大气的压强 专题
基础训练
一、单选题(共20题;共40分)
1.如图所示,两只纸船浮在水面上静止不动,用大注射器向两船之间的水面快速注水,两船将(? ? )
A.?静止不动???????????????????????? B.?向中间靠拢????????????????????????
C.?向两侧分开????????????????????????D.?向同侧偏移
2.民间用一种“拔罐子”的方法治疗腰腿疼痛。拔罐子时,用火将罐子里的空气加热,然后将罐子猛扣在病人的皮肤上,等冷下来之后,罐子就会吸附在皮肤上,将罐子取掉之后,可观察到皮肤上被拔的部位留下了红印。则上述事实?(? ? )
A.?只说明了大气有压强B.?只说明了人体内部有压强C.?既说明了大气有压强,又说明了人体内部有压强D.?既无法说明大气有压强,又无法说明人体内部有压强
3.下列说法中错误的是(??? )
A.?甲图中的天气系统,将会带来,降雨、大风和降温天气B.?乙图中2结构若是传入神经的部分,则可感受外界刺激C.?丙图往小试管的水中加入硝酸铵,红墨水的液面变成左边低于右边D.?丁图鼠洞中空气流动方向为B→C→A
4.在太空行走的宇航员,宇航服中需要充入一定质量的气体,其目的是(? ? )
A.?增大体积???????????????????????B.?供呼吸用????????????????????C.?增大重力???????????????????????D.?保持体内外压强相等
5.党的十九大提出要建设交通强国,高铁引领世界也是中国梦的一部分。电力动车组一般靠电力机车提供动力,列车到站前停止供电,电动机线圈随车轮转动,带动发电机发电,这个过程车速从200km/h减到90km/h,在90km/h以下才进行机械刹车,下列说法正确的是(?? )
A.?列车刹车后难以立刻停下来是因为受到了惯性的作用B.?机械刹车过程是机械能转化为内能C.?列车进站时车体附近空气流速大压强大,人靠太近会被推向列车D.?减速发电过程中是应用通电导体在磁场中受力的原理
6.下列4幅图所呈现的情景中,主要利用了流体力学中“流速越大,压强越小”这一原理的是(??? )
A.?德清一号卫星升空 ????????????????????????B.?C919客机升空 ????????????C.?复兴号列车高速行驶 ???????????????D.?蛟龙号深潜器下潜
7.如图所示,晓明用塑料管可以把盒中的牛奶吸到嘴里,这是由于(? ? )
A.?晓明对牛奶产生吸引力的作用?????????????????????????????B.?吸管本身有吸牛奶的作用C.?大气压作用在牛奶液面上的结果?????????????????????????D.?牛奶压力的作用
8.下列关于气压、高度、气温三者关系的叙述,正确的是(? ? )
①气压随高度增加而减小 ②在对流层,气温随高度增加而降低 ③在同一高度上气温高气压低
④气体的流速越大,气压越大 ⑤空气总是由低压的地方流向高压的地方
A.?①②③????????????????????????????????B.?②④⑤????????????????????????????????C.?①③⑤????????????????????????????????D.?①②④
9.如图所示,两端都开口的直玻璃管和直角弯管插入瓶塞中,直玻璃管的一端套有一个小气球。当通过直角弯管抽出瓶内的空气时,小气球发生的变化是(? ? )
A.?不会发生变化?????????????????????????????B.?将鼓起??????????????????????????
