2.3大气压应用和实验 练习-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

专题六：大气压计算和实验 【课前检测】 1、如图所示，该装置是输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平。过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（　　） ​​ A．甲瓶中的液面高 B．乙瓶中的液面高 C．甲、乙两瓶中的液面一样高 D．以上三种情况均有可能 2、如图，小试管的直径略小于大试管的直径，现在大试管内装满水，然后套入小试管（无水），然后将装置倒立，这时我们观察到的现象是（　　） A．小试管被流水带出大试管 B．小试管在大试管内上升 C．小试管内会有部分水进入 D．小试管内也会充满水 3、某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验，将吹风机对准三个相同的水平通道左端口向下吹风，在通道右端口处同时放置相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于 如图所示的位置。下列说法合理的是（　　） A．此实验原理与高压锅工作原理相同。 B．三个通道的左端口处，C 处压强最小。 C．增大吹风机的风速，乒乓球向左移动更明显。 D．若通道变宽，乒乓球向左移动更明显。 4、湖州传统姜糖在制作中需要用沸腾的方法提高浓度。在标准大气压下，为了使糖在沸腾时不变质，沸腾的温度要低于100℃，应采用的方法是（　　） A．使加热的炉火小一些 B．把糖汁放在敞口的容器里加热 C．把糖汁放在密闭的容器内加热 D．把糖汁放在密闭的容器里加热，并不断向外抽气 5、一天，小芬家正用压力锅做饭，突然，米汤从放气孔“吱吱 ”地射出。原来，易熔片熔了。妈妈到小摊上买了一个易熔片装上后开始烧绿豆汤。几分钟后，只听“嘭”的一声巨响，变形的锅盖飞到了天花板上，绿豆和汤四处飞溅。小妍分析了这次事故的原因，其中不可能的是   (   ) A．可能锅盖中心的出气孔堵塞了 B．可能限压阀与杆之间摩擦力太大或卡住了 C．可能锅盖内侧的橡皮圈老化了，锅盖与锅之间密封不好 D．可能新买的易熔片是不合格产品，熔点太高 6、如图是一种“吸盘式”挂衣钩。将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上，可挂衣帽等物品。它主要部件是一个“橡皮碗”，下面有关的说法错误的是（　　） A．被玻璃“吸”住后，皮碗内的气压小于大气压 B．皮碗内挤出的空气越少，吸盘贴在玻璃上就越紧 C．皮碗与玻璃之间的摩擦阻止衣物向下的移动 D．不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上，粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气 7、将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，如图所示。观察到　 　，产生这一现象的原因是　 　；某制药厂在制药时，为了从药液中提取抗菌素粉剂，采用加热的方法使水沸腾，从而除去水分，但要求药液的温度必须保持不超过80℃，可行的方法是　 　。 题型一：大气压相关实验 【例1】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。 【例2】张老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料片紧贴水面盖住杯口，压紧后将杯子倒置，放手后水和塑料片都不会掉下来，如图甲所示，此现象能说明　 　的存在。张老师接着将倒置的杯子插进密闭钟罩内的水槽中并把杯子悬挂起来，把塑料片取走，杯内的水仍不会下落，如图乙所示。当用抽气机持续抽出钟罩内空气，杯内的水会掉下来，判断理由　 　；如果再把空气放进钟罩内，水　 　（选填“会”或者“不会”）被“吸”到杯内。 【例3】在自主学习探究过程中，小张利用带拉环的吸盘，固定在墙上的平面镜，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平方厘米；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）上述的实验步骤中，哪一步是多余的 　 　（填序号）。 （2）将吸盘沾水润湿的目的是：　 　。 （3）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，则你预计的弹簧秤示数可能会 　 　 （“变大”变小”或”不变”）。 （4）若丙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N，小刚用14N拉力慢慢拉动注射器该注射器有刻度的部分长度为10cm，注射器容积为10毫升，则该地的大气压为 　 　Pa。 【例4】某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是　 　。 （2）如图1，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为6N。 如图2，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后，计算活塞的横截面积为　 　。 （3）同学们发现实验误差偏大，请分析，该实验过程中导致误差的原因　 　。 （4）针对以上实验带来的误差，小明对该实验进行了改进采用了图示3装置，将该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，测得杯与水的总质量为4.1kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出2.2kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为　 　N，所测大气压的值应为　 　Pa。 【例5】小花利用标有最大刻度值4.5mL的注射器等器材，对大气压的值进行测量，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颈部，使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右拉注射器，如图甲所示。当注射器中的活塞移动时，记下弹簧测力计的示数为8.1N； c.用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6cm；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、刻度尺、细绳、橡皮帽、水和 　 　。 （2）此注射器活塞横截面积是　 　cm2；根据实验数据计算出大气压强是　 　Pa，比真实值 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 （3）小花又用塑料吸盘挂钩对大气压的值进行测量，如图乙。她将吸盘紧紧压在厚玻璃上，测出吸盘的直径为D，然后用弹簧测力计缓慢地拉塑料吸盘直至使其脱离玻璃，读出拉开瞬间的拉力为F，算出大气压的值为　 　（用字母表示）。她发现测出的大气压值比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。导致这种结果的原因是：　 　。 （4）小花与同学们分析实验时，发现测得的大气压值误差较大，对此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 　 　。 【例6】小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小，步骤如下： ①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为2cm2； ②将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上； ③用弹簧秤拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为19N； ④记录整理数据； ⑤算出大气压强，分析实验结论。 实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析： （1）将吸盘沾水湿润的目的是　 　。 （2）根据小科的实验数据，计算得到大气压强等于　 　帕。 （3）小科测得大气压强比实际大气压强偏低，可能的原因是①　 　；②　 　。 ( 小试身手 ) 1、生活中处处有科学，请填写以下的科学知识： （1）.将少量橄榄油 醋 冰块 白糖 洗衣粉 面粉 味精 分别加入水中振荡，其中 形成悬浊液， 形成溶液。（写序号） （2）.夏季雷雨前鱼会纷纷游到水面上来，这是因为气压 了，使得氧气在水中的溶解度下降。 （3）衣服上有油脂等脏物时，用水洗是洗不掉的，这是因为油脂在水中的 能力比较弱。烹煮牛肉汤时，为了解汤的咸味是否适宜，取锅中少量汤品尝即可，这是因为溶液具有 性。 （4）如图所示：吸盘挂钩能吸在竖直墙上，是 作用的结果。在向下的拉力作用下没有掉下来，是因为受到 的作用。 2、如图甲所示的覆杯实验中 （1）硬纸片不会掉下的事实是_________存在的证据； （2）小明认为实验中是水粘住了纸片，老师用如图乙所示装置进行实验，随着空气被抽出，纸片掉下了，排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同，而杯口更小的杯子进行实验，要使同一硬纸片掉下，相同情况下需要抽气的时间会______（填“变短”、“变长”或“不变”）。 3、某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽等器材来测量大气压。 （1）如图甲所示的实验中，可能会使测量值偏大的是 。 A．注射器内空气未排尽 B．活塞与注射器筒壁间有摩擦 C．活塞与注射器筒壁不完全密封 （2）采用图乙方式实验，会使测量结果偏大，其原因是　 　。 4、在自主学习探究过程中，小菲同学利用带拉环的吸盘、厚玻璃板、水、刻度尺、大量程 弹簧秤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将吸盘沾水湿润后，压在厚玻璃板上，排尽吸盘内空气； ③用弹簧秤水平拉动吸盘，直到恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为96牛； ④记录整理数据； ⑤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）将吸盘沾水湿润的目的是　 　； （2）根据小菲同学的实验数据，计算出大气压的值为　 　帕，与标准大气压有 偏差可能的原因是　 　； （3）小菲同学又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧秤向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值，这说明　 　； （4）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会 　 　96牛（选填“大于”、“小于”或“等于”） 5、如图所示，将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上，在瓶口处有一张可自由出入的纸片。在瓶口处从上往下用力迅速吹气。此时小纸片将会　 　(选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”)。请运用所学知识进行解释　 　。 6、新建的广场喷泉引起了同学们的好奇：喷水时，“泉水”中央有一颗硕大的石球不停地翻滚。这是怎么回事？同学们有种种猜测。小玲联想所学知识，意识到这个问题可能跟“流体压强与流速的关系”等方面的知识有关，她与同学们反复讨论，设计了一个模拟实验并获得了成功，如图（a）为实验情景。 实验器材：圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等。 实验步骤： ①取圆珠笔杆作为喷管，通过软管接于自来水水龙头上。打开水龙头，自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束。 ②将乒乓球放在水束上方，观察乒乓球的情况。 观察结果：多次实验表明，乒乓球能稳定在水束上方旋转。 分析讨论： （1）乒乓球能稳定在水束上方某一位置，是因为它在竖直方向受到平衡力作用的缘故。乒乓球在水束上方旋转，是由于水对乒乓球左右两侧向上的推力不相等所造成的，从图（b）中乒乓球的旋转情况看，此时水束对乒乓球左侧向上的推力　 　（选填“大、于”或“小于”）右侧；在多次实验中，每次乒乓球旋转的方向　 　（选填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”）。 （2）如图（b），水束略偏左，球为什么没有向右远离而下落呢？这是因为，左侧水的流速与右侧水的流速不同导致左侧水的压强　 　右侧水的压强，使球在水平方向能维持平衡。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 7、学习了大气压的相关知识后，同学们想估测一下大气压的大小。