第3节 大气压强
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.拦河坝“下宽上窄”
2.如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置能更准确地测量出大气压的值
3.关于1个标准大气压的值,下列叙述不合理的是( )
A.1个标准大气压为1.01×105 Pa
B.相当于760 m水银柱产生的压强
C.相当于10.3 m水柱产生的压强
D.相当于10 N的压力作用在1 cm2的面积上
4.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如下表所示,根据实验现象,下列判断中错误的是( )
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/cm 5 5.3 5.7 6 6.3
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
5.在研究大气压强时,小明做了这样一个实验:如图所示,将一空的塑料杯放在水平桌面上,用包装纸事先做成的小漏斗轻轻地放在杯口上(漏斗口的大小适宜,且漏斗与杯口密切接触),他向漏斗中快速加入一定量的水,可观察到( )
A.水快速地全部流入杯中
B.水慢慢地全部流入杯中
C.水不流入杯中
D.部分水流入塑料杯后停止流入
6.小梁同学用实验测量某地大气压的值,她在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。(g取10 N/kg)
(1)已知水银的密度为13.6×103 kg/m3,她通过数据计算得出大气压的值为_____________Pa。
(2)如果我们将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将___________(填“大于”或“小于”)小梁测量的值。
(3)小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值,他把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降。如果你来测量,且能够测出,则玻璃管长度___________(填“必须大于10 m”或“可以小于10 m”)。
能力提升
7.把装满水的100 mL量筒的口朝下浸没在水中,如图所示,抓住筒底向上提,在筒口离开水面之前,量筒露出水面的部分( )
A.充满水 B.有水,但不满
C.没有水 D.无法判断
8.关于压强,下列说法中正确的是( )
A.珠穆朗玛峰顶海拔8 848.86 m处的大气压强比丽江玉龙雪山的高
B.昆明的大气压强比北京高,所以运动员要到昆明进行高原训练
C.大气压强与天气有关,通常阴天的气压比晴天高
D.1个标准大气压的大小,大约相当于质量为1 kg 的物体在1 cm2的面积上产生的压强
9.图甲是“擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,在_________的作用下,牢牢地吸在竖直玻璃上。用托里拆利实验测量这个物理量的大小,如图乙所示,此时它的大小等于_______mm高水银柱产生的压强。如果这个实验从山脚搬到山顶上去完成,测量值会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
10.著名的马德堡半球实验证明了大气压强的存在,托里拆利实验第一次测出了大气压的值。根据图示的托里拆利实验回答下面的问题。
(1)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将________(填“变长”“变短”或“不变”)。
(2)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值_______(填“偏大”或“偏小”)。
(3)实验中若不小心将玻璃管的顶部打破,看到的现象是_____________________。
(4)若将实验中用的水银换成水,玻璃管中的液面________(填“会”或“不会”)下降。
11.压力锅直径为24 cm,限压出气口的直径为2 mm,限压阀质量为m=100 g,使用时压力锅内最大气压为多少?锅盖与锅口连接处应至少承担多大的压力?(当地大气压p0为1×105 Pa,g取10 N/kg)
12.把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把一端堵住,移出水面,如图甲所示。
(1)B端的水不会流下来是由于受到_____________的作用。
(2)把手指移开后管内的水会怎样流动?不同的同学会有不同的猜想,而检验猜想是否正确最直接的方法是________。
(3)把细管倒过来,如图乙所示。如果把手指移开,管内的水会不会从A端流出?请写出你的判断,并用你所学的理论知识证明你的判断。
第3节 大气压强
1.下列现象中,与大气压无关的是( D )
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.拦河坝“下宽上窄”
2.如图所示,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( A )
A.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.把乙装置从高山脚下拿到高山顶上,玻璃管内外液面高度差一定变小
