9.3 大气压强
一.选择题(共19小题)
1.下图中,将一只空量筒浸入大水槽中如甲所示,等水充满量筒后,在水面以下将量筒倒转过来,使它底朝上如乙所示,此时量筒里面充满了水,再用手抓住筒底向上提起一定高度如丙所示(筒口始终不离开水面),则露出水面部分的量筒内部( )
A.是真空的 B.有水,但不满
C.充满水 D.以上情况都有可能
2.下列事例中不能说明大气压存在的是( )
A.护士给病人注射肌肉针 B.用吸管喝饮料
C.用塑料吸盘挂物体 D.用活塞式抽水机抽水
3.下列现象中与大气压无关的是( )
A.中医里的拔火罐祛除湿气
B.聪明的乌鸦利用小石块喝到了玻璃瓶中的水
C.用吸管喝牛奶
D.病人生病了进行输液治疗
4.大气压强,如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法正确的是( )
A.玻璃管内水银面的上方有少量空气会使实验测量值偏大
B.将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低
C.标准大气压大约可抬起760cm高的水银柱
D.玻璃管倾斜会使得水银柱变高
5.在用水银做测定大气压强的实验时,下面几种情况中能确定混入了空气的是( )
A.管内水银柱高度不等于760毫米
B.使玻璃管倾斜时,水银柱的长度增加
C.无论怎样倾斜玻璃管,水银都不能充满整个玻璃管
D.往上提玻璃管,只要下端管口不离开水银面,水银柱的高度就不变
6.如图所示是托里拆利实验装置示意图,能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜一些
B.换用较粗的玻璃管来做实验
C.外界大气压发生变化
D.往水银槽内加些水银
7.关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.玻璃管顶部开小孔,水银会从小孔涌出
B.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差不变
C.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小
D.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大
8.如图所示是测量大气压的托里拆利实验:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开堵管口的手指时,管里的水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差为760mm。则下列说法正确的是( )
A.若将管子倾斜,管内外水银面的高度差会小于760mm
B.若将玻璃管缓慢上提,且下端始终不露出液面,则管内外水银面高度差会大于760mm
C.若往水银槽内加入水银,则管内外水银面高度差仍为760 mm
D.若在玻璃管的上方扎一个孔,则管内外水银面高度差仍为760 mm
9.如图是测定大气压值的实验装置,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.此装置测出的大气压强数值一定等于760mm高水银柱产生的压强
C.将此装置从山顶移到山脚,管内外水银面的高度差将变大
D.如果不小心管顶破了一个洞,管中的水银将从上面喷出
10.如图所示,是某同学自制的气压计,下列说法错误的是( )
A.自制气压计时需注意瓶口密闭
B.瓶内的气压大于外界的大气压
C.把自制气压计从温州带到西藏,看到玻璃管内水柱的高度将减小
D.若将瓶内装满水,该装置可以验证“力可以使固体发生微小形变”
11.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
12.如图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法错误的是( )
A.抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约为10m
13.如图为一种可感知天气变化的工艺玻璃,内装适量有色液体。A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连。关于此工艺玻璃,下列说法正确的是( )
A.该瓶是连通器
B.若将此瓶从一楼拿到十楼,B管液面会下降
C.若将此瓶放在室外,起风时,B管液面会上升
D.通常晴天大气压比阴雨天高,则阴雨天静置室内B管液面比晴天低
14.小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。用一个未装满水的塑料瓶倒放在盆景中,如图所示,瓶口和瓶颈都被水浸没。以下说法不正确的是( )
A.当盆景中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中气体压强变大
B.几天时间后只要瓶中还有水,盆景中的水位高度不变
C.水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中的原因是大气压
D.最开始盆景中水位慢慢下降,但瓶口还没有露出水面时,瓶内气压不变
15.小明利用玻璃瓶、细管和带颜色的水自制了一个气压计和一个温度计(如图甲和乙所示)。下列说法错误的是( )
A.拿着甲图中的自制气压计上楼过程中,细管中的水柱会下降
B.如用一个细玻璃管在甲图细管口上方水平吹气,管中水柱会上升
C.把乙图中自制温度计放入冷水中,细管中的水柱会下降
D.用力捏乙图中自制温度计的小瓶,细管中的水柱会上升
16.如图所示,大小与材质完全相同的顶端开口的四个油罐,内部装少量水放在火苗上加热。一段时间后,由实验人员迅速将油罐开口朝下倒放入旁边的铁槽中,铁槽中是什么物质,会引起油罐被大气压压瘪( )
A.冰 B.液氮 C.水 D.干冰
17.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错误的是( )
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差c/m 5 5.3 5.7 6 6.3
A.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
D.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