他们准备了如下器材：不同规格的注射器、两个弹簧测力计(量程为10N)、刻度尺、一个铁丝做成的T型钩、细线、橡皮帽等。某组同学在实验中选了B规格的注射器，发现弹簧测力计的量程太小了。于是设计了图甲实验装置，顺利完成了测量任务。具体步骤如下： ①先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L ②把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽简内的空气。然后，用橡皮帽封住注射器的小孔。 ③然后慢慢地拉注射器，刚好拉动活塞时，两个测力计示数均为F 请根据他们实验方案回答以下问题： （1）若不考虑其他因素的影响，则本次测量大气压值P=　 　。 (用测量步骤中的V、L和F表示) （2）实验过程中，同学们发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽。这将使得测量结果比：当天气压　 　(填“偏大”或者“偏小”）。请你想一个方法帮助他们解决这个问题，写出你的操作方案　 　。 （3）另外一组的同学用一个弹簧测量计也完成了实验，请你分析他们选择的是哪个注射器，并说明理由：　 　。 题型二：计算 【例7】有资料说明，在刮龙卷风时，中心大气压强可以达到9×104Pa。在一座面积为200m2的简易厂房中，当时的大气压强是1×105Pa，如果此时龙卷风中心从厂房房顶上方刮过，那么在厂房房顶上受到的作用力可能是（　　） A．方向向上，2×106牛 B．方向向下，2×106牛 C．方向向上，1.8×107牛 D．方向向下，1.8×107牛 【例8】某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d，皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（　　） A．p B．p C．p D．pπd2G 【例9】7月25日至7月28日，第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地，给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时，会带来气压的急剧降低。 （1）1个标准大气压的值为 ___________Pa； （2）台风登陆时，某建筑工地的简易房紧闭门窗，彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压，屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa，屋顶的面积为80m2，这时屋顶所受到的内外压力差可达___________N，足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。 【例10】1654年，马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”，证明了大气压的存在． （1）实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，此时球内接近　 　，周围的　 　把两个铜半球紧紧地压在一起． （2）如图，某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验，在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要　 　（假设山底与山顶气温相同）。在山底，当锅两边受到的拉力均为4000N时，锅恰好被拉开，此时锅内空气的压强约为　 　Pa（大气压取105Pa）． 【例11】 7月25日至7月28日，第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地，给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时，会带来气压的急剧降低。 （1）1个标准大气压的值为 　 　Pa． （2）台风登陆时，某建筑工地的简易房紧闭门窗，彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压，屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa，屋顶的面积为80m，这时屋顶所受到的内外压力差可达　 　N，足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。 【例12】学习了大气压的知识以后， 小明知道了标准大气压为 1.01×105Pa，他想亲自证实 一下： （1）小明买来一个带塑料挂钩的吸盘（吸盘的质量忽略不计） 贴在玻璃餐桌的下表面，如所示，测出吸盘与玻璃的接触面积为 10cm2 ；又找来一个塑料桶， 在桶中装适量水，称得水和桶的总质量为 8kg； 经过计算， 他认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请你写出小明的计算过程和判断依据。 （2）当小明把水桶小心挂到挂钩上时， 吸盘却被拉掉了，吸盘被拉掉的原因可能是　 　（答一点即可）。 【例13】图甲为高压锅的构造，图乙为水的沸点与气压的关系图象。 （1）请说明高压锅为什么能将食物加热到 100℃以上？ （2）若高压锅出气孔的直径为 6mm，压在出气孔上的安全阀的质量为 81g。 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？（π取 3，下同。外界大气压为1.0×105Pa） （3）若要把这种高压锅销售到西藏地区，在保证高压锅安全使用的前提下，用这种高压锅烧水时，水的沸点要达到 115℃，应使用质量为多大的限压阀？（西藏地区外界大气压平均值为 0.8×105Pa） 【例14】阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯，该电梯外形是长圆筒，升降过程不使用线缆，而是靠气压驱动。需要上楼时，抽气泵启动，抽走顶部空气，此时底部与顶部就会形成气压差，底部空气推动电梯室往上升，需要下楼时，顶部充气，气压增大，使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通，外界大气压为1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部面积均为0.9m2．（g＝10N/kg） （1）气压差形成的压力差为多少N，可使空载的电梯匀速上升？ （2）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为多大？ （3）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少？ ( 小试身手 ) 8、在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃。图中E为一圆形吸盘，其直径为0．2米，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1米，重125．6牛，若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小　 　帕。 9、疫情期间，新冠肺炎患者一般通过“负压式”救护车接送，在专业医院进行隔离治疗。在“负压”的作用下，空气只能由外流向内，从而实现病人的安全隔离，以防止病毒扩散。 （1）“负压”是指___________； （2）某“负压式”救护车内部的气压为9.95×104Pa，车窗上玻璃的面积为0.6m2，该玻璃受到的空气压力差有多大？___________（外界大气压强为1×105Pa） 10、小科发现中性笔的笔帽上有小孔，为了解小孔作用，小科查阅资料：儿童不小心将笔帽吸入引发窒息，因此被称为“救命孔”。 (1) 医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是：急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是：一定温度下体积_______时，压强增大； (2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，笔帽的横截面积约为0.8cm2，医生至少需要1N的力才能将笔帽取出。由于呼吸道堵塞导致肺内气压降低，则此时肺内气压大约是多少帕？（外界气压p0＝1.0×105帕） 11、如图所示的示意图，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当内部的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小，现有一个直径为22cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，质量为100g的限压阀，用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。问： （1）高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而_______工作的； （2）此时锅内部气体的最大压强是多少？ （3）该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时，要保证水的沸点不变，则应换一个质量为多大的限压阀？ 12、下图所示是高压锅的基本结构示意图，锅盖上有一个空心柱为出气孔，空心柱上戴着的一个帽子为安全阀，当高压锅内的气体压强超出了安全值时，锅内的气体就会冲开安全阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小，（π取3，标准大气压值取） 高压锅自重 高压锅直径 出气孔半径 安全阀质量 40N 30cm 2mm 120g （1）小科在使用电饭煲煮玉米时发现大约需要15~20分钟能将玉米煮熟，而换用高压锅大概只需要8分钟就能煮熟。请根据此现象解释其中包含的科学道理； （2）已知此高压锅内气体的最大压强不能超过，要使此高压钢能继续安全使用，原来的限压阀不能再使用，那么应该再配备一个质量为多少克的限压阀？（g=10N/kg）     【课后巩固】 1、小丽要外出旅游，为防止阳台上的盆栽植物缺水，想制作一个自动浇花装置。她在瓶底与瓶盖上各开一个小孔，瓶内装水（如图甲）。发现水从瓶盖小孔快速流出，不能实现长期自动供水。如何才能实现长期自动供水呢？小丽和拓展小组的同学进行了如下研究。 【实验研究】只在瓶盖上开一个小孔，装入4/5的水，留下1/5的空气，瓶子倒放（如图乙）。在20℃的恒温室内，用40℃的湿毛巾裹在瓶子有气体部位，观察记录1小时内发生的现象。 【实验记录】开始时小孔只滴水（如图丙）；一段时间后停止滴水，没有气泡进入；然后小孔只进气泡、不滴水（如图丁）；最后既不滴水也不进气泡。测出有关科学量，并绘制成图（如图戊）。 换用25C、30℃、35℃、45℃的湿毛巾重复试验，均产生类似现象。 【实验分析】 （1）瓶子倒置后，瓶内液体对瓶盖存在　 　； （2）瓶子内气体吸收毛巾上的热量后温度会升高，一段时间后逐渐恢复至室温。结合装置滴水的原理以及戊中曲线的变化规律，分析A，B，C，D四点，其中　 　点瓶内气体温度最高； （3）【实验预测】若用低于环境温度的湿毛巾包在乙瓶子外部，1小时内可观察到的现象 是　 　； 2、利用大气压原理解释现象时，有同学经分析后概括出以下思维模型： （1）思维模型中的“？”处应填　 　。（选填“开放”或“密闭”） （2）中医拔火罐时，先用点燃的棉球加热火罐，再将火罐平贴于皮肤，不一会儿压强差使皮肤向罐内凸起。根据思维模型，火罐平贴于皮肤后通过　 　的方式减小罐内气压。 3、如图为两个趣味实验： （1） 如图甲所示，两只“纸船”漂浮在水面上，要观察到两“船”靠近的现象，可用注射器对着图中的 　 　(选填字母)点处射水。 （2）如图乙所示，往吸管D中吹气，可以看到吸管E中的水面上升，以下现象中涉及的科学原理与之不同的有　 　 (选填序号) ①在火车站站台上，人要与行驶的列车保持适当距离 ②通过拍打窗帘，清除它上面的浮尘 ③平行于岸边航行的船不能靠岸太近 4、 5、 小明学习《天气与气候》内容后，将使用过的饮料瓶改造成实验工具。将一大饮料瓶去掉瓶底，并在瓶身一侧开一小口，在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分，如下图。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛，小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。利用该装置可以模拟风的形成。图中 C 点箭头表示线香烟雾的飘动方向，其中正确的是　 　（选填“1”、“2”或“3”），并说明判断该方向的理由　 。 5、科学课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”，如图所示。 装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连。 （1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图象可知：平稳流动的气体，流速大处压强　 　。图线③反映的是装置　 　中塑料管的气体压强随时间变化的情况。（选填“A”、“B”或“C”）； （2）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图象中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速　 　 (选填“增大”或“减小”。 6、生活中处处有科学，以下两个现象可能你都看到过：①喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管中喷出；②把在室温下吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿， 气球就爆破了。 （1）由以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的　 　和　 　有关。某同学做了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强： （2）把细玻璃管插人装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图甲所示。 从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)，迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a位置，如图乙。 （3）接着用手握住烧瓶的瓶颈，使瓶内气体的温度升高，压强增大，请你在图中画出细玻璃管内水柱所上升的大致位置b。 （4）若控制其他条件相同，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会　 　 (选填“相同”或“不同”)，理由是 　 　 。 7、小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是为了　 　； （2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞　 　时，记下弹簧测力计的示数为8.2N．用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为6cm，计算得到活塞的横截面积为　 　cm2。 （3）计算得到大气压强的数值为　 　Pa。 8、东南科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是___________．（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N． （3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为______cm，计算出活塞的横截面积． （4）计算得到大气压强的数值为_________Pa. （5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）： ①_____________________________； ②__________________． 9、生活中当我们将盒装果汁倒入杯子中时，经常发生这样的现象，流出的果汁时远时近，时断时续，发出“咕咚咕咚”的声音，甚至还会撒出来溅到身上，为了避免这种情况的发生，应采用图　 　（填甲或乙）的方式倾倒液体，用你所学的知识进行解释　 　。 10、如图为压力锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分，使锅内气体压强减小，保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g，标准大气压取1.0×105Pa。 （1）据图分析，1标准大气压时，水的沸点为 _________； （2）该压力锅在海拔达4000m的地方烧水，该地的气压为60kPa，当水烧开时水的温度大约是多少摄氏度？ （3）若想在海拔4000m高的地方将水烧开至120℃，请问应更换多少质量的限压阀？ 11、高压锅的锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当内部的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小。现有一个直径为，空心柱小孔的横截面积为，限压阀的质量为的高压锅，用它来煮饭，若当时的大气压为。 （1）此高压锅的原理； （2）此时内部气体的最大压强是多少？ （3）该高压锅在大气压强为的地区使用时要保证水的沸点与此题一样，则应换一个质量为多大的限压阀？（g取） 12、高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减少。现有一个直径为24cm、空心柱小孔面积为10mm2、限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。则： （1）高压锅内气体能达到的最大压强为多少？ （2）商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，则要使此高压锅能继续安全使用，应再配备一个质量为多少克的限压阀？ 13、小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样，其中24cm为锅盖直径。高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2。求：（取外界大气压强为1标准大气压取Pa）（计算结果保留到小数点后一位） （1）锅内气体的压强最大可达多少？ （2）锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全？ （3）设锅内压强每增加Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？ ( 1 / 72 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题六：大气压计算和实验 【课前检测】 1、如图所示，该装置是输液的部分装置示意图，乙瓶内液体不断通过Q管输入病人体内，刚开始输液时，甲、乙两瓶内药液量相等，液面相平。过了一会儿，观察两个输液瓶时会发现（此时两个输液瓶内还有大量的溶液）（　　） ​​ A．甲瓶中的液面高 B．乙瓶中的液面高 C．甲、乙两瓶中的液面一样高 D．