C.?将变瘪??????????????????????????? D.?无法确定
第9题图 第11题图 第12题图
10.把装满水的瓶子口朝下垂直浸入水中放置。将瓶子慢慢向上提起,当瓶子有一部分已从水中提起,但瓶口还没有离开水面时,下列说法正确的是(? ? )
A.?瓶中的水不流出,瓶子仍充满水????????????????????????? B.?瓶中的水将全部流出,瓶子变成空的C.?瓶子露出水面的部分是空的,留在水面下的部分有水?????????D.?无法确定瓶内是否有水
11.英国《每日邮报》曾刊登了一组照片,如图所示。灰鹅在飞行途中突遇强风,这只灰鹅以飞行方向为轴线,横向转体180°,但头部依然保持着正常飞行时的姿态。灰鹅转体的作用是迅速降低飞行高度,躲避危险,其原理是(? ? )
A.?大气压强与高度的关系? B.?气体压强与体积的关系C.?气体压强与流速的关系 D.?气体压强与温度的关系
12.如下图所示,从倒置的漏斗口用力吸气或向下吹气,乒乓球都不会掉下来。下列说法正确的是(? ? )
A.?吸气或吹气都减小了乒乓球上方气体的压强B.?吸气或吹气都增大了乒乓球下方气体的压强C.?吸气减小了乒乓球上方气体的压强,吹气增大了乒乓球下方气体的压强D.?吸气增大了乒乓球下方气体的压强,吹气减小了乒乓球上方气体的压强
13.如图甲所示的是太阳能汽车,它是直接利用太阳能作为能源的一种新型汽车。它的剖面图如图乙所示,这种汽车在高速行驶时对水平地面产生的压力为F1,停在水平地面时对地面产生的压力为F2,下列关于两力大小的说法正确的是(? ? )
A.?F1>F2???????????????????????????????B.?F1<F2???????????????????????????????C.?F1=F2???????????????????????????????D.?无法比较
第13题图 第14题图 第15题图 第16题图
14.如图所示。在一个有水的容器内,在水中有一个小试管开口向下竖起浮于水面上,试管露出水面的高度差为h,当将容器封闭并向外抽气时(? ? )
A.?h不变,H增大??????????????????B.?h和H增大??????????????????C.?h增大,H不变??????????????????D.?h增大,H减小
15.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,如表所示:
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
根据实验现象下列判断错误的是(? ? )
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
16.如图所示,用一个漏斗向一支点燃的蜡烛的火焰吹气,烛焰将?(? ? )
A.?向左飘动????????????????????????B.?向右飘动??????????????????????C.?静止在原位置不动??????????????????????D.?无法确定?
17.蔬菜加工企业为了避免蔬菜在长途运输、贮存等环节中腐烂变质及高温杀菌时对蔬菜营养成分的破坏,常常对蔬菜进行真空冷冻脱水,使之成为脱水蔬菜,营养成分风味物质损失少,复水性极好。从物理学的角度看,真空脱水的道理是(? ? )
A.?真空环境的温度极低,可使蔬菜中的水分迅速凝固并升华,从而实现脱水B.?真空环境的温度很高,可使蔬菜中的水分在短时问内迅速汽化,从而实现脱水C.?真空环境的空气密度很小,可迅速提高蔬菜中水分子的运动速度,从而实现脱水D.?真空环境的气压很低,降低了水的沸点,使蔬菜中的水分迅速汽化,从而实现脱水
18.关于大气压强,下面几种说法中正确的是(? ? )
A.?大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的B.?海拔越高,大气压强越大,所以饭越难煮熟C.?同一地点大气压是不变的,因同一地点海拔高度相同D.?在某地做托里拆利实验时,测得水银柱的高度为750mm,可能是准确的
19.下列现象中能说明存在大气压的是(????? )
A.?潜水员潜入水下越深,所受水的压强越大B.?盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出C.?水从高处流下,形成瀑布D.?在三峡大坝旁修建大型船闸
20.如图是小明为家里的盆景设计了一个自动供水装置,他用一个塑料瓶装满水后倒放在盆景中,瓶口刚刚被水浸没,这样盆景中的水位可以保持一定的高度。塑料瓶中的水不会立刻全部流掉的原因是( )
A.?受浮力的作用???????? B.?外界大气压的作用????????
C.?盆景盘支持力的作用????????D.?瓶口太小,水不易流出
二、填空题(共6题;共13分)
21.援藏教师到达西藏后发现用普通锅煮饭不容易熟。请用学过的知识解析原因:________________;提出一个把饭煮熟的方法________________________。
22.人们都有这样的体会:撑着太阳伞走在大路上(如图所示),一阵强风水平吹过来,伞面会向上翻,这是因为伞的上表面受到的气体压强比下表面受到的气体压强________, 导致伞面受到向上的压力________(选填“大于”或“小于”)向下的压力.