18.如图所示,当将活塞式抽水机的C杆向下压时,A、B阀门的状态应是( )
A.A、B阀门均打开 B.A、B阀门均闭合
C.A阀门打开,B阀门闭合 D.A阀门闭合,B阀门打开
19.大气压与生产、生活、科研紧密相连,下面几个选项中,分析正确的是( )
A.人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小,大气压将外部空气压入肺内
B.用注射器注射药液到体内时,是利用了大气压
C.用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越低
D.做托里拆利实验时,往水银槽里加水银,则试管内外水银面高度差将变大
二.多选题(共1小题)
20.如图是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力F向下压活塞,在水从a端匀速流出来(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。则( )
A.壶内气体的压强大小不变
B.壶内气体的体积逐渐变小
C.向下压活塞的力F逐渐变大
D.壶底内表面所受的压力大小不变
三.填空题(共3小题)
21.用如图所示的装置粗略测量大气压强的值,把吸盘用力压在玻璃上并排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻往挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,则大气对吸盘的压力为 N,大气压强的值为 Pa,若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。(g取10N/kg)
22.活塞式抽水机工作原理如图所示,提起活塞时,阀门 关闭,管外的水在 的作用下进入圆筒。
23.小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)
(1)标准大气压的数值接近于 Pa。
(2)检查该仪器气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到 ,则气密性不好。
(3)小明将该气压计从山脚带到山顶,发现吸管B端的指向将向 移动。
四.实验探究题(共3小题)
24.某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值,主要实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢拉动注射器筒,如图所示,当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力);
C.读取注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L。
(1)完成实验步骤A的目的是 _。
(2)活塞的横截面积S= _。
(3)请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不要求填入实验记录数据)。
大气对活塞的压力F/N 注射器的容积V/m3 活塞的横截面积S/m2 大气压P/Pa
(4)计算大气压强的表达式为p= 。
(5)由于注射器漏气会导致所测量的大气压值 。由于活塞与筒壁间的摩擦会导致所测量的大气压值 (选填“偏小”或“偏大”)。
25.如图甲所示,小玮向估测大气压的大小,她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.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面。
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。
E.根据p=,计算出大气压的大小p。
(1)小玮由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是 。
(2)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的: 。
(3)不计塑料挂钩和吸盘质量,大气压数值计算式p= 。
(4)小吴同学采取如图乙的方案实验,甲、乙两种方案相比, (选填“甲”或“乙”)方案更合理。
(5)小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。她分析,可能是测得的吸盘的面积不准确,也可能是吸盘与玻璃板面脱离时,弹簧测力计的读数不准确,还可能是 (写出一条)。
(6)小玮又把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值。这说明: 。
26.用注射器估测大气压的值实验中。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对 (填“针筒”、“活塞”)的压力。
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 (平衡力/相互作用力)。
(3)研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V,再用 测出全部刻度的长度L。
(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为G1,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2,活塞面积为S,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值的表达式为 (用题中字母表示)。
参考答案与试题解析
一.选择题(共19小题)
1.下图中,将一只空量筒浸入大水槽中如甲所示,等水充满量筒后,在水面以下将量筒倒转过来,使它底朝上如乙所示,此时量筒里面充满了水,再用手抓住筒底向上提起一定高度如丙所示(筒口始终不离开水面),则露出水面部分的量筒内部( )
A.是真空的 B.有水,但不满
C.充满水 D.以上情况都有可能
【分析】利用标准大气压的值结合液体压强的计算公式求出其能够支撑地水柱的高度;联系量筒的长度,即可确定筒内露出水面部分是否充满水。
【解答】解:
假设当时的气压为105Pa,由p=ρgh得这个压强能够支撑的水柱高度:
