9.3 大气压强
考点一:大气压强产生原因
典型例题:
1.首先向人们证明大气压存在的著名物理实验是( )
A.马德堡半球实验
B.托里拆利实验
C.探究液体内部压强规律的实验
D.验证阿基米德原理实验
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
变式训练:
1.下列现象或实例与大气压无关的是( )
A.人用吸管吸饮料
B.飞机获得向上的升力
C.活塞式抽水机抽水
D.高原地区水的沸点低于100℃
考点二:大气压强的测量
典型例题:
1.如图所示,把一端封闭的玻璃管装满水银后竖直地倒立在水银槽内,管的顶端高出水银槽中水银面36cm(当时大气压支持76cm水银柱),若在顶端开一个小孔,下列说法中正确的是( )
A.水银仍充满管子,但不会喷出
B.管内水银面立即下降
C.水银可喷出40cm高
D.水银喷出但不到40cm高
2.某同学在做托里拆利实验时,有如下操作,则对实验结果产生影响的是( )
A.将玻璃管略微上提一些
B.将玻璃管稍稍倾斜一些
C.向水银槽中多加了些水银
D.玻璃管中不慎混入了少许空气
3.如图所示,艾力同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中,大气压 了,(填“上升”“不变”“下降”),他观察到气压计中的水柱 (同上).他还发现,山上的居民煮饭都是用高压锅,这是因为高压锅密封性能良好,用它煮食物时,水蒸气不易外泄,从而 了锅内的压强(填“增大”或“减小”),使锅内水的沸点 (填“升高”或“降低”)。
4.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,下面说法错误的是( )
A.实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气
B.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
D.玻璃管倾斜不影响实验测量结果
5.小梁同学用实验测量某地大气压的值.她在长约1米、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.
(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”)她测量的值.
(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10m”或“可以小于10m”).
变式训练:
1.利用容积为10cm3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 ;
(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,水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为19N;
(4)用刻度尺测出注射器 长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积;
(5)则大气压的值为 Pa;
(6)提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议: 。
2.如图所示,小琪想估测大气压的大小,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=F/S,计算出大气压的大小P。
(1)小琪由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序是________。
(2)如果实验中小琪所用的弹簧测力计的量程是0—5N,吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2,她______ (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa)。
(3)小琪通过实验测出的大气压值比用气压计测出的值小,请写出一条可能的原因____________。
3.洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了,他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了,如图所示,为此他突然联想到所学过的大气压知识,于是,洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案.
【方案设计】
(1)用刻度尺测出吸盘的直径D;
(2)将吸盘四周沾上水,挤出里面的空气压在光滑的水平地面上;
(3)用力竖直往上拉吸盘柄,直到吸盘脱离地面,根据经验估测拉脱吸盘所需拉力的大小;
(4)计算出当地大气压强.
【评估交流】
洋洋同学说:“我们的实验原理是________,操作过程规范,较方便地估测出了大气压强.”瑞瑞同学说:“在操作过程中,我发现存在_____________________________、____________等问题,尽管我的操作规范,但估测的结果误差较大.”洋洋认真思考后,同意了瑞瑞的意见,然后,他们继续一起探讨如何改进方案,尽量减少测量误差.
根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况可知,测出的大气压强P=________(用字母表示);实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水,这样做的目的是________________________.
4.小明利用最大刻度值标有2.5 mL的一次性注射器等器材,对大气压的值进行测量.其实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔.
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示.当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5 N.
c.测出注射器全部刻度的长度为4cm.
d.根据测量数据,算出大气压的值.
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和________.
(2)此注射器活塞的横截面积是________cm2.根据实验数据计算出大气压强是多大?________Pa.
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
(4)小红对小明所做实验进行改进,在完成a、b步骤,活塞推到注射器底端后,添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计的示数为1.2 N”这一实验步骤,这是为什么?___________________________.
(5)同理小明也是想通过一个塑料挂钩(质量可忽略不计)来估测大气压值,把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面,如图所示,测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10 cm2,又找来一轻塑料桶(质量可忽略不计),并在桶中装入8 L水,问一下此时塑料桶挂到挂钩上会不会把吸盘拉掉,请你帮他写出计算过程和判断依据.(g取10 N/kg)
5.将烧瓶内的水加热至沸腾后移走火焰,水会停止沸腾.迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水(如图),你会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来.则下列说法正确的是( )
A.两次沸腾,瓶内气体压强相同
B.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内气体压强小
C.两次沸腾时,瓶内水的沸点相同
D.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内水的沸点高
6.暑假里,李辉同学到拉萨旅游,到达拉萨后发现带去的密封很好的袋装方便面内部气体膨胀了很多,导致这一现象的主要原因是:李辉家所在地的大气压比拉萨旅游区的大气压________.与膨胀前相比,这包方便面的质量________,袋内气体密度________.
7.用图示的实验装置来测量液体的密度.将一个带有阀门的三通U形管倒置在两个装有液体的容器中,用抽气机对U形管向外抽气,再关闭阀门K.已知左边液体的密度为ρ1,左右两边液柱高度差分别为h1、h2,则下列说法正确的是( )
A.实验中必须将U形管内抽成真空
B.若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差会增大
C.右边液体的密度ρ2=ρ1h1/h2
D.右边液体的密度ρ2=ρ1h2/h1
8.护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示,这根“闲置”管是为了利用________.由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于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)
大气压强
考点一
典型例题:1.A 2 .A 变式训练:1.B 2.B
考点二
典型例题:1.B 2.D 3.下降 上升 增大 升高 4..D 5.9.52x104
大于 可以 必须小于10m
变式训练 1.(1)P=
(2)排尽筒内空气,密封注射器 (3)刚被拉到 (4)带刻度部分 (5)8.5×
(6)采用小活塞涂上凡士林或其他润滑油等
2.(1)BCA (2)不能 (3)吸盘漏气、吸盘内的空气没有排干净、吸盘与接触面之间有杂质(合理均可)
3..P= 吸盘中的气体挤不干净 拉脱所需力的大小估测偏差大 防止外面的空气进入吸盘
4.(1)刻度尺 (2)0.625 1.2×105 (3)B
5.B 6.①随着海拔高度的增高,空气密度减小,大气压也随之降低;而袋内气体由于密闭气压几乎不变,外界大气压大于袋内气压,外界大气压的降低导致袋装方便面内部气体膨胀;②质量是物体的一种基本属性,这包方便面的位置变了,质量不变;
③袋内气体膨胀后体积变大,由于气体的质量不变,根据公式ρ=m/V可知,袋内气体密度变小 故答案为:高;不变;变小
7.C 8.解答:
因为输液时,如果没有这根“闲置”管,外部压强大于瓶内压强时,液体就无法输入到人体中,所以这根“闲置”管是利用大气压使药液顺利流出的;
针管处受到的液体压强p=ρ药液gh=1.0x103kg/m?x10N/kgx1.3m=1.3x104Pa
故答案为:大气压;1.3x104Pa