23.用力压气球,气球会爆破;打足气的自行车车胎在阳光曝晒也会爆破,生活中还有很多类似的现象,于是小红同学提出:质量一定的气体压强大小与哪些因素有关呢?请你根据上述例子.生活经验和所学知识提出猜想.(至少写出两个)你的猜想:⑴________________? ⑵________________
24.著名的________实验有力地证明了大气压是很大的;________实验首次测定了大气压的值。
25.在以下情况下,气压计的读数是否会变化,如何变化?
(1)将气压计从山脚拿到山顶上。________。
(2)从晴天到雨天。________。
26.在海拔2千米以内,可以近似地认为海拔每升高12米,大气压变化1毫米汞柱。随着海拔的升高,大气压强________(填“降低”“不变”或“升高”)。若海平面处的大气压为p0 , 则海拔为h(h<2 000米)处的大气压px=________(只写解析式,不要求带单位)。
三、实验探究题(共3题;共10分)
27.科学源于生活又高于生活,日常生活中的许多现象,往往隐含着科学道理,学习科学要善于观察,善于发现。
【生活发现】
①自行车在烈日暴晒下,车胎容易发生爆炸。
②压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?
【建立假设】
假设一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
假设二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关。
【实验证实】为验证假设一,进行如下操作:
步骤一:取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一端空气住,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银下表面的位置,如图所示。此时空气柱的压强记为p1。
步骤二:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银直到水银柱下表面到达标记处为止。此时空气柱的压强记为p2。
步骤三:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【实验分析】
(1)p1与p2的大小关系是________。
(2)往玻璃管内注入水银直到水银柱下表面到达标记处为止,这样操作是为了________________。
(3)【得出结论】________________________。
28.小张为研究“吸管中的饮料是被吸上来的,还是被压上来的?”这一问题时,设计了如图所示的实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将________(填“大于”“小于”或“等于”)直玻璃管内的气压,能观察到的现象是________。此实验________(填“能”或“不能”)验证“饮料是被气压压上来的”这一结论。
29.阅读材料:
材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气没有“重量”,真空是不存在的。
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的。他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如下表):
材料二图 材料三图
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降。为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是________________。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,オ使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有(??? )
A.?公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点??????????
B.?科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论C.?科学发现是一个不断完善、不断修正的过程??????????
D.?实验是科学研究的重要方法
四、解答题(共7题;共37分)
30.在一个大型平底烧瓶湿润的泥沙中插上几枝新鲜的枝条和一支盛有适量NaOH溶液的试管,烧瓶口紧包一个气球,使烧瓶悬浮在玻璃缸中某一位置(如下图)。黑暗环境下隔天观察,最终可以发现烧瓶的浮沉情况怎么样?请解释其中原因。
31.在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在竖直墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10厘米2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论.
实验装置如图甲.请结合你所学的知识分析:
(1)上叙的实验步骤中,哪一步是多余的______________.
(2)将吸盘沾水湿润的目的是________________________.
(3)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于________帕.
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计恰好脱落的弹簧称示数可能会________95N(选填“大于”、“小于”或“等于”
32.某同学为了研究植被的垂直分布与气候的关系,考察了亚热带地区的某座海拔2 000米以下的高山。在山脚a处,他看到的是常绿阔叶林,并测得此处海拔为100米,气温为22 ℃,大气压为1×105帕;往上走,他经过了常绿阔叶、落叶阔叶混交林。当他进入落叶阔叶矮林时,刚好在山腰中央b处;继续往上走时他看到的是高山灌木丛,过了c处后,即进入山地草甸。过了一会儿到达了山顶d处,他在此处测得大气压为8×104帕。已知在海拔2 000米内,每升高12米,大气压强降低133帕,海拔每升高1 000米,气温下降6 ℃,求:
(1)这座山的海拔;
(2)山顶处气温。
33.如图为小柯在科技节中制作的“杠杆力臂演示仪”和“流体压强与流速关系演示仪”.
如图,在注射器A、B处分别扎一个等大的小孔,插入两根相同规格的硬质塑料管(连接处密封),并 在管上分别系一个未充气的同规格气球(连接处不漏气).先慢慢往外拉活塞,使注射器中充满空气,接着快速向内推动活塞,在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是________(填序号).