h===10m;
由于一个量筒的高度远远小于10m,量筒内露出水面部分能够充满水。
故选:C。
【点评】在课本上讲述了托里拆利实验中选用的液体是水银,就是利用了水银的密度大,易操作。
2.下列事例中不能说明大气压存在的是( )
A.护士给病人注射肌肉针 B.用吸管喝饮料
C.用塑料吸盘挂物体 D.用活塞式抽水机抽水
【分析】大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、活塞式抽水机抽水等。
【解答】解:
A、护士给病人注射肌肉针是利用人的压力将药液注入人体肌肉的,不能说明大气压存在,故A符合题意;
B、用吸管喝饮料时,吸出管内的空气,吸管内的气压降低,低于外界大气压,则饮料在大气压的作用下被压入口中,故B不符合题意;
C、使用塑料吸盘时,把吸盘压在光滑的墙上,将吸盘内空气排出,大气压就把吸盘紧压在墙上,能说明大气压的存在,故C不符合题意;
D、抽水机抽水时,上面气压减小,在外界大气压的作用下,水被压上来,能说明大气压的存在,故D不符合题意;
故选:A。
【点评】本题主要考查大气压强,是一道应用性的题目,解题时注意理论联系实际。
3.下列现象中与大气压无关的是( )
A.中医里的拔火罐祛除湿气
B.聪明的乌鸦利用小石块喝到了玻璃瓶中的水
C.用吸管喝牛奶
D.病人生病了进行输液治疗
【分析】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”。
【解答】解:
A、中医里的拔火罐祛除湿气时,先要用火对火罐加热,使火罐内的空气减少,然后利用大气压将火罐压在人体上,属于大气压的应用,故A不符合题意;
B、聪明的乌鸦利用小石块喝到了玻璃瓶中的水,是利用阿基米德原理,与大气压无关,故B符合题意;
C、吸管吸牛奶是利用大气压强;吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,故C不符合题意;
D、输液瓶是一个入口和大气相通、下连输液管的玻璃瓶,瓶内液体受大气压的作用,当药液柱压力大于静脉压力时,瓶内的药液便顺畅地流入静脉,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】此类题举出的例子一般都是学生平时接触过的,上课时老师有讲过,或是平时练习时有做过的,所以要在平时学习中多留心这类与物理有关的生活现象。
4.大气压强,如图所示是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法正确的是( )
A.玻璃管内水银面的上方有少量空气会使实验测量值偏大
B.将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低
C.标准大气压大约可抬起760cm高的水银柱
D.玻璃管倾斜会使得水银柱变高
【分析】(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气测量结果偏小;
(2)大气压随高度的增加而降低;
(3)标准大气压大约可抬起76cm高的水银柱;
(4)玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲以及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。
【解答】解:A、实验中玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气测量结果偏小,故A错误;
B、大气压随高度的增加而降低,故将该装置从山底拿到山顶做实验,水银柱会变低,故B正确;
C、标准大气压大约可抬起76cm高的水银柱,故C错误;
D、玻璃管倾斜会使得水银柱长度变长,高度不变,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了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。
5.在用水银做测定大气压强的实验时,下面几种情况中能确定混入了空气的是( )
A.管内水银柱高度不等于760毫米
B.使玻璃管倾斜时,水银柱的长度增加
C.无论怎样倾斜玻璃管,水银都不能充满整个玻璃管
D.往上提玻璃管,只要下端管口不离开水银面,水银柱的高度就不变
【分析】托里拆利实验中,混入空气的确可以使水银面的高度偏小,但这却不是唯一的因素,天气、环境、海拔等因素也可能产生同样的结果;斜玻璃管,垂直高度不变,水银柱高度自然会增加,越倾斜长度越长直到充满全管,但如果怎么也充不满,我们就得打个问号了,是不是已经被什么给把空间“占领”了;只要管口在水银面下,上提和下按玻璃管都不会影响水银柱的高度。
【解答】解:A、天气、环境、海拔等因素也可能使水银柱高度略小于760mm,所以不能确定就一定是混入了空气,故A不符合题意;
B、使管倾斜,管内的水银柱高度还须保持原来的垂直高度,所以长自然会增加,故B不符合题意;
C、当管倾斜到一定程度时,水银会逐步进入管中,将真空部分充满,但如果始终充不满,说明是有空气占据了这部分空间,故C符合题意;
D、管在水银槽内轻轻上提,只要管口不离开水银面,管内水银面也会随之略微下降,而高度不变,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】在操作托里拆利实验时,要求水银完全装满玻璃管就是要排出里面全部的空气,否则势必会影响测量的结果。但如果怀疑实验中有气泡混入的话,采用C答案中过度倾斜的方法也可以使它显出“原形”。
6.如图所示是托里拆利实验装置示意图,能使玻璃管内外水银面高度差发生变化的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜一些
B.换用较粗的玻璃管来做实验
C.外界大气压发生变化
D.往水银槽内加些水银
【分析】影响托里拆利实验值的因素是大气压值,而与玻璃管的粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关。
【解答】解:
在做托里拆利实验时,只要外界大气压不变,管内外水银面的高度差就不变,改变玻璃管的粗细、将玻璃管稍微倾斜一些、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差;当外界大气压发生变化时,玻璃管中内外水银面的高度差才能发生变化,故C符合题意。