以上三种情况均有可能 【答案】B 2、如图，小试管的直径略小于大试管的直径，现在大试管内装满水，然后套入小试管（无水），然后将装置倒立，这时我们观察到的现象是（　　） A．小试管被流水带出大试管 B．小试管在大试管内上升 C．小试管内会有部分水进入 D．小试管内也会充满水 【答案】B 3、某兴趣小组利用生活中常见的物品做了一个非常有趣的实验，将吹风机对准三个相同的水平通道左端口向下吹风，在通道右端口处同时放置相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于 如图所示的位置。下列说法合理的是（　　） A．此实验原理与高压锅工作原理相同。 B．三个通道的左端口处，C 处压强最小。 C．增大吹风机的风速，乒乓球向左移动更明显。 D．若通道变宽，乒乓球向左移动更明显。 【答案】C 4、湖州传统姜糖在制作中需要用沸腾的方法提高浓度。在标准大气压下，为了使糖在沸腾时不变质，沸腾的温度要低于100℃，应采用的方法是（　　） A．使加热的炉火小一些 B．把糖汁放在敞口的容器里加热 C．把糖汁放在密闭的容器内加热 D．把糖汁放在密闭的容器里加热，并不断向外抽气 【答案】D 5、一天，小芬家正用压力锅做饭，突然，米汤从放气孔“吱吱 ”地射出。原来，易熔片熔了。妈妈到小摊上买了一个易熔片装上后开始烧绿豆汤。几分钟后，只听“嘭”的一声巨响，变形的锅盖飞到了天花板上，绿豆和汤四处飞溅。小妍分析了这次事故的原因，其中不可能的是   (   ) A．可能锅盖中心的出气孔堵塞了 B．可能限压阀与杆之间摩擦力太大或卡住了 C．可能锅盖内侧的橡皮圈老化了，锅盖与锅之间密封不好 D．可能新买的易熔片是不合格产品，熔点太高 【答案】C 6、如图是一种“吸盘式”挂衣钩。将它紧压在平整、光洁的竖直玻璃上，可挂衣帽等物品。它主要部件是一个“橡皮碗”，下面有关的说法错误的是（　　） A．被玻璃“吸”住后，皮碗内的气压小于大气压 B．皮碗内挤出的空气越少，吸盘贴在玻璃上就越紧 C．皮碗与玻璃之间的摩擦阻止衣物向下的移动 D．不能紧贴在粗糙的水泥墙壁上，粗糙面与吸盘之间有缝隙、会漏气 故选：B。 7、将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰，水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，如图所示。观察到　 　，产生这一现象的原因是　 　；某制药厂在制药时，为了从药液中提取抗菌素粉剂，采用加热的方法使水沸腾，从而除去水分，但要求药液的温度必须保持不超过80℃，可行的方法是　 　。 【答案】液体重新沸腾；气压增大，沸点升高；减小压强 题型一：大气压相关实验 【例1】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。 故答案为：（1）1.01×105；（2）橡皮膜边缘有气泡冒出；（3）M。 【例2】张老师在圆柱形玻璃杯内装满水，用平滑的塑料片紧贴水面盖住杯口，压紧后将杯子倒置，放手后水和塑料片都不会掉下来，如图甲所示，此现象能说明　 　的存在。张老师接着将倒置的杯子插进密闭钟罩内的水槽中并把杯子悬挂起来，把塑料片取走，杯内的水仍不会下落，如图乙所示。当用抽气机持续抽出钟罩内空气，杯内的水会掉下来，判断理由　 　；如果再把空气放进钟罩内，水　 　（选填“会”或者“不会”）被“吸”到杯内。 故答案为：大气压；钟罩内的大气压减小，支撑不住玻璃杯中的水柱；会。 【例3】在自主学习探究过程中，小张利用带拉环的吸盘，固定在墙上的平面镜，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平方厘米；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）上述的实验步骤中，哪一步是多余的 　②　（填序号）。 （2）将吸盘沾水润湿的目的是：　排尽吸盘内空气，防止漏气　。 （3）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，则你预计的弹簧秤示数可能会 　变小　（“变大”变小”或”不变”）。 （4）若丙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N，小刚用14N拉力慢慢拉动注射器该注射器有刻度的部分长度为10cm，注射器容积为10毫升，则该地的大气压为 　1×105　Pa。 故答案为：（1）②；（2）排尽吸盘内空气，防止漏气；（3）变小；（4）1×105。 【例4】某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是　 　。 （2）如图1，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为6N。 如图2，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后，计算活塞的横截面积为　 　。 （3）同学们发现实验误差偏大，请分析，该实验过程中导致误差的原因　 　。 （4）针对以上实验带来的误差，小明对该实验进行了改进采用了图示3装置，将该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，测得杯与水的总质量为4.1kg；然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出2.2kg水时，活塞又开始向右滑动，则活塞与注射器筒之间的摩擦力为　 　N，所测大气压的值应为　 　Pa。 【答案】（1）排尽装置内的空气（2）3.33cm2（3）存在摩擦力（4）11；0.9×105 【例5】小花利用标有最大刻度值4.5mL的注射器等器材，对大气压的值进行测量，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颈部，使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连，然后水平向右拉注射器，如图甲所示。当注射器中的活塞移动时，记下弹簧测力计的示数为8.1N； c.用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6cm；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、刻度尺、细绳、橡皮帽、水和 　 　。 （2）此注射器活塞横截面积是　 　cm2；根据实验数据计算出大气压强是　 　Pa，比真实值 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 （3）小花又用塑料吸盘挂钩对大气压的值进行测量，如图乙。