①A孔处气球大②B孔处气球大③两个气球一样大
34.图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图象。(取g=10N/kg,大气压为一个标准大气压即105Pa)。
(1)说出高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的截面积约12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为84g。通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?
35.小柯将轻质塑料挂钩(质量不计)的吸盘压在玻璃餐桌的下表面,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为5厘米2,同时将盛水塑料桶挂到挂钩上,如图所示。
(1)在塑料吸盘未挂塑料桶时,若吸盘是紧压在玻璃餐桌下表面的,则吸盘所受的力是________和________?。
(2)若当时大气压强为1.0×105帕,则吸盘最多能挂多重的盛水塑料桶?
(3)实际操作中,当小明把重为40牛的水桶挂到挂钩上时,吸盘却被拉掉了.你认为是什么原因造成的呢?________。
36.现提供你刻度尺,吸盘, 弹簧测力计,请粗略计算大气层的质量(地球半径为R,球面积为4πR2 , 球体积为4/3πR3??g取10N/kg)
参考答案
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】两只纸船浮在水面上静止不动,两只纸船两侧压强都相等.用大注射器向两船之间的水面快速注水,中间水的流速增大,压强减小,外侧压强不变,两只纸船都在压强差的作用下向中间靠拢。
2.【答案】 C
【解析】①罐子会吸附在皮肤上,是因为罐内气压小于外界的大气压,故是说明大气有压强.②皮肤上的圆形血印是向外凸起,说明人体内也有压强,体内压强比罐内压强大,导致皮肤向外凸起。
3.【答案】 C
【解析】A.甲图是冷空气流向暖空气,所以是冷锋,冷锋过境后带来降温、大风、降雨;故A正确; B.乙中2结构是传入神经部分,则会与感受器相连接,感受可以感受外界刺激;故B正确; C.硝酸铵溶于水后吸热,瓶内温度降低,压强减小,所以红墨水液面左高右低;故C错误; D.由图可知,A处凸起,所以空气的流速快,流速大的地方压强小,则空气会从气压大的地方流向气压小的地方,即BCA,故D正确。
4.【答案】 D
【解析】人体内的气压一般等于自己生活环境的气压,当人到了宇宙的接近真空环境中时,由于体内气压远大于周围气压,血液中溶解的空气就会瞬间析出(情况就像你猛烈摇晃过一罐汽水然后马上把它拉开),人的身体就会炸开.把宇航服内的气压增加到正常大气压的程度就能防止以上情形发生了,故宇航服内充气的目的是为了保持体内外压强相等。
5.【答案】 B
【解析】A、列车刹车后难以立刻停下来是因为列出具有惯性,故A错误; B、机械刹车过程消耗机械能产生内能,是机械能转化为内能,故B正确; C、列车进站时车体附近空气流速大压强小,人靠太近会被推向列车,故C错误; D、减速发电过程中是应用电磁感应原理,故D错误。
6.【答案】B
【解析】A、卫星升空是利用力的作用是相互的,与流速无关;故A错误;
B、客机升空是利用气体流速越快,则压强越小的原理;故B正确;
C、复兴号高速行驶,是利用减小阻力的方式达到的;与流速无关;故C错误;
D、蛟龙号深潜器下潜是改变自身重力实现的;与流速无关;故D错误。
7.【答案】 C
【解析】用吸管吸牛奶时,吸管内气压减小、小于外界大气压,在大气压的作用下牛奶被压入吸管.故答案为C.