故选:C。
【点评】解决本题的关键是学生对托里拆利实验和大气压与高度的关系的理解和掌握,是一道基础题。
7.关于托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.玻璃管顶部开小孔,水银会从小孔涌出
B.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差不变
C.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小
D.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大
【分析】①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。
②玻璃管粗细、是否倾斜、是否弯曲及及水银槽内水银的多少不会影响大气压的测量值。
【解答】解:A、当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降。此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平,故A错误;
B、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B正确;
C、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故C错误;
D、往水银槽内多倒些水银,管内水银柱会升高,但水银柱的高度由外界大气压的大小决定的,管内和管外水银面高度差不变,故D错误。
故选:B。
【点评】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。
8.如图所示是测量大气压的托里拆利实验:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开堵管口的手指时,管里的水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差为760mm。则下列说法正确的是( )
A.若将管子倾斜,管内外水银面的高度差会小于760mm
B.若将玻璃管缓慢上提,且下端始终不露出液面,则管内外水银面高度差会大于760mm
C.若往水银槽内加入水银,则管内外水银面高度差仍为760 mm
D.若在玻璃管的上方扎一个孔,则管内外水银面高度差仍为760 mm
【分析】托里拆利实验的结果已经证明,在一标准大气压下,大气压能支持约760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、上提与下按、倾斜与否都以及水银的多少没有关系。但如果管上方混入空气就不同了,因为空气也会产生一定的压强,从而抵消了一部分外界气压,从而使水银柱变短。
【解答】解:
A、倾斜的玻璃管会使水银柱变长,但竖直高度依然会不变,故A错误;
B、由于大气压不变,故若将玻璃管缓慢上提,且下端始终不露出液面,则管内外水银面高度差仍为760mm,故B错误;
C、往水银槽内多倒水银,管内、外水银面高度差不变仍为760 mm,故C正确;
D、玻璃管顶端突然破了一个小孔,空气进入试管,试管内有大气压作用,水银柱下降,直到试管内和容器内水银面相平,故D错误。
故选:C。
【点评】大气压强是变化的,天气、海拔等都会影响大气压的大小,但如果所测的结果偏小的话,我们应该及时检查是否管内混入了气泡,这也是实验操作中较常出现的问题。
9.如图是测定大气压值的实验装置,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.此装置测出的大气压强数值一定等于760mm高水银柱产生的压强
C.将此装置从山顶移到山脚,管内外水银面的高度差将变大
D.如果不小心管顶破了一个洞,管中的水银将从上面喷出
【分析】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。
【解答】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760mm高水银柱产生的压强,故B错误;
C、位置较高处的大气压较低,从山顶移到山脚,玻璃管中水银柱的高度就会升高,管内外水银面的高度差将变大,故C正确;
D、玻璃管顶端突然破了一个小孔,空气进入试管,试管内有大气压作用,水银柱下降,直到试管内和容器内水银面相平,故D错误。
故选:C。
【点评】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。
10.如图所示,是某同学自制的气压计,下列说法错误的是( )
A.自制气压计时需注意瓶口密闭
B.瓶内的气压大于外界的大气压
C.把自制气压计从温州带到西藏,看到玻璃管内水柱的高度将减小
D.若将瓶内装满水,该装置可以验证“力可以使固体发生微小形变”
【分析】气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变;当大气压发生改变时,瓶内压强与外部压强不同,则细管内液柱将发生改变。
【解答】解:A、自制气压计时需注意瓶口密闭,使里外气体不通,故A正确;
B、因为瓶内气压等于外界大气压加上水柱产生的向下的压强,所以瓶内气压大于外界大气压,故B正确;
C、自制气压计内部空气压强等于外界大气压和水柱向下的压强之和,把自制气压计从温州带到西藏,外界大气压变小,在容器内部气压的作用下,水柱高度变大,故C错误。
D、用力挤压瓶子,瓶子可以发生形变,细玻璃管内的液面会发生变化,利用该装置可以验证:力可以使固体发生微小形变,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了简易气压计的制作原理,气压与高度的关系,要求运用物理知识要灵活。注意易错点:外界大气压越小,管中水柱越高。
11.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
【分析】(1)如果瓶内水的温度变化,由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化,如果瓶口密封不严,会使瓶内气压变化影响实验结果;
(2)知道大气压随高度的增加而减小;瓶中水面上方是空气,如果此处的气压等于瓶外的大气压,管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高,说明瓶内的气压高于瓶外大气压。