她将吸盘紧紧压在厚玻璃上，测出吸盘的直径为D，然后用弹簧测力计缓慢地拉塑料吸盘直至使其脱离玻璃，读出拉开瞬间的拉力为F，算出大气压的值为　 　（用字母表示）。她发现测出的大气压值比真实值　 　（选填“偏大”或“偏小”）。导致这种结果的原因是：　 　。 （4）小花与同学们分析实验时，发现测得的大气压值误差较大，对此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 　 　。 【答案】（1）弹簧测力计 （2）0.75；1.08×105；偏大 （3）；偏小；吸盘内有空气残留 （4）①④ 【例6】小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小，步骤如下： ①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为2cm2； ②将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上； ③用弹簧秤拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为19N； ④记录整理数据； ⑤算出大气压强，分析实验结论。 实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析： （1）将吸盘沾水湿润的目的是　 　。 （2）根据小科的实验数据，计算得到大气压强等于　 　帕。 （3）小科测得大气压强比实际大气压强偏低，可能的原因是①　 　；②　 　。 【答案】（1）防止漏气或排尽空气 （2）0.95×105 （3）漏气或未排尽空气；受吸盘重力或弹簧秤自重影响（合理即可） ( 小试身手 ) 1、生活中处处有科学，请填写以下的科学知识： （1）.将少量橄榄油 醋 冰块 白糖 洗衣粉 面粉 味精 分别加入水中振荡，其中 形成悬浊液， 形成溶液。（写序号） （2）.夏季雷雨前鱼会纷纷游到水面上来，这是因为气压 了，使得氧气在水中的溶解度下降。 （3）衣服上有油脂等脏物时，用水洗是洗不掉的，这是因为油脂在水中的 能力比较弱。烹煮牛肉汤时，为了解汤的咸味是否适宜，取锅中少量汤品尝即可，这是因为溶液具有 性。 （4）如图所示：吸盘挂钩能吸在竖直墙上，是 作用的结果。在向下的拉力作用下没有掉下来，是因为受到 的作用。 【答案】（1），；（2）降低（3）溶解；均一（4）大气压；向上的摩擦力 2、如图甲所示的覆杯实验中 （1）硬纸片不会掉下的事实是_________存在的证据； （2）小明认为实验中是水粘住了纸片，老师用如图乙所示装置进行实验，随着空气被抽出，纸片掉下了，排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同，而杯口更小的杯子进行实验，要使同一硬纸片掉下，相同情况下需要抽气的时间会______（填“变短”、“变长”或“不变”）。 【答案】（1）大气压 （2）变短 3、某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽等器材来测量大气压。 （1）如图甲所示的实验中，可能会使测量值偏大的是 。 A．注射器内空气未排尽 B．活塞与注射器筒壁间有摩擦 C．活塞与注射器筒壁不完全密封 （2）采用图乙方式实验，会使测量结果偏大，其原因是　 　。 【答案】（1）B（2）注射器自身重力的影响，导致测力计示数偏大 4、在自主学习探究过程中，小菲同学利用带拉环的吸盘、厚玻璃板、水、刻度尺、大量程 弹簧秤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将吸盘沾水湿润后，压在厚玻璃板上，排尽吸盘内空气； ③用弹簧秤水平拉动吸盘，直到恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为96牛； ④记录整理数据； ⑤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）将吸盘沾水湿润的目的是　 　； （2）根据小菲同学的实验数据，计算出大气压的值为　 　帕，与标准大气压有 偏差可能的原因是　 　； （3）小菲同学又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧秤向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值，这说明　 　； （4）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会 　 　96牛（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】（1）防止或减少吸盘漏气 （2）9.6×104；吸盘内的空气未排尽（或漏气） （3）各个方向都有大气压强且大小相等 （4）小于 5、如图所示，将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上，在瓶口处有一张可自由出入的纸片。在瓶口处从上往下用力迅速吹气。此时小纸片将会　 　(选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”)。请运用所学知识进行解释　 　。 【答案】飞出瓶外；正对着瓶口用力迅速吹气，流速大的地方压强小，因此瓶口处压强变小，瓶内的压强大于瓶外的压强，故在内外不同压强的作用下，就会产生一个向外的力把小纸片推出来。（或者：流速大压强小） 6、新建的广场喷泉引起了同学们的好奇：喷水时，“泉水”中央有一颗硕大的石球不停地翻滚。这是怎么回事？同学们有种种猜测。小玲联想所学知识，意识到这个问题可能跟“流体压强与流速的关系”等方面的知识有关，她与同学们反复讨论，设计了一个模拟实验并获得了成功，如图（a）为实验情景。 实验器材：圆珠笔杆、乒乓球、软管、自来水等。 实验步骤： ①取圆珠笔杆作为喷管，通过软管接于自来水水龙头上。打开水龙头，自来水从笔杆尖端竖直向上喷出水束。 ②将乒乓球放在水束上方，观察乒乓球的情况。 观察结果：多次实验表明，乒乓球能稳定在水束上方旋转。 分析讨论： （1）乒乓球能稳定在水束上方某一位置，是因为它在竖直方向受到平衡力作用的缘故。乒乓球在水束上方旋转，是由于水对乒乓球左右两侧向上的推力不相等所造成的，从图（b）中乒乓球的旋转情况看，此时水束对乒乓球左侧向上的推力　 　（选填“大、于”或“小于”）右侧；在多次实验中，每次乒乓球旋转的方向　 　（选填“一定相同”、“一定不同”或“不一定相同”）。 （2）如图（b），水束略偏左，球为什么没有向右远离而下落呢？这是因为，左侧水的流速与右侧水的流速不同导致左侧水的压强　 　右侧水的压强，使球在水平方向能维持平衡。