8.【答案】 A
【解析】 A、①气压是气体的重量产生的压强的简称,可以理解成重力作用下大气压强是向下施加,若是越往下,压强越大。②在对流层,高度每上升1公里,气温会平均下降摄氏6.49度。③在同一高度气温高,导致气流上升,大气压强下降,也就是导致气压低,故A符合题意。B、④ 气体属于流体,流体中流速越大的位置,压强越小, ⑤ 只有在同一平面上,才会形成由高压流向低压的气流.垂直方向上,低压气流上升,高压气流下沉。B不符合题意。C、⑤ 只有在同一平面上,才会形成由高压流向低压的气流.垂直方向上,低压气流上升,高压气流下沉,C不符合题意。D、④ 气体属于流体,流体中流速越大的位置,压强越小,D不符合题意。
9.【答案】 B
【解析】当通过直角弯管抽出瓶内的空气时,瓶内气压表小,气球内气压大于瓶内气压,故气球鼓起变大。
10.【答案】 A
【解析】量筒的高度是15cm左右,将装满水的量筒口朝下浸入水中,慢慢将量筒提升,在量筒口没有离开水面之前,量筒中没有空气,所以大气压支持量筒中的水不降低。
11.【答案】C
【解析】?灰鹅在向上飞时,鸟翼上凸下平,可获得向上的升力;飞行途中突遇强风,这只灰鹅以飞行方向为轴线,横向转体180°,现在下凸上,鸟的上方空气流动速度小于下方空气流动速度,上方空气压强大于下方空气压强,此时可获得向下的力,迅速降低飞行高度,以躲避危险。
12.【答案】 A
【解析】从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上部空气流速大、压强小,而乒乓球下部空气流速小压强大;吸气时,乒乓球上方空气压强小,这样在乒乓球的上、下部就会产生一个向上的压力差,从而托起乒乓球。
13.【答案】 B
【解析】汽车静止在水平地面上,对地面的压力等于汽车的重力,所以,F2=G。
汽车高速行驶时,相同时间内空气通过汽车上面的路程大于汽车下面的路程,空气通过上面的速度大于下面的速度,汽车上面压强小于下面的压强,汽车受到空气向上的升力作用,对地面的压力减小。所以,F1<G。
14.【答案】 C
【解析】由于试管处于漂浮状态,则浮力和重力相等, 因为试管重力不变,所以浮力不变; 根据阿基米德原理可知,试管排开水的体积V排也不变; 由于试管的横截面积S不变,根据公式可知,则H不变; 小试管开口向下竖起浮于水面上时,p试管=p容器+ρ水gH; 当将容器封闭并向外抽气时,容器内气体压强p容器减小,而ρ水gH不变,所以p试管要减小; 那么试管内的气体体积肯定要增大,即试管露出水面的高度差h变大。
15.【答案】 A
【解析】A.往瓶内吹气后,管内的液柱高于瓶内水面,根据p内=p水+p0可知,这时瓶内气压大于瓶外气压,故A错误符合题意;B.水柱高度h增大,那么水柱的压强增大,根据p内=p水+p0可知,说明大气压强降低了,故B正确不合题意;C.温度会影响瓶内气体的压强,因此给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响,故C正确不合题意;D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大,故D正确不合题意。16.【答案】 A
【解析】当用力吹漏斗时,气流从漏斗的壁快速流出,速度比较大,蜡烛的左侧气流流速大,压强比较小,蜡烛的右侧受到的大气压是不变的,蜡烛的火焰会向左飘动。
17.【答案】 D
【解析】真空环境下,蔬菜上方气压很低,根据液体沸点和气压的关系可知,这时水的沸点会变的很低,因此蔬菜中的水分非常容易汽化,从而实现脱水,故D正确,而A、B、C错误。
18.【答案】 D
【解析】A.大气压强是由于大气重力而产生的,而它的方向总是向四面八方的,故A错误;B.海拔越高,大气压强越小,而水的沸点越低,所以饭越难煮熟,故B错误;?C.同一地点大气压还可能受到天气的影响,故C错误;D.在某地做托里拆利实验时,测得水银柱的高度为750mm,可能是准确的,故D正确。
19.【答案】 B
【解析】A.潜水员潜入水下越深,所受水的压强越大,说明了液体压强随深度的增加而增大,故A不合题意;B.在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,是大气压支持着杯内的水不会流出来,故B符合题意;C.水从高处流下是因为水受到向下的重力作用,与大气无关,故C不合题意;D.船闸是利用了连通器的原理,故D不合题意。
20.【答案】 B
【解析】当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压强作用在盆景中的水面,所以水不会从瓶中流出,当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,水面下降瓶口露出水面时,瓶中的水就要向外流,当瓶口再次被水淹没时,瓶中的水又停止外流,这样盆景中的水就可以保持一定高度;故A、C、D错误,B正确。
二、填空题
21.【答案】西蔵海拔高,气压低液体的沸点低;用高压锅
【解析】气压随高度而变化。我国的西部高原海拔高,气压低,水的沸点低不容易煮熟饭。可使用高压锅来煮熟食物。
22.【答案】小;大于
【解析】如图,在相同时间内,空气经过上方的路程长,速度大;经过下方的路程短,速度小.上方空气流速越大,压强越小;下方空气流速越小,压强越大.所以伞下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起来.
