《空气的“力量”》培优练习
1.在图所示装置中,粗细均匀的细玻璃管上端塞有橡皮塞,管内一段水银柱将一部分气体封闭在玻璃管内。已知玻璃管和橡皮塞总重为G,管的横截面积为S,水银柱高为h,水银的密度为ρ,设当时大气压为p0,管内空气重力不计,则整个装置平衡时,弹簧秤的示数应为( )
A.G B.G+ρghS C.G﹣ρghS D.G+ρghS﹣p0S
2.如图是医院为病人输液的部分装置,图中A为输液玻璃瓶,B为滴壶,C为进气管,C与大气相通,在输液时,随着A瓶中液面逐渐下降,A中上方的气体压强 ,滴壶B中的气体压强 (选填“变大”。“变小”或“不变“)
3.在一端封闭的玻璃管中,装入一段长5cm的水银,如果大气压强等于76cm水银柱所产生的压强,则如图所示的三种放置情况下,管中封闭气体的压强大小分别为:甲玻璃管内的气体压强等于是76cm水银柱产生的压强,乙玻璃管内的气体压强等于是 cm水银柱产生的压强,丙玻璃管内的气体压强等于是 cm水银柱产生的压强。
4.为测量大气压强的数值,同学们进行了大量的实验:
(1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。
①在做好甲图实验后,小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到f=8.1N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p= pa。
②实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值 ;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值 。(均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
③在实验评估后,他对实验进行了适当的改进,首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;然后按照如图所示的过程,慢慢的拉注射器(甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽),刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数分别是F1和F2.下列计算式正确且最接近真实值的是( )
A. B. C. D.
(2)小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘压在玻璃上的面积为S;将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,如图戊所示,用小勺轻轻向桶内加细沙,直到塑料吸盘刚好脱落掉下,测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G。
④吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的压力大小是 ,所测大气压强的表达式是 。
⑤该方法所测数值往往比实际值小一些,你认为产生这一误差的原因可能是(一条即可): 。
5.如图所示,在长约1m、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。
(1)为了测得大气压的值,应测量玻璃管
(2)最早用这一实验测量大气压强的科学家是托里折利,他测得的大气压强值是 mmHg。
(3)如果把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱 (选填“会”或“不会“)下降。
答案和解析
1.【解答】解:
将整个装置看做一个整体,则弹簧测力计的示数就等于装置的总重力G总。
管内水银柱的重G水银=F=pS=ρghS,
管和橡皮塞的重加水银重:
G总=G+G水银=G+ρghS。
故选:B。
2.【解答】解:瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生压强之差,瓶A中的液面下降,液体产生的压强减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大;
进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的。
故答案为:增大;不变。
3.【解答】解:乙图以液柱为研究对象:竖直方向上受压强平衡,液柱受到向下的重力产生的压强,大气压强,向上的有内部空气压强,
则内部气体压强等于p乙=p0+5cmHg=76cmHg+5cmHg=81cmHg。
丙图液柱在竖直面上平衡,向下有重力产生的压强,内部大气压强,
向上的为大气压强p丙=p0﹣5cmHg=76cmHg﹣5cmHg=71cmHg。
故答案:81; 71。
4.【解答】解(1)①由图甲可知,注射器的刻度部分长为L=8.00cm﹣2.00cm=6.00cm,其容积为V=4.5ml=4.5cm3,则注射器活塞的横截面积为S==0.75cm2,
小华把注射器的活塞推至底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,瓶内可认为是真空,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到f=8.1N时,注射器中的活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,大气对活塞产生的压力F=pS=f=8.1N,
所以大气压p==1.08×105Pa;
②实验时若注射器内空气没有排尽,大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强,这样会使得测得的大气压值偏小;
拉动活塞时,活塞与注射器内壁间的摩擦较大,则测得的拉力F变大,这会造成最终测量的结果偏大;
③丙图没有盖上橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数F1反映的是活塞与筒壁的摩擦力大小,
丁图在排尽空气后盖上了橡皮帽,刚好拉动活塞时,弹簧测力计示数是F2反映的是活塞与筒壁的