【解答】解:A、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故A错误;
BD、由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高;所以玻璃管内水柱的高度增加,说明大气压随高度增加而变小,故BD正确;
C、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确;
故选:A。
【点评】学生利用身边的器材做成气压计,探究大气压的变化、用所学的知识分析判断,学以致用。
12.如图是活塞式抽水机工作的示意图,下列说法错误的是( )
A.抽水机是利用大气压来工作的
B.在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点受到的作用力竖直向上
C.在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,水被阻不能向下流动
D.这样的抽水机提升水的最大高度约为10m
【分析】(1)(4)抽水机是先将筒内的空气排出,使其内部压强较小,水在外界大气压的作用下被压到高处;
(2)根据相互作用力分析力的方向;
(3)根据图示分析水的流动情况。
【解答】解:
A、抽水机是先将筒内的空气排出,使其内部压强较小,水在外界大气压的作用下被压到高处,所以抽水机是利用大气压工作的,故A正确;
B、在图甲中,当用力在Q处向下压手柄PQ时,手柄上的P点对活塞一个向上的力,由于物体间力的作用是相互的,活塞对P的作用力是向下的,故B错误;
C、在图乙中,在Q点向上抬手柄PQ时,阀门B由于受液体压力而关闭,形成一个闭合的空间,所以水被阻不能向下流动,故C正确;
D、抽水机是利用大气压来工作的,一标准气压能支持10m高的水柱,故抽水机提升水的最大高度约为10m,故D正确。
故选:B。
【点评】本题考查大气压的应用,了解抽水机的构造并牢记大气压的应用是解决该题的关键。
13.如图为一种可感知天气变化的工艺玻璃,内装适量有色液体。A为密闭球体,B为上端开口的玻璃管,底部与A相连。关于此工艺玻璃,下列说法正确的是( )
A.该瓶是连通器
B.若将此瓶从一楼拿到十楼,B管液面会下降
C.若将此瓶放在室外,起风时,B管液面会上升
D.通常晴天大气压比阴雨天高,则阴雨天静置室内B管液面比晴天低
【分析】(1)根据连通器的概念分析解答;
(2)根据大气压与高度的关系分析解答;
(3)根据流体压强和流速的关系分析解答;
(4)知道晴天和阴雨天时外界大气压的变化,比较瓶内外的气压,判断阴雨天静置室内B管液面变化情况。
【解答】解:
A、由图可知,该瓶底部连通,但A上端没有开口,所以不是连通器,故A错误;
B、大气压随着高度的增加而减小,若将此瓶从一楼拿到十楼,外界大气压变小,而A内部气压不变,所以B管液面会上升,故B错误;
C、流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小。若将此瓶放在室外,起风时,B管上面的空气流速变大,压强变小,而A内部气压不变,所以B管液面会上升。故C正确;
D、晴天大气压比阴雨天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,而瓶内的大气压不变,所以阴雨天静置室内B管液面比晴天高,故D错误。
故选:C。
【点评】本题以“天气预报瓶”为载体,考查连通器原理、大气压与高度的关系、流体压强和流速的关系、天气与气压的关系。涉及到的知识点多,综合性强,理解其原理是判断的关键。
14.小明为家中的盆景设计了一个自动供水装置。用一个未装满水的塑料瓶倒放在盆景中,如图所示,瓶口和瓶颈都被水浸没。以下说法不正确的是( )
A.当盆景中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中气体压强变大
B.几天时间后只要瓶中还有水,盆景中的水位高度不变
C.水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中的原因是大气压
D.最开始盆景中水位慢慢下降,但瓶口还没有露出水面时,瓶内气压不变
【分析】随着盆中水的蒸发,盆景内水减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使瓶外水位重新升高,瓶口继续没入水中,空气不再进入,如此反复。
【解答】解:当把装满水的瓶放入盆景的水中时,由于大气压作用在盆景中的水面上,所以水不会从瓶中流出来,此时外界大气压等于瓶内气压加上瓶内水产生的压强,所以瓶内水上方的气压小于外界大气压;当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收,最开始盆景中水位慢慢下降,但瓶口还没有露出水面时,瓶内气体体积变大,气压变小;当盆景中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中气体压强变大,此时瓶内的气压等于外界大气压,由于重力作用水会流出,此时,瓶内的气压仍然等于外界大气压;一旦瓶口再次被水淹没,瓶中的水又停止外流,几天时间后只要瓶中还有水,盆景中的水位高度不变。故ABC正确,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查的是水的蒸发以及大气压的关系,考查了理论联系实际的能力,能否根据所学知识点解决实际问题是解题的关键。
15.小明利用玻璃瓶、细管和带颜色的水自制了一个气压计和一个温度计(如图甲和乙所示)。下列说法错误的是( )
A.拿着甲图中的自制气压计上楼过程中,细管中的水柱会下降
B.如用一个细玻璃管在甲图细管口上方水平吹气,管中水柱会上升
C.把乙图中自制温度计放入冷水中,细管中的水柱会下降
D.用力捏乙图中自制温度计的小瓶,细管中的水柱会上升
【分析】(1)大气压与高度有关,随高度的升高而减小。
(2)流动的液体和气体称为流体,生活中常见的流体是空气和水。流体的流速越大,压强越小。
(3)根据物体热胀冷缩的性质分析解答;
(4)用力捏乙图中自制温度计的小瓶,瓶内的压强增大。
【解答】解:A、上楼时,高度在升高,大气压会随高度的增加而减小,外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高。故A错误;
