2.3 气体压强及其应用-2021-2022学年八年级科学上册举一反三培优讲义（华师大版）

2.3 气体压强及其应用 1． 知识点及考点概述： 考点1——大气压的计算 考点2——大气压与高度的关系 考点3——大气压的综合应用 考点4——流体压强和流速的关系 考点5——压力锅专题 二．考点举一反三 〖考点1 大气压的计算〗 〖方法点拨〗 1.借助压强公式及平衡力来求解大气压 2.通过托里拆利实验计算大气压 〖例题1〗.如图是小明利用V=2mL的注射器，弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。 （1）利用刻度尺测量出________的长度l为10cm，即可算出活塞横截面积为________cm2； （2）把活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器小孔，再水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F=2.1N，据此可测得大气压值p=________Pa； （3）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为 ，则大气压值 ________（用题中出现的物理量符号表示）； （4）实验时若筒内空气没有排尽，此因素将导致所测大气压值________（偏大/偏小/不变）。 【答案】 （1）注射器刻度部分；0.2（2）（3）（4）偏小 【解析】【解答】（1）利用刻度尺测量出注射器刻度部分的长度，活塞横截面积 （2）当注射器的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力，大气对活塞水的压力等于弹簧测力计的示数，测得大气压值 （3）水平向右缓慢拉动注射器筒时，当活塞开始滑动时，活塞相对于筒壁向左运动，摩擦力的方向向右，设大气对活塞的压力为F0 ， 则 ① 小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为 ，活塞相对于筒壁向右运动，摩擦力的方向向左，则 ② 由①②可得 大气压值 （4）实验时若筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，由 可知，导致测量的大气压值偏小。 【分析】（1）（2）当活塞恰好开始运动时，受到的拉力等于大气压对活塞的压力；利用刻度尺测量物体的长度，结合活塞的半径求解面积；已知压力的大小，结合压强的公式p=F/S求解压强；（3）结合弹簧测力计示数和横截面积求解压强的表达式即可；（4）活塞密封性不好、里面有残余气体，活塞与侧壁有摩擦力会使得拉力产生的压强偏小。 〖变式1-1〗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. 是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落 B. 实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气 C. 大气压的数值等于这段水银柱产生的压强 D. 换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将不变 【答案】 B 【解析】【解答】A．从图中可以看到，托里拆利实验，玻璃管内的水银柱上方是真空，水银柱对下方会有一个压力，而外界的大气压也对容器的水银面有一个压力，这是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落，A正确，不合题意； B．如果实验中玻璃管内水银面的上方有少量空气，那么水银柱的高度就不是这个值了，少量空气的压力和水银柱的压力之和等于外界大气压力，B错误，符合题意； C．由上述可知，大气压的大小等于这段水银柱产生的压强，C正确，不合题意； D．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差还是760mm，外界大气压不变，这个高度差也不变，D正确，不合题意。 〖变式1-2〗如图所示，利用托里拆利实验装置测量大气压时，能使测量值发生改变的是（   ） ​​ A. 使玻璃管稍下降一点     B. 将实验从山下移到山上     C. 使玻璃管稍粗一点     D. 使玻璃管倾斜一点 【答案】 B 【解析】解：A.下降玻璃管，只要管口不离开水银面，水银柱的高度不会受影响，所以不会影响测量值的，故A不符合题意。B.将实验从山下移到山上，则大气压将降低，则能支撑的水银柱高度降低，故B符合题意。C.使用的玻璃管稍粗些，只是进入玻璃管中的水银的体积多了，玻璃管粗，大气压的值一定时，玻璃管中的水银的高度不会受到影响，所以不会影响测量值的，故C不符合题意。D.测量时玻璃管稍倾斜，只会增加玻璃管中水银的长度，但是水银的高度不会改变，所以不会影响测量值的，故D不符合题意。 【分析】影响实验中液柱高度的主要原因有：实验地海拔的变化；混入少量空气；液体密度变化。 〖变式1-3〗如图所示，是小明同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，下列判断正确的是（   ） A. 此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强 B. 若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差将不变 C. 若换用密度比水银小的液