摩擦力F1+大气的压力F2大,
所以,大气对活塞产生的压力F2大实际为F2﹣F1,
代入压强公式p===L,故选项C符合题意。
故选C。
(2)④吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压力,即P大气S=G,
所以大气压强P大气=。
⑤实验产生的误差主要是因为实验过程并不如原理分析中那么理想化,如:挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出;(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等)合理即可。
故答案为:(1)①1.08×105;②偏小;偏大;③C;
(2)④G;; ⑤挤压吸盘时,吸盘内的空气没有完全都被挤出(或吸盘的气密性不好;实验过程中有外部空气进入吸盘;吸盘脱离玻璃板前面积有所减小等,合理即可)。
5.【解答】解:(1)为了测得大气压的值,这时必须测量管内外水银面高度差。
(2)最早用这一实验测量大气压强的科学家是托里拆利,他测得的大气压值是760mmHg。
(3)一个标准大气压为760毫米汞柱,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水,可知,如果水银气压计中的水银用水代替,那么玻璃管的长度约为10m,所以把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降。
故答案为:(1)管内外水银面高度差;(2)760;(3)不会。
《空气的“力量”》基础练习
一、单选题
一次做托里拆利实验,测出的大气压值比当时大气压强的准确值小一些,其可能原因是下面哪一个( )
A. 水银槽内水银太多 B. 玻璃管太粗C. 玻璃管内混入了空气 D. 玻璃管没放直
如图所示的现象中,不是利用大气压知识来解释的是( )
A. 吸盘挂钩被压在墙上 B. 杯内水不流出纸片不掉下C. 向漏斗吹气乒乓球被吸起 D. 尖口吸管容易插入封口盖
茶壶盖上开一个孔作用是( )
A. 让热所冒出来,便于热茶冷却B. 好系绳子,防止打碎C. 让外面空气流进,不至于壶内空气压强减小使水流不出来D. 让外面的空气流进,可保证茶水的新鲜
在验证大气压存在的覆杯实验中,小柯认为:“实验中纸片不掉落完全是因为纸片被杯口的水粘住了,而与大气压无关”。下列能帮助小柯改变这种想法的实验是( )
A. 如图甲,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落B. 如图乙,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落C. 如图丙,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落D. 如图丁,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落
下列数据中,最接近生活实际的是( )
A. 人体正常体温约为?42℃ B. 泰山山顶上的大气压约为?1.8×105PaC. 一支新?2B?铅笔的长度约为?50cm D. 一位普通初中生的质量约为?50kg
如图,小明同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,气压计的水柱和外界气压的变化分别是( )
A. 上升,降低 B. 下降,升高 C. 上升,升高 D. 下降,降低
在薄铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后向铁桶浇冷水,铁桶变扁,如图所示.关于铁桶变扁的原因,下列说法中正确的是( )
A. 铁桶内空气膨胀使铁桶变扁B. 冷水的压力使铁桶变扁C. 大气压使铁桶变扁D. 铁桶变扁与力无关
如图所示,用纸片把盛满水的杯子的杯口盖上,再使杯口向下,纸片不会掉下,水也不会流出,主要是( )
A. 纸片很轻B. 水粘住纸片C. 纸片受空气的浮力D. 大气对纸片有向上的压力
在如图所示的四位科学家中,精确测出大气压强的物理学家是( )
A. 牛顿 B. 帕斯卡C. 托里拆利 D. 瓦特
如图所示为测量大气压的空盒式气压计.小明爬山时,携带该气压计从山脚到达海拔1200m山顶的过程中,气压计的示数( )
A. 减小 B. 增大
C. 不变 D. 先减小后增大
一次做托里拆利实验,测出的大气压值比当时大气压强的准确值小一些,其可能原因是()
A. 水银槽内水银太多 B. 玻璃管太粗C. 玻璃管内混入了空气 D. 玻璃管没放直
二、填空题
如图所示高原边防哨所的战士用压力锅煮面条,这是因为高原地区气压______(选填“高”或“低”),水的沸点______(选填“升高”或“降低”)的缘故。
著名的______实验向人们显示大气压强的存在并且是很大的;意大利科学家______首先通过实验测定了大气压强的数值。实验表明大气压强的大小随海拔高度的变化而变化,海拔高度越高,大气压强就越______(选填“大”或“小”)。
1标准大气压等于______mm高水银柱产生的压强,约______Pa,大气压随高度的升高而______。首先测的大气压的科学家是______。
如图所示的托里拆利实验中,测得的大气压强等于______mm高水银柱所产生的压强,将玻璃细管向上提一小段距离,底端管口没有离开液面,则管内液面稳定后高度将______。
答案和解析
1.【答案】C【解析】
解:做托里拆利实验时,运用了平衡法--大气压大小等于水银柱产生的压强.在测量水银柱时,要测量高度即竖直距离,而不是长度.玻璃管的粗细、是否倾斜、是否弯曲,不影响水银柱的高度;而玻璃管中混入了空气,空气会对水银柱产生向下的压强,抵消了大气压的部分作用效果,所测高度将变小. 故选C. ①托里拆利实验运用了平衡法,即大气压值与水银柱产生的压强相等,在记录实验数据时,要记录水银柱的竖直高度,而不是长度. ②玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲不会影响大气压的测量值;但混入空气后,受管内气压的影响,测量高度要小于真实高度. 此题考查了:做托里拆利实验时的细节问题,哪些方面不影响实验数据,哪些影响实验数据,要结合实验方法--平衡法进行分析,方可正确选择.