B、如用一个细玻璃管在甲图细管口上方水平吹气,甲图细管口上方空气流速快,压强小,瓶内大气压不变,所以管中水柱会上升。故B正确;
C、把乙图中的自制温度计放入冷水中,瓶内的水因遇冷体积变小,细管中的水柱会下降;故C正确;
D、用力捏乙图中自制温度计的小瓶,瓶内的压强增大,所以,细管中的水柱会上升;故D正确。
故选:A。
【点评】此题考查大气压的综合应用,液体温度计的构造与工作原理,同时考查了学生应用所学知识解决实际问题的能力,难度不大,属于基础题。
16.如图所示,大小与材质完全相同的顶端开口的四个油罐,内部装少量水放在火苗上加热。一段时间后,由实验人员迅速将油罐开口朝下倒放入旁边的铁槽中,铁槽中是什么物质,会引起油罐被大气压压瘪( )
A.冰 B.液氮 C.水 D.干冰
【分析】物质由气态变为液态叫做液化;引起油罐被大气压压瘪,这说明油罐中的气压会减小。
【解答】解:四个油罐,内部装少量水放在火苗上加热,一段时间后,由实验人员迅速将油罐开口朝下倒放入旁边的铁槽中,油罐被大气压压瘪,表明油罐中的气压会减小;铁槽中的物质是冰、液氮、干冰时,冰、液氮会变为气体,干冰升华为气体,使得油罐内的气压变大;铁槽中的物质是水时,由于水蒸气会液化变为水,使得油罐内的气压减小,油罐在外界大气压的作用下被压瘪。
故选:C。
【点评】本题考查了大气压的存在,属于基础知识。
17.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错误的是( )
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内水面的高度差c/m 5 5.3 5.7 6 6.3
A.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
D.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
【分析】(1)如果瓶内水的温度变化,由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化,如果瓶口密封不严,会使瓶内气压变化影响实验结果;
(2)知道大气压随高度的增加而减小;瓶中水面上方是空气,如果此处的气压等于瓶外的大气压,管内和瓶内的水面应该相平。现在是管内的水面高,说明瓶内的气压高于瓶外大气压。
【解答】解:A、水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大,故A正确;
B、由于高度增加,大气压减小,故B正确;
C、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故C错误;
D、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故D正确;
故选:C。
【点评】学生利用身边的器材做成气压计,探究大气压的变化、用所学的知识分析判断,学以致用。
18.如图所示,当将活塞式抽水机的C杆向下压时,A、B阀门的状态应是( )
A.A、B阀门均打开 B.A、B阀门均闭合
C.A阀门打开,B阀门闭合 D.A阀门闭合,B阀门打开
【分析】抽水机是利用大气压来工作的,熟悉抽水机的结构,根据对其工作过程的了解进行作答。
【解答】解:读图可知,当将活塞式抽水机的C杆向上时,活塞向下压,阀门B在水的重力的作用下关闭,阀门A被水冲开,水进入活塞的上方;当将活塞式抽水机的C杆向下压时,活塞上提,打开的阀门是B,在外界大气压在作用下,水进入圆筒中;而活塞A关闭,活塞上面的水被提到出水管口。
故选:D。
【点评】明确活塞式抽水机的原理,并能结合图中的工作过程进行逐一的分析,是解答的关键。
19.大气压与生产、生活、科研紧密相连,下面几个选项中,分析正确的是( )
A.人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小,大气压将外部空气压入肺内
B.用注射器注射药液到体内时,是利用了大气压
C.用高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大,沸点越低
D.做托里拆利实验时,往水银槽里加水银,则试管内外水银面高度差将变大
【分析】(1)一定体积的气体,肺的体积增大,则其压强变小;
(2)注射器抽取药液是利用大气压来完成的,用注射器往人体内注射药液时利用了人的推力;
(3)气体压强越大,液体的沸点越高;
(4)在托里拆利实验中,水银柱的高度表示了此时大气压的大小,只要玻璃管口不离开水银面,槽内水银面的高低对管内外水银面的高度差不会有影响。
【解答】解:
A、人吸气时,肺的容积增大,肺内空气压强变小,大气压将外部空气压入肺内。故A正确。
B、注射器抽取药液是利用大气压,在大气压的作用下将药液压入注射器内,用注射器注射药液是由于活塞受到推力的作用,与大气压无关,故B错误;
C、高压锅煮食物容易煮熟,原因是压强越大沸点越高,锅内可以达到比较高的温度,所以食物容易熟。故C错误。
D、在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,只要外界大气压不变,水银柱的高度就不会改变。故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了对托里拆利实验的掌握、气压的应用、沸点与气压的关系等,属基础知识的考查。
二.多选题(共1小题)
20.如图是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力F向下压活塞,在水从a端匀速流出来(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。则( )
A.壶内气体的压强大小不变
B.壶内气体的体积逐渐变小
C.向下压活塞的力F逐渐变大
D.壶底内表面所受的压力大小不变
【分析】一定质量的气体,其体积越小,压强越大。根据气体体积的变化,可判断压强的变化,压力的变化等。
【解答】解:
AB、由图可知,当下压活塞时,壶内气体的体积会变小,同时,壶内气体的压强会变大,故A错误,B正确;
C、由于壶内气体的压强变大,所以,壶内气体对活塞产生的向上的压力也变大,则向下压活塞的力F也会逐渐变大,故C正确;