D.乙装置能更准确地测量出大气压的值
3.关于1个标准大气压的值,下列叙述不合理的是( B )
A.1个标准大气压为1.01×105 Pa
B.相当于760 m水银柱产生的压强
C.相当于10.3 m水柱产生的压强
D.相当于10 N的压力作用在1 cm2的面积上
4.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如下表所示,根据实验现象,下列判断中错误的是( A )
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差/cm 5 5.3 5.7 6 6.3
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
5.在研究大气压强时,小明做了这样一个实验:如图所示,将一空的塑料杯放在水平桌面上,用包装纸事先做成的小漏斗轻轻地放在杯口上(漏斗口的大小适宜,且漏斗与杯口密切接触),他向漏斗中快速加入一定量的水,可观察到( D )
A.水快速地全部流入杯中
B.水慢慢地全部流入杯中
C.水不流入杯中
D.部分水流入塑料杯后停止流入
6.小梁同学用实验测量某地大气压的值,她在长约1 m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。(g取10 N/kg)
(1)已知水银的密度为13.6×103 kg/m3,她通过数据计算得出大气压的值为__0.952×105__Pa。
(2)如果我们将此装置拿到海平面去测量,则测量结果将__大于__(填“大于”或“小于”)小梁测量的值。
(3)小杨同学也利用此装置测量小梁同学所在地大气压的值,他把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降。如果你来测量,且能够测出,则玻璃管长度__可以小于10__m__(填“必须大于10 m”或“可以小于10 m”)。
能力提升
7.把装满水的100 mL量筒的口朝下浸没在水中,如图所示,抓住筒底向上提,在筒口离开水面之前,量筒露出水面的部分( A )
A.充满水 B.有水,但不满
C.没有水 D.无法判断
8.关于压强,下列说法中正确的是( D )
A.珠穆朗玛峰顶海拔8 848.86 m处的大气压强比丽江玉龙雪山的高
B.昆明的大气压强比北京高,所以运动员要到昆明进行高原训练
C.大气压强与天气有关,通常阴天的气压比晴天高
D.1个标准大气压的大小,大约相当于质量为1 kg 的物体在1 cm2的面积上产生的压强
9.图甲是“擦窗机器人”,它的“腹部”有吸盘。当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,在__大气压__的作用下,牢牢地吸在竖直玻璃上。用托里拆利实验测量这个物理量的大小,如图乙所示,此时它的大小等于__760__mm高水银柱产生的压强。如果这个实验从山脚搬到山顶上去完成,测量值会__变小__(填“变大”“变小”或“不变”)。
10.著名的马德堡半球实验证明了大气压强的存在,托里拆利实验第一次测出了大气压的值。根据图示的托里拆利实验回答下面的问题。
(1)实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,则水银柱的高度将__不变__(填“变长”“变短”或“不变”)。
(2)若实验过程中,玻璃管中的水银没有装满,则测量的大气压值比真实值__偏小__(填“偏大”或“偏小”)。
(3)实验中若不小心将玻璃管的顶部打破,看到的现象是__试管中水银会下降到与管外水银面相平__。
(4)若将实验中用的水银换成水,玻璃管中的液面__不会__(填“会”或“不会”)下降。
11.压力锅直径为24 cm,限压出气口的直径为2 mm,限压阀质量为m=100 g,使用时压力锅内最大气压为多少?锅盖与锅口连接处应至少承担多大的压力?(当地大气压p0为1×105 Pa,g取10 N/kg)
解:限压阀对出气孔产生的压力F=G=mg=0.1 kg×10 N/kg=1 N,
限压阀气孔的横截面积S=πr2=π=3.14×=3.14×10-6 m2,
限压阀产生的压强p==≈3.18×105 Pa,
压力锅内最大气压p′=p0+p=1×105 Pa+3.18×105 Pa=4.18×105 Pa。
使用时压力锅内外最大压强差Δp=p=3.18×105 Pa,
锅盖面积S′=πr′2=π=3.14×≈4.52×10-2 m2,
锅盖所承受的最小压力F′=ΔpS′=3.18×105 Pa×4.52×10-2 m2≈1.44×104 N。
答:压力锅内最大气压为4.18×105 Pa;锅盖与锅口连接处至少应承担的压力为1.44×104 N。
12.把一根两端开口的细管浸入水中,充满水后用手指把一端堵住,移出水面,如图甲所示。
(1)B端的水不会流下来是由于受到__大气压__的作用。
(2)把手指移开后管内的水会怎样流动?不同的同学会有不同的猜想,而检验猜想是否正确最直接的方法是__实验__。
(3)把细管倒过来,如图乙所示。如果把手指移开,管内的水会不会从A端流出?请写出你的判断,并用你所学的理论知识证明你的判断。
(3)管内的水会从A端流出。当手指移开后,假设管内的水保持静止,取管底液片为研究对象,它把管内的水柱分成左、右两部分,如图所示,因为液面深度h左>h右,所以p向右>p向左;因为F=pS,而液片左右的面积S相等,所以F向右>F向左;液片将向右移动,管内的水从A端流出。