8.3 大气压与人类生活
题组1 探究大气压的存在
1.著名的 实验证明了大气压强的存在,如图所示为该实验关键装置的示意图。实验时,要将两个半球内抽成接近 ,这样,两个半球就会被 牢牢地压在一起。?
2.如图甲所示的敞口饮料瓶装满水,在侧面扎一小孔a,会有水喷出,此时,若用盖子将瓶口盖紧密封,如图乙所示,则孔中的水将 (选填“继续喷”“停止喷”或“喷一段时间,停止喷”),该现象说明了
3.小明在玻璃杯内盛满水,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,水不流出,纸片也不掉下(如图所示)。下列对整个探究活动的分析中正确的是 ( )
A.探究的问题:大气压强有多大
B.探究的假设:大气对各个方向都有压强
C.探究的目的:研究水的重力与大气压力的关系
D.探究的结论:大气向各个方向的压强相等
4. 用空易拉罐来体验大气压强的存在,下列操作中能达到目的的是 ( )
A.用手捏易拉罐,易拉罐变瘪
B.用重物压易拉罐,易拉罐变瘪
C.让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪
D.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
题后反思
(1)大气压作用在物体上,产生一定的压力,F=p0S;
(2)大气压可通过物体的形变、液体的流动等现象表现出来。
题组2 大气压的测量
5.做托里拆利实验的过程中,玻璃管不离开槽内汞液面,则:
(1)将玻璃管竖直上提1 cm时,汞柱高度 ;?
(2)将玻璃管倾斜一些,汞柱长度 ,汞柱高度 ;?
(3)将玻璃管直径增大,汞柱高度 ;?
(4)将实验从一楼搬到三楼,汞柱高度 。(均选填“不变”“变大”或“变小”)?
6.托里拆利在玻璃管内装入 较大的汞做实验测出了大气压强的值,若换用水完成该实验,则需要玻璃管的长度 (选填“减小”“不变”或“增大”)。?
7.利用容积为10 mL的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值。
(1)实验的原理是二力平衡和 。?
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是 ,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。?
(3)如图所示,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为19 N。?
(4)用刻度尺测出注射器 的长度为5 cm,这样不用测活塞的直径也能算出活塞的横截面积。?
(5)计算出大气压的值为 Pa。?
(6)提出一条本实验中提高测量大气压值精确度的建议: 。?
题组3 大气压与人类生活
8.如图所示为民间的拔火罐,玻璃罐能够紧紧吸附在人身体上是利用了 的知识, 实验首先测出了大气压强的值。?
9. 大气压随海拔高度的升高而 ,小娟同学拿着如图所示的自制气压计从峨眉山脚的报国寺爬到山上的金顶时,发现玻璃管内水柱的高度h 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)?
10.“高压锅”中的“压”字的含义是 (选填“压强”或“压力”);“高压锅”能更快地煮熟食物,不仅节约了时间,更节约了能源。“高压锅”能更快煮熟食物是利用了气压增大,沸点 (选填“升高”“降低”或“不变”)的原理。?
11.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根用来给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药液中,如图所示。这根“闲置”的管是为了利用 。由于针头较细,为确保药液的流速,一般需要将药水袋提升到相对针管不低于1.3 m的高度,由此推算针管处受到的液体压强为 Pa。(ρ药液=ρ水,g取10 N/kg)?