2.【答案】D【解析】
解:A、吸盘能吸附在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,吸盘内压强小于外界大气压,吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,这是由于大气压引起的,故A不符合题意;B、水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,故B不符合题意;C、向漏斗吹气乒乓球被吸起是因为乒乓球上方的空气流速快,压强小,下方的空气流速慢,压强大,产生向上的压强差而被吸住,属于大气压的知识,故C不符合题意。D、尖口吸管容易插入封口盖是利用受力面积小,压强大,故D符合题意。故选:D。大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成这个“气压差”。大气压强在实际生活中的应用十分广泛,有:吸管喝饮料、离心式水泵抽水、钢笔吸墨水等。此类题举出的例子一般都是学生平时生活中接触过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。
3.【答案】C【解析】
解:茶壶盖上如果没有孔,随着茶水的外流,茶壶内部气体压强减小,很难将水倒出,所以壶盖上有孔,使得壶内液面上的气压始终与外界大气压相等,茶水在重力作用下能方便倒出. 故选C. 由于存在大气压,茶壶盖上的小孔能保证与大气相通,壶身和壶嘴构成连通器,水容易倒出来. 茶壶盖上的小孔是壶内的气压与外界大气压强相等,连通器中的液体不流动时,各开口中的液面总是相平的,倒水时就是利用的连通器原理.
4.【答案】D【解析】
解:A、图甲中,换用不同种类的纸片做覆杯实验,纸片都不掉落,都可以证明大气压的存在,不能反驳小柯的想法,不合题意;B、图乙中,覆杯实验中将杯口朝向不同方向,纸片均不掉落,可证明大气向各个方向都有压强,不能反驳小柯的想法,不合题意;C、图丙中,将一张湿纸覆盖在空杯子的杯口,倒转杯子纸片不掉落,杯子内外都有空气,无法说明大气是否存在向上的压强,不能反驳小柯的想法,不合题意;D、图丁中,在密闭钟罩内做覆杯实验,抽出钟罩内空气的过程中纸片掉落,说明没有空气时,没有了气压,也就无法托住水和纸片,这说明实验中纸片不掉落是因为受到大气压的作用,而不是纸片被杯口的水粘住了,可反驳小柯的想法,符合题意。故选:D。大气在各个方向上都会产生压强,硬纸片在大气压力作用下不会掉下来;大气压的特点与液体压强类似,内部朝各个方向都有压强,故不管杯口朝哪个方向,纸片都不会掉下。比较空气被抽出前后纸片所受气压的变化,结合现象可做出分析。将杯子倒置后纸片不会掉下来是课本上证明大气压存在的一个小实验,本题在这个小实验的基础上,通过进一步的改进,来解除同学们学习中的困惑,值得我们关注。
5.【答案】D【解析】
解:A、正常情况下,人的体温在37℃左右,变化幅度很小。故A不符合实际; B、大气压强随海拔高度的增加而减小,海平面处的大气压在1.0×105Pa左右,泰山山顶气压远小于1.0×105Pa.故B不符合实际; C、中学生伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约18cm。一支新2B铅笔长度与此差不多,在18cm左右。故C不符合实际; D、成年人的质量在65kg左右,中学生的质量比成年人小一些,在50kg左右。故D符合实际。 故选:D。首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。对于生活中数据的估测,应从实际的角度出发进行判断,也可从自己的角度出发判断,如自己的身高、自己的体重、自己正常时的体温及正常行走的速度等方面来与题目中的数据比较,只要相差不大,即该数据就是合理的。
6.【答案】A【解析】
解:大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。故A符合题意; 故选:A。把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析。此题主要考查的是水气压计,涉及了气压和高度的关系。解题关键是知道瓶内气压等于外界大气压与管内水压之和。
7.【答案】C【解析】
【分析】
(1)大气压强是由于空气具有重力和流动性而产生的,吸盘、吸管吸饮料、覆杯实验等都证明了大气压强的存在;
?(2)力的作用效果有两个:一是改变物体的形状,二是改变物体的运动状态。
本题结合生活事例考查了大气压强的存在,物理来源于生活,要学以致用。
【解答】
铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,再浇上冷水,铁桶内的气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了,?故ABD错误,C正确。