23.【答案】可能是当气体的质量和体积一定时,温度越高气体压强越大;可能是当气体质量和温度一定时,气体体积越小气体压强越大
【解析】用力压气球,气球会爆破;打足气的自行车车胎在阳光曝晒也会爆破.从这两个例子中,我们可以分析出气球的例子反映了气体的压强与体积的关系;车胎曝晒的例子反映了气体压强与温度的关系.所以可以提出猜想:(1)可能是当气体的质量和体积一定时,温度越高气体压强越大;(2)可能是当气体质量和温度一定时,气体体积越小气体压强越大.
24.【答案】马德堡半球;托里拆利
【解析】能说明大气压的存在实验有很多,历史上,在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,半球未被拉开,从而证实了大气压的存在,是大气压将两半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验;意大利科学家托里拆利利用液体水银间接测出了大气压的数值,此实验运用了平衡法,即大气压大小等于水银柱产生的压强;通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值。
25.【答案】(1)有变化,气压计读数变小(2)有变化,气压计读数变小
【解析】(1)这是因为高度越高,气压越小。
(2)雨天降水量增多,液体是流体,流体中流速越大的位置,压强越小。26.【答案】降低;
【解析】由题意可知,随着海拔的升高,大气压强会降低;由于在海拔2千米以内,可以近似地认为海拔每升高12米,大气压变化1毫米汞柱,则h米高度,减小的气压为:,若海平面处的大气压为p0 ,则则海拔为h处的大气压px=p0-.故答案为:降低;p0-.
三、实验探究题
27.【答案】 (1)p1
【解析】(1)当水银柱静止不动时,封闭气体的压强等于水银柱的压强与大气压强之和,即p封闭=p水银+p大气;由于大气压强p大气不变,而水银柱的长度增大,那么p水银增大,即封闭气体的压强增大,所以p128.【答案】 大于;玻璃管内液体上升;能
【解析】广口瓶上部空气通过玻璃管与注射器相连,当用力推注射器活塞时,瓶内的气体质量增大,注射广口瓶内的气压就增大,就把饮料压进吸管中,因此能观察到的现象是玻璃管内液体上升,此实验能验证“饮料是被气压压上来的”。
29.【答案】(1)酒易挥发,相同时间里酒挥发的更多(2)各玻璃管中水银柱的高度相等(3)C,D
【解析】(1)反对者认为是水银的蒸发导致液面下降;既然认为酒精的液面下降更多,是因为酒精挥发更快;故答案为:酒易挥发,相同时间里酒挥发的更多;反驳者的观点是管内的空气导致的,所以可以反驳者的现象就是下降的高度相同;故答案为:各玻璃管中水银柱的高度相等;A、亚里士多德的观点是有人反驳的,不然就不会有后续的观点出现了;故A错误;
B、科学实验是为了验证和提出实验结论,而不是要得到与前人一样的结论;故B错误;
C、任何科学的发现都需要不断的完善和修正的,这样才能不断的接近现象的本质;故C正确;
D、对于科学来说,很多问题都是依靠实验来验证和发现的;故D正确。
四、解答题
30.【答案】 烧瓶最终会下沉到缸底由于烧瓶内的新鲜枝条在黑暗环境下,不能进行光合作用,只能进行呼吸作用;进行呼吸作用时,消耗瓶内的氧气,产生二氧化碳;而产生的二氧化碳会被氢氧化钠溶液吸收,导致瓶内气压减小,气球收缩;整个烧瓶排开水体积减小,浮力减小,重力不变,浮力小于重力,烧瓶下沉
【解析】由装置可知,当装置处于黑暗状态时,绿色植物无法进行光合作用,但能够进行呼吸作用,会消耗氧气产生二氧化碳,而装置内的NaOH溶液则能够吸收二氧化碳,从而导致瓶内的压强减小,小于外界的水压,最终导致可伸缩的气球缩小,而装置受到的浮力则与排开液体体积有关,根据阿基米德原理可知,当排开液体的体积减小时,则会导致浮力减小,而重力不变,所以烧瓶会下沉;
31.【答案】 (1)②(2)防止气体进入吸盘(3)95000(4)小于
【解析】(1)根据压强公式p= 可知,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力,因此步骤②是多余的;
(2)将吸盘沾水的目的是防止漏气;
(3)根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=95N, 若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值:p= = =9.5×104Pa;
(4)由图可知,若将高压气泵的出风口如图乙那样对着吸盘自上而下吹风,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以,弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N.