12.医院在给检查者体检抽血时,普遍使用真空采血管,如图所示。使用时,导管一端的针头插入检查者的静脉,另一端的针头插入真空管,血液便会自动流入真空管。血液能够流进真空管的原因是 ( )
A.由血压压入真空管 B.靠自身重力流入真空管
C.被真空管吸入 D.空气把血液压入真空管
13.下列事例中没有利用大气压的是 ( )
A.用离心式抽水机把深井中的水抽上来 B.茶壶盖上的小孔
C.医生用注射器给病人注射药液 D.吸盘吸玻璃
14.由于大气压会随天气的变化而变化,如图所示是某校兴趣小组的同学根据这一知识设计制作的“天气预报瓶”,其中A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水,则下列说法中正确的是 ( )
A.A管越粗,越容易看出不同天气的气压变化
B.A管液面上升时,表示大气压减小
C.A管和B球液面相平时,瓶内气压大于外界大气压
D.在相同天气状况下,在山脚和山顶,A管内液面位置相同
15.图为伽利略制造的第一个温度计,它可以测量气体的温度。若外部大气压不变,在气温发生变化时,球形容器内气体的体积随之发生变化,使玻璃管内液面上升或下降,从而测量出气温的高低。下列说法中正确的是 ( )
A.当气温升高时,球形容器内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
B.当气温升高时,球形容器内气体体积缩小,玻璃管内液面上升
C.当气温降低时,球形容器内气体体积缩小,玻璃管内液面下降
D.当气温降低时,球形容器内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
典题讲评与答案详析
1.马德堡半球 真空 大气压
2.喷一段时间,停止喷 大气压的存在
3.B
4.D 解析: 用手捏易拉罐,易拉罐变瘪,是手给易拉罐一个力,改变了易拉罐的形状,故A错误;用重物压易拉罐,易拉罐变瘪,是重物给易拉罐一个力,改变了易拉罐的形状,故B错误;让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪,是地面给易拉罐一个力,改变了易拉罐的形状,故C错误;用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐内的气压减小,易拉罐外面的大气压大于易拉罐内部的压强,所以易拉罐受到向内的压力大于向外的压力,这两个力的合力把易拉罐压瘪,可以证明大气压的存在,故D正确。
5.(1)不变 (2)变大 不变 (3)不变 (4)变小
解析: (1)将玻璃管竖直上提,大气压不变,故汞柱高度不变;(2)将玻璃管倾斜一些,大气压不变,汞柱高度也不变,但玻璃管内汞柱的长度会变大一些;(3)将玻璃管直径增大,大气压不变,汞柱高度也不变;(4)将实验从一楼搬到三楼,大气压随高度的增加而减小,故所能支持的汞柱高度也变小。
6.密度 增大 解析: 首先测出大气压强值的是意大利科学家托里拆利,他选用密度较大的汞进行实验,测出1个标准大气压能够支持0.76 m高的汞柱,即1个标准大气压相当于0.76 m高汞柱产生的压强,其大小约为1.013×105 Pa。如果换用水来做实验,则玻璃管的长度至少为h=p0ρ水g=1.013×105Pa1.0×103kg/m3×9.8 N/kg≈10.34 m,因此需要增大玻璃管的长度。
7.(1)p=FS (2)排尽注射器内的空气 (3)刚被拉动
(4)带刻度部分 (5)0.95×105
(6)给活塞涂上凡士林或其他润滑油(合理即可)
8.大气压 托里拆利
解析: 拔火罐时,用镊子夹一棉球,蘸一些酒精,点燃,在罐内迅速旋转一下再抽出,罐内空气受热排出,此时迅速把罐扣在皮肤上,罐内的气体冷却后气压降低,小于外面的大气压,外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上;因此拔火罐是利用了大气压的知识;托里拆利实验首先测出了大气压的值。
9.减小 增大
解析: 大气压强随着海拔高度的增加而减小;瓶内的气体是封闭的,随着海拔高度的增加,外界的大气压减小,在内部气体压强的作用下,玻璃管内水柱会上升,所以玻璃管内水柱的高度h增大。
10.压强 升高
11.大气压 1.3×104
解析: 针管处受到的液体压强:p=ρ药液gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1.3 m=1.3×104 Pa。
12.A
13.C 解析: 医生往注射器内吸药液时用到了大气压,但向病人体内注射药液时,利用的是人的推力,与大气压无关。
14.B 解析: 玻璃管越细,水柱液面变化越明显,故越容易看出气压的变化,故A错误;球内气压为p内,外界大气压为p外,玻璃管内水压为p水,由于存在平衡关系:p内=p外+p水,p内可视为不变,故A管液面上升时,p水变大,说明大气压减小,故B正确;由于存在平衡关系:p内=p外+p水,A管和B球液面相平时,p水=0,说明瓶内气压等于外界大气压,故C错误;由于存在平衡关系:
p内=p外+p水,在相同天气状况下,在山脚时,外界大气压较大,故水柱较低,在山顶时,外界大气压较小,故水柱较高,即A管内液面位置不同,故D错误。
15.A 解析: 当外界气温上升时,球形容器内的气体受热膨胀,由于密闭,所以压强增大,使管内的液面下降;反之,当外界气温下降时,球形容器内的气体收缩,压强减小,管内的液面上升。