D、由于水从a端匀速流出,说明此处的压强大小不变,而此处的压强等于壶内气体压强与水的压强之差,由于水面在逐渐下降的同时,水的压强在变大,壶内气体的压强在变大,二者之差不变。瓶底所受的压强是大气压强与另一段液体压强(从出水口到底部的水柱产生的压强)之和。所以才保持不变。故D正确。
故选:BCD。
【点评】本题主要考查了对饮水壶内气体压强、液体压强的综合分析,熟悉其结构和工作原理,是正确解答的关键。
三.填空题(共3小题)
21.用如图所示的装置粗略测量大气压强的值,把吸盘用力压在玻璃上并排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻往挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,则大气对吸盘的压力为 32 N,大气压强的值为 8×104 Pa,若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 小 。(g取10N/kg)
【分析】使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力,然后根据p=即可求出此时的大气压强值了。不过吸盘内的空气很难完全被排出,拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小。
【解答】解:大气对吸盘的压力F=G=mg=3.2kg×10N/kg=32N;
大气压的测量值p===8×104Pa;
若吸盘内的空气很难完全被排出,拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小。
故答案为:32;8×104;小。
【点评】这是一种较简便实用的测大气压值的方法,根据实验原理与我们学过的压强知识相结合即可轻松得出结果。
22.活塞式抽水机工作原理如图所示,提起活塞时,阀门 A 关闭,管外的水在 大气压 的作用下进入圆筒。
【分析】抽水机是利用大气压来抽水的,读图,根据其工作过程,可具体描述其工作过程中如何利用大气压的作用将水抽上来。
【解答】解:由图可知,当提起活塞时,阀门A关闭,大气压迫使水推开阀门B,进入圆筒中。
故答案为:A;大气压。
【点评】本题考查了抽水机的工作原理,是一道基础题。
23.小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞口容器上,并用胶带绑紧。检查气密性后,将吸管的A端粘在橡皮膜中心,B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化,从而使吸管绕O点转动,指示气压大小变化。(外界气温的变化对容器内气压的影响极小)
(1)标准大气压的数值接近于 1.01×105 Pa。
(2)检查该仪器气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到 橡皮膜边缘有气泡冒出 ,则气密性不好。
(3)小明将该气压计从山脚带到山顶,发现吸管B端的指向将向 M 移动。
【分析】(1)气压是通过托里拆利实验测量出来的,1标准大气压能支持760mm高的汞柱,由液体压强公式p=ρ液gh,求出气压值;
(2)检查容器的气密性,放在水中观察是否有气泡冒出是最常用的方法。
(3)橡皮膜封住容器,如果橡皮膜是平的说明内外压强相等;如果橡皮膜凹陷说明外部压强大;如果橡皮膜向外凸说明内部压强大。吸管是一个杠杆,橡皮膜的凹陷带动吸管杠杆的转动。
【解答】解:
(1)1标准大气压能支持760mm高的汞柱;根据液体压强公式求出标准气压值:p=ρ液gh=13.6×103kg/m3×10N/kg×0.76m≈1.01×105Pa;
(2)检查气密性时,将绑有橡皮膜的容器浸没在水中,轻压橡皮膜,如果观察到橡皮膜边缘有气泡冒出,说明容器中封住的气体有冒出现象,即气密性不好;
(3)小明将该气压计从山脚带到山顶,山脚气压大于山顶气压,橡皮膜凸起,发现吸管B端的指向从N处变为M处。
故答案为:(1)1.01×105;(2)橡皮膜边缘有气泡冒出;(3)M。
【点评】本题考查一个标准大气压的大小是1.01×105Pa,压强计气密性的检查,以及压强随海拔高度的变化,是一道基础题。
四.实验探究题(共3小题)
24.某物理探究小组用注射器、量程足够大的弹簧测力计、刻度尺去测大气压的值,主要实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,水平向右慢慢拉动注射器筒,如图所示,当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数F(即大气对活塞的压力);
C.读取注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L。
(1)完成实验步骤A的目的是 排出注射器筒中的空气 _。
(2)活塞的横截面积S= _。
(3)请根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整(不要求填入实验记录数据)。
大气对活塞的压力F/N 注射器的容积V/m3 活塞的横截面积S/m2 大气压P/Pa
(4)计算大气压强的表达式为p= 。
(5)由于注射器漏气会导致所测量的大气压值 偏小 。由于活塞与筒壁间的摩擦会导致所测量的大气压值 偏大 (选填“偏小”或“偏大”)。
【分析】这一测量大气压值的方法是根据测量某一特定面积上受到的大气压力,再通过p=F/S计算获得的。围绕这一目的,首先要排出注射器中的空气并将其密封,此时再拉动活塞时里面便接近真空,外面的大气压会紧紧地压住活塞。当我们恰好拉动活塞使之运动的力便等于大气压给予活塞的压力,定一特定的面积也就是活塞的横截面积。活塞的横截面积我们只要观察它的容积V,量出它的刻度的长L就可以通过S=V/L求出来。只是这一实验中注射器筒中的空气不可能完全排出,再者拉动活塞后也可能有少量空气进入,因此会影响测量的结果。
【解答】解:(1)完成实验步骤A的目的是排出注射器筒中的空气,这样拉动活塞时里面才会接近真空;
(2)活塞是一个圆柱体,根据其体积的计算公式,其横截面积S=;
(3)注射器的容积在筒壁上都有标注,要想获得其横截面积必须还要量出其标注刻度部分的长度L,最后根据求出大气压强p=记入表格。(见下表)
大气对活塞的压力F/N 注射器的容积V/m3 注射器全部刻度的长L/m 活塞的横截面积S/m2 大气压强p/Pa
(4)将S=代入压强的计算公式p=可以得出大气压强的表达式为p=;