故选C。
8.【答案】D【解析】
【分析】
杯口朝下时,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“拖”住了。
本题主要考查了大气压的存在的相关知识。
【解答】
杯口朝下时,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“拖”住了;故ABC错误,D正确。
故选D。
9.【答案】C【解析】
【分析】
根据对物理学家及其成就的掌握作答。
此题考查的是我们对物理学家及其成就的掌握,属于识记性知识的考查,是一道基础题。
【解答】
A.英国物理学家牛顿发现了万有引力定律和三大运动定律,故A不符合题意;
B.法国科学家帕斯卡发现了著名的帕斯卡定律,故B不符合题意;
C.意大利科学家托里拆利最早精确测出了大气压的数值,故C符合题意
D.英国物理学家瓦特在热学研究领域取得卓越成就,其名字被命名为功率的单位,故D不符合题意。
故选C。
10.【答案】A【解析】
解:大气压随高度的增加而减小,携带该气压计从山脚到达海拔1200m山顶的过程中,高度增加,气压减小,故气压计的示数会变小. 故选A.大气压随高度的增加而减小,以及大气压还与天气的变化有关.本题主要考查学生对:气压的变化与什么因素有关的了解和掌握,是一道基础题.
11.【答案】C【解析】
【分析】
①托里拆利实验运用了平衡法,即大气压值与水银柱产生的压强相等,在记录实验数据时,要记录水银柱的竖直高度,而不是长度。②玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲不会影响大气压的测量值;但混入空气后,受管内气压的影响,测量高度要小于真实高度。此题考查了:做托里拆利实验时的细节问题,哪些方面不影响实验数据,哪些影响实验数据,要结合实验方法--平衡法进行分析,方可正确选择。
【解答】
做托里拆利实验时,运用了平衡法--大气压大小等于水银柱产生的压强.在测量水银柱时,要测量高度即竖直距离,而不是长度。玻璃管的粗细、是否倾斜、是否弯曲,不影响水银柱的高度;而玻璃管中混入了空气,空气会对水银柱产生向下的压强,抵消了大气压的部分作用效果,所测高度将变小。故选C。
12.【答案】低;降低【解析】
解:因为气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低,高原地区气压小于一个标准大气压,水的沸点低于100℃,所以高原边防哨所的战士用压力锅煮面条才能吃到熟的面条。 故答案为:低;降低。要解答本题需掌握:气压与海拔高度有关,海拔越高,气压越低;沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。本题主要考查学生对:气压的大小与什么因素有关,以及沸点与气压的关系的了解和掌握。
13.【答案】马德堡半球;托里拆利;小【解析】
解:马德堡半球实验向人们显示了大气压的存在,且值很大。托里拆利实验测出了大气压的值。大气压不是固定不变的,是随着海拔的高度的增高而减小。故本题答案为:马德堡半球,托里拆利,小。要解答本题需掌握:著名的马德堡半球实验和托里拆利实验,分别证明了大气压的存在和测出了大气压的值。本题主要考查学生对:对大气压的存在,以及测量方法的了解和掌握。
14.【答案】760;1.01×105;降低;托里拆利【解析】
解:一标准大气压的数值是1.01×105Pa,相当于760mm水银柱产生的压强。两者之间可以通过液体压强的公式p=ρgh进行计算; 大气压和高度有关,随高度的增加而降低; 意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出大气压的值。 故答案为:760;1.01×105;降低;托里拆利。因为大气压是会随着高度等因素变化的,所以人们规定一标准大气压为760mm水银柱所产生的压强。大气压和高度有关,随高度的增加而减小;托里拆利首先在实验中测出的大气压值。此题考查了标准大气压的值以及大气压和高度的关系,考查的方式比较简单,是一道基础题。
15.【答案】750;不变【解析】
解:(1)图中750mm高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等;(2)在管口不离开水银槽内水银面的情况下,将试管口略向上提,或将试管口略向下压,管内水银柱的高度差均不变,仍为750mm。故答案为:750;不变。(1)在托里拆利实验中,水银柱的高度差应是垂直高度,而不是水银柱的长度;(2)实验中,上提、下压玻璃管不会影响液柱的高低。此题考查了托里拆利实验中水银柱的观察方法,以及水银柱高度的变化情况。
《空气的“力量”》提高练习
一、单选题