32.【答案】(1)解:这座山的海拔h=(1×105帕-8×104帕)/133帕×12米+100米=1 905米(2)解:山顶气温t=22? ℃-(1 805米/1 000米)×6? ℃=11.2? ℃
【解析】(1)已知a和d两处的气压值,可知两处的气压差,根据:在海拔2 000米内每升高12米大气压强降低133帕,可求出两处的高度差,两处的高度差加上a点的高度即为这座山的海拔;
(2)根据:海拔每升高1 000米气温下降6 ℃,可求出a与d处的气温差,a处的气温减去气温差即为山顶处气温.
33.【答案】②
【解析】由图可知B的下端注射器的横截面积大,A的下端注射器的横截面积小,快速向内推动活塞,B的下端空气流速小,压强大,A的下端空气流速大,压强小,所以,
在此过程中可现察到A、B两孔处气球的鼓起情况是B孔处气球大.
34.【答案】 (1)高压锅是密封的,锅内水汽化形成的水蒸气不能跑出去,使锅内水面上的气压增大,水的沸点升高(2)安全阀对出气孔产生的压力:
F=G=mg=84×10-3kg×10N/kg=0.84N.
s=12mm2=12×10-6m2 ,
安全阀对出气孔产生的压强:
锅内气压:p′=1×105Pa+0.7×105Pa=1.7×105Pa.
从沸点-气压图象上得出高压锅内温度:t=116℃.
答:最高温度大约是116℃。
【解析】(1)高压锅的原理:高压锅密封好,水沸腾时锅内气压增大,沸点升高,容易煮熟食物;
(2)知道安全阀的质量,可以求安全阀对出气孔产生的压力,再利用压强公式求安全阀对出气孔产生的压强,加上外界大气压,得出锅内气压,从沸点-气压图象上得出高压锅内最高温度.
35.【答案】(1)大气向上的压力;玻璃板对它向下的弹力(2)解:吸盘与玻璃的接触面积为S=5cm2=0.0005m2;
∵P=FS:
∴吸盘受到的大气压力:F=PS=1.0×105?Pa×0.0005m2=50N;
对于吸盘来说,当筒重等于大气压力时,吸盘刚好不下落,故得G=F=50N(3)吸盘内的空气没有完全挤出(或吸盘的气密性不好,实验过程中有外部的空气进入吸盘)
【解析】(1)对塑料吸盘进行受力分析,确定它的受力情况,注意它的重力忽略不计; (2)首先根据F=pS计算出吸盘受到的大气压力,然后根据平衡原理计算盛水塑料桶的重力; (3)吸盘内空气没有排挤干净、吸盘漏气都可能导致测出的大气压力减小。 ?
36.【答案】①用刻度尺量出吸盘直径D,则吸盘面积 ②将吸盘周围沾满水,挤出空气压在光滑水平面上。③用力竖直向上拉吸盘,直到吸盘脱离水平面,用弹簧测力计测出拉托盘吸盘所需的力F④则 ? P= ??
【解析】本题属于探究型实验,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,根据压强的计算公式可知,要测量出大气压值则需大气压产生的压力和受力面积,因此可以挤尽吸盘内空气,将吸盘吸在玻璃上,用弹簧秤用力拉,直到吸盘刚好离开玻璃,此时弹簧测力计的示数等于大气压的作用力,再用刻度尺测出吸盘直径即可得出面积,最后利用压强公式和测量数据表示即可,在根据即可求出大气的重力,根据G=mg,可以求出大气的质量。