(5)注射器漏气会导致压力F的值偏小,自然最终测得的大气压强的值也会偏小。
故答案为:(1)排出注射器筒中的空气;(2);(3)活塞全部刻度的长L/m;(4);(5)偏小;偏大。
【点评】测量大气压强的方法有很多,类似的方法主要依据了p=F/S这一公式,只要我们在求F与S上多动一些脑筋,你也会想出更多新的方法来的。
25.如图甲所示,小玮向估测大气压的大小,她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.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面。
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,计算出吸盘与玻璃板的接触面积为S。
E.根据p=,计算出大气压的大小p。
(1)小玮由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是 BCA 。
(2)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的: 尽量将吸盘内的空气排干净 。
(3)不计塑料挂钩和吸盘质量,大气压数值计算式p= 。
(4)小吴同学采取如图乙的方案实验,甲、乙两种方案相比, 乙 (选填“甲”或“乙”)方案更合理。
(5)小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。她分析,可能是测得的吸盘的面积不准确,也可能是吸盘与玻璃板面脱离时,弹簧测力计的读数不准确,还可能是 吸盘漏气、吸盘内的空气没排干净、吸盘与接触面之间有杂质 (写出一条)。
(6)小玮又把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值。这说明: 向各个方向的 。
【分析】(1)整个实验是围绕原理p=展开的,前三步求F,顺序当然不能颠倒;
(2)用力挤压是为了排净吸盘内的空气,这一步非常重要;
(3)根据p=计算大气压的数值;
(4)综合甲乙方案,乙方案更合理;
(5)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;
(6)在各个方向都测出了相近的大气压值,说明向各个方向都存在大气压。
【解答】解:(1)前三步的目的是为了测量拉力F的大小,所以应先挤压排气,再拉,再记数,正确顺序应为BCA;
(2)蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净,这样里面没有气压,外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上;
(3)根据p=计算大气压的数值;
(4)小伟同学采取如图乙的方案实验,甲、乙两种方案相比,乙方案不用考虑吸盘的重力的影响,所以乙方案更合理;
(5)造成实验结果相差很大的原因有很多,吸盘与玻璃板是否接触紧密是一个重要参考因素;所以可能是:吸盘漏气;或吸盘与接触面之间有杂质;或吸盘内空气没有排干净等;(合理即可);
(6)大气压强也像液体的压强一样,是向各个方向都有的,因此把玻璃板分别斜放、立放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值;。
故答案为:(1)BCA;(2)尽量将吸盘内的空气排干净;(3);(4)乙;(5)吸盘漏气、吸盘内的空气没排干净、吸盘与接触面之间有杂质;(6)向各个方向的。
【点评】利用吸盘来测量大气压是一种较常见的方法,把握住几个关键环节才能使测量更准确有效。即:排净吸盘与玻璃板接触面之间的空气。
26.用注射器估测大气压的值实验中。
(1)实验中,分析研究的对象是大气对 活塞 (填“针筒”、“活塞”)的压力。
(2)当活塞相对于针筒开始滑动时,可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对 平衡力 (平衡力/相互作用力)。
(3)研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积。读出注射器的容积V,再用 刻度尺 测出全部刻度的长度L。
(4)为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得烧杯和水的总重为G1,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为G2,活塞面积为S,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值的表达式为 p= (用题中字母表示)。
【分析】(1)明确实验的原理,确定研究对象。
(2)当注射器中的活塞开始滑动时,二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等;
(3)因活塞为圆柱体,所以活塞的横截面积可以通过公式S=来求出,知道注射器的容积,还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度;
(4)当注射器中的活塞开始向左滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相同;当注射器中的活塞开始向右滑动时,此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。
【解答】解:(1)该实验中以活塞为研究对象;分析研究的是大气对活塞的压力
(2)当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力
(3)注射器是一个圆柱体形状,因此,应用刻度尺量出其刻度部分的长度L;
(5)当注射器中的活塞开始向左滑动时,对活塞受力分析:f+F=G1;
当注射器中的活塞开始向右滑动时,对活塞受力分析:F﹣f=G2;
两式联立解得:F=,所以p===;
故答案为:(1)活塞;(2)平衡力;(3)刻度尺;(4)p=。
【点评】利用注射器测量大气压时,用到的公式是p=所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S.利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,利用几何知识可得出活塞的面积S,便可求出大气压的值了。