如图所示,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在玻璃管的顶部穿一小孔,那么管内的水银液面将( )
A. 保持不变B. 逐渐下降,最终与管外液面相平C. 稍微下降一些D. 逐渐上升,最终从小孔中流出
关于托里拆利实验,下面说法中正确的是( )
A. 玻璃管内径越大,管内、外水银面高度差越小B. 往水银槽内多倒些水银,管内、外水银面高度差增大C. 玻璃管倾斜,管内、外水银面高度差不变,水银柱变长D. 玻璃管内顶部进入一些空气,管内、外水银面高度差不变
如图是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,下列说法正确的是( )
A. 此装置是一个连通器B. 玻璃管倾斜放置,管内的水银面高度差减小C. 玻璃管竖直放置时水银液面高度差一定是760mmD. 将此装置从山脚移动山顶,管内外水银液面高度差减小
在做托里拆利实验时,某同学不小心使管内混入了少量的空气,则测量的大气压值比实际大气压值( )
A. 偏小 B. 偏大 C. 一样 D. 无法判断
关于大气压的变化,正确的说法是( )
A. 在同一地点大气压强的值是固定不变的B. 大气压随高度升高而减小C. 在不同的地点大气压强的值一定不同D. 大气压随高度升高而增加
如图所示,图中的瓶内装有一定量的水,瓶盖上有一小孔,将瓶倒置后,下列说法正确的是( )
A. 水会很快流尽 B. 水不会流出来C. 流出少量水后,水就不流了 D. 流出很多水后,水就不流了
在做托里拆利实验时,测得管内外水银面高度差是760毫米,然后搬到海拔很高的高山上,则这时管内外水银面高度差可能为( )
A. 770毫米 B. 765毫米 C. 760毫米 D. 750毫米
二、填空题
茶壶是根据______原理工作的。如图所示,当壶内盛满水,水面可到达图中______位置(选填“A”或“B”).一般茶壶的壶盖上都有一个进气小孔,该小孔的作用是为了维持壶内的气压______壶外大气压(选填“小于”、“等于”或“大于”)。
如图所示是一款集自动清洁技术和人性智能设计于一体的地面清洁机器人,它工作时内部的电动机带动风扇转动,把尘盒内的空气排除,利用______ 的作用将垃圾吸入尘盒内.已知机器人的质量是2.6kg,滚轮与地面的总接触面积为10cm2,静止在水平面时它对地面的压强为______ Pa.
如图所示,王力同学将自制气压计从山脚带到山顶的过程中,气压计的水柱会______,外界气压的变化是______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案和解析
1.【答案】B【解析】
解:当玻璃管顶部穿一小孔时,上端会进入空气,则玻璃管中与水银槽液面齐平的液面上下的压强不再平衡,向下压强等于大气压强加上水银柱产生的压强,所以水银柱向下运动直到与水银槽中液面相齐平。 故选:B。托里拆利实验测量大气压的原理是:在玻璃管中取一液面(这一液面与水银槽中的液面相齐平),则有大气向上的压力等于玻璃管中水银向下的压力,即P0S=ρ水银ghS,即大气压强等于玻璃管中水银柱产生的压强。搞懂实验原理是解决此类问题的关键,本题若在玻璃管中有水银的部位打一小孔,则会出现小孔上端的向上运动,下端的向下运动,直到与水银槽中液面相齐平。
2.【答案】C【解析】
解:A、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故说法错误;B、往水银槽内多倒水银,也不会影响水银柱的最终高度,故说法错误;C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故说法正确;D、玻璃管内顶部进入空气,产生一定的压强,会使水银柱的高度减小,故说法错误。故选:C。在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变。在学习托里拆利实验时,对各种变化的情况是否会影响实验的结果,必须有一个明确的认识,这也是我们掌握这一实验的基本要求。
3.【答案】D【解析】
解:A、因玻璃管的上端是封闭的,所以此装置不是连通器,故A错误; B、玻璃管倾斜放置,管内的水银面高度差不变,故B错误; C、玻璃管竖直放置时测出的大气压强,因大气压是变化的,测量值不一定为76?厘米汞柱高,故C错误. D、位置较高处的大气压较低,玻璃管中水银柱的高度就会下降,将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差减小,故D正确. 故选D. 了解连通器的定义,根据托里拆利实验的设计原理和大气压的变化特点分析,便可得出答案. 此题考查在托里拆利实验的实验依据和实验中注意的事项,以及哪些因素会对测量结果产生影响.
