应先将吸盘与玻璃板间的空气排尽,再根据弹簧测力计的示数得出,大气对吸盘的压力,接着测出吸盘与玻璃板的接触面积,便可求出大气压。所以正确的步骤为:BDCAE。
(2)将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,并用力压挤吸盘,是为了将吸盘与玻璃板间的空气排尽,且蘸了水的吸盘能防止漏气,这样能减小实验误差。
(3)吸盘的面积为10cm2时,吸盘受到的大气压力
所以选用的弹簧测力计不能测出大气压的大小。
吸盘所受的压力远大于所选弹簧测力计的量程,所以可选用更大量程的弹簧测力计,或减小吸盘的面积,从而减小吸盘所受的压力。
(4)实验测量出的大气压值与1个标准大气压值相差很大,原因可能是吸盘内空气未排尽,则吸盘除了受到外面空气压力和测力计拉力的作用,还受到吸盘与玻璃板间空气压力的作用,这样测力计的示数比吸盘所受的外面空气压力要小。
【分析】(1)整个实验是围绕原理展开的,应先挤压排气,再拉,再记数,测量直径求面积、最后求压强。
(2)用力挤压是为了排净吸盘内的空气,这一步非常重要。
(3)小量程的弹簧测力计是否能行,我们要根据公式F=pS算一下,结果当然是相差甚远,这也给了我们一个启示:面积越大的吸盘受到的压力越大,所以我们选小一些的就更实用了。
(4)影响测量结果的因素有很多,我们应尽可能考虑周全,但不外乎测量时的误差和操作过程中吸盘与玻璃板能否紧密接触等几方面。
15.【答案】水被加热后,水蒸气的密度较小把空气排出,盖上盖后,用冷水浇铁皮罐,温度降低,密度变大,分子热运动降低,压强减小,与外界大气压形成比较大的压强差,作用在罐壁上较大的压力把铁皮罐压塌陷了
【知识点】大气压强的存在;沸点及沸点与气压的关系
【解析】【分析】气体遇冷发生液化现象,气体减少,气压减小,大气压的作用使物体发生形变。
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