4.【答案】A【解析】
解:若玻璃管中混入少量空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小.由p=ρgh可知这样测得的大气压强将比实际偏小. 故选A. 如果管内进入空气,大气压等于空气柱的压强与水银柱的压强之和,水银柱将减小. 托里拆利实验中会产生诸多变化的情况,诸如:管的粗细、位置深浅、是否倾斜、槽中水银面高低、是否混入气泡等,哪些影响测量结果,哪些不影响测量结果我们应该准确把握.
5.【答案】B【解析】
解:A、同一地区大气压与天气、温度等因素有关,所以同一地区大气压也是变化的,故该选项不正确; B、大气压强随高度的增加而减小,海拔越高空气越稀薄,气压越小,故该选项正确. C、对于不同的地方,大气压一般不同,故该选项不正确的; D、大气压的值不是固定不变的,大气压强随高度的增加而减小,故该选项不正确. 故选B. 空气具有重力且具有流动性,这是大气有压强的原因,并且大气压强随高度的增加而减小,但即使在同一地区大气压也是变化的. 本题考查了与大气压有关的知识,都是一些基础知识,要注意理解并识记.
6.【答案】C【解析】
解:刚将瓶倒置时,瓶内气体压强p气等于大气压强p0,小孔处向外的压强p孔=p气+p水>p0,水就流出; 流水时,是因为p水=ρgh,流水过程中h减小,所以p水减小.且瓶内气体体积变大,压强p气也减小,所以p孔减小,当p孔减小到等于p0时,水就不流出了. 故选:C. 瓶内的水有压强,外界有大气压强,而瓶内水面的上方也有气体的压强,分析这三种压强之间的关系,可得出水能流出和不再流出的原因. 能正确分析瓶内水的压强、大气压强和瓶内气体压强三者的变化关系,是正确解答的关键.
7.【答案】D【解析】
解:做托里拆利实验时,测得管内外水银面高度差是760毫米,然后搬到海拔很高的高山上,则高山上的气压小,大气压支持的内、外水银面高度差将减小,故D符合题意. 故选D. 气压的大小与高度有关,高度越高,气压越小;高度越低,气压越大.据此分析判断. 此题考查了托里拆利实验,要掌握测量的原理及影响水银柱高度的因素,考查得很细致,有利于对实验的理解.
8.【答案】连通器;B;等于【解析】
解:茶壶的结构是上端开口,下部连通,构成一个连通器,因此是利用连通器原理工作的。 根据同种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持相平可知,当壶内盛满水,水面可到达图中B位置。 一般茶壶的壶盖上都有一个进气小孔,该小孔的作用是为了将内外气体连通,维持壶内的气压等于壶外大气压,使茶水可以顺利倒出来。 故答案为:连通器;B;?等于。几个上端开口底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。 茶壶的壶盖上的进气小孔可将内外空气连通,起到平衡气压的作用。本题考查连通器的原理,关键要知道连通器是上端开口,底部相连的,液面静止时保持相平。同时还要了解壶盖上的小孔所起的作用。
9.【答案】大气压;2.6×104【解析】
解:地面清洁机器人,它工作时内部的电动机带动风扇转动,把尘盒内的空气排除,利用大气压的作用将垃圾吸入尘盒内. 机器人对水平地面的压力: F=G=mg=2.6kg×10N/kg=26N, 机器人对地面的压强: p===2.6×104Pa. 故答案为:大气压;2.6×104Pa. (1)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象. (2)机器人对水平地面的压力等于重力,又知道受力面积,利用压强公式求机器人对地面的压强. 此题主要考查的是学生对大气压的综合应用、压强计算公式的理解和掌握,知道机器人对地面的压力等于其重力是解决此题的关键.
10.【答案】变大;变小【解析】
解:大气压随海拔高度的增加而减小,所以从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。故答案为:变大;变小。把气压计从山脚带到山顶时,发生变化的是海拔高度,而大气压随海拔的升高而减小,因此可从瓶内外的气压差来分析。此题主要考查的是水气压计,涉及了气压和高度的关系。解题关键是知道瓶内气压等于外界大气压与管内水压之和。