（均选填“大于”、“等于”或“小于”） 【答案】（1）大于；不一定相同 （2）小于 7、学习了大气压的相关知识后，同学们想估测一下大气压的大小。他们准备了如下器材：不同规格的注射器、两个弹簧测力计(量程为10N)、刻度尺、一个铁丝做成的T型钩、细线、橡皮帽等。某组同学在实验中选了B规格的注射器，发现弹簧测力计的量程太小了。于是设计了图甲实验装置，顺利完成了测量任务。具体步骤如下： ①先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L ②把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽简内的空气。然后，用橡皮帽封住注射器的小孔。 ③然后慢慢地拉注射器，刚好拉动活塞时，两个测力计示数均为F 请根据他们实验方案回答以下问题： （1）若不考虑其他因素的影响，则本次测量大气压值P=　 　。 (用测量步骤中的V、L和F表示) （2）实验过程中，同学们发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽。这将使得测量结果比：当天气压　 　(填“偏大”或者“偏小”）。请你想一个方法帮助他们解决这个问题，写出你的操作方案　 　。 （3）另外一组的同学用一个弹簧测量计也完成了实验，请你分析他们选择的是哪个注射器，并说明理由：　 　。 【答案】（1）2FL/V （2）偏小；先抽取一定量水，然后将注射器活塞推到底部 （3）C 当压强一定时，受力面积小，压力小 题型二：计算 【例7】有资料说明，在刮龙卷风时，中心大气压强可以达到9×104Pa。在一座面积为200m2的简易厂房中，当时的大气压强是1×105Pa，如果此时龙卷风中心从厂房房顶上方刮过，那么在厂房房顶上受到的作用力可能是（　　） A．方向向上，2×106牛 B．方向向下，2×106牛 C．方向向上，1.8×107牛 D．方向向下，1.8×107牛 【答案】A 【例8】某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验：把两个橡胶皮碗对在一起，用力挤出中间的空气，如图所示，把皮碗悬吊起来，在皮碗下挂重物，逐渐增加所挂的重物，测出最多能挂的物重G，再测出此时皮碗的直径d，皮碗的重忽略不计，则根据这些数据计算大气压p的公式是（　　） A．p B．p C．p D．pπd2G 故选：C。 【例9】7月25日至7月28日，第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地，给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时，会带来气压的急剧降低。 （1）1个标准大气压的值为 ___________Pa； （2）台风登陆时，某建筑工地的简易房紧闭门窗，彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压，屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa，屋顶的面积为80m2，这时屋顶所受到的内外压力差可达___________N，足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。 【答案】     1.01×105     8.8×105 【例10】1654年，马德堡市长和他的助手做了著名的“马德堡半球实验”，证明了大气压的存在． （1）实验中，他们把两个铜半球壳灌满水后合在一起，再把水全部抽出，此时球内接近　 　，周围的　 　把两个铜半球紧紧地压在一起． （2）如图，某校同学用底面积为500cm2的平底压力锅代替铜半球模拟上述实验，在山底比在山顶拉开锅的最小拉力要　 　（假设山底与山顶气温相同）。在山底，当锅两边受到的拉力均为4000N时，锅恰好被拉开，此时锅内空气的压强约为　 　Pa（大气压取105Pa）． 【答案】（1）真空；大气压 （2）大；20000 【例11】 7月25日至7月28日，第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地，给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时，会带来气压的急剧降低。 （1）1个标准大气压的值为 　 　Pa． （2）台风登陆时，某建筑工地的简易房紧闭门窗，彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压，屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa，屋顶的面积为80m，这时屋顶所受到的内外压力差可达　 　N，足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。 【答案】（1）1.01×105Pa （2）8.8×105 【例12】学习了大气压的知识以后， 小明知道了标准大气压为 1.01×105Pa，他想亲自证实 一下： （1）小明买来一个带塑料挂钩的吸盘（吸盘的质量忽略不计） 贴在玻璃餐桌的下表面，如所示，测出吸盘与玻璃的接触面积为 10cm2 ；又找来一个塑料桶， 在桶中装适量水，称得水和桶的总质量为 8kg； 经过计算， 他认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请你写出小明的计算过程和判断依据。 （2）当小明把水桶小心挂到挂钩上时， 吸盘却被拉掉了，吸盘被拉掉的原因可能是　 　（答一点即可）。 【答案】（1）解：F=PS=1.01×105Pa×1×10-3m2=101N G=mg=8kg×10N/kg=80N F＞G 不会被拉掉 （2）吸盘内的空气未被排尽（或“吸盘与玻璃之间漏气”） 【例13】图甲为高压锅的构造，图乙为水的沸点与气压的关系图象。 （1）请说明高压锅为什么能将食物加热到 100℃以上？ （2）若高压锅出气孔的直径为 6mm，压在出气孔上的安全阀的质量为 81g。 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？（π取 3，下同。外界大气压为1.0×105Pa） （3）若要把这种高压锅销售到西藏地区，在保证高压锅安全使用的前提下，用这种高压锅烧水时，水的沸点要达到 115℃，应使用质量为多大的限压阀？（西藏地区外界大气压平均值为 0.8×105Pa） 【答案】（1）高压锅能将食物加热到 100℃以上的原因：液体的沸点随着气压的升高而增大，高压锅内气压大于标准大气压，使锅内水的沸点高于100℃。 （2）110℃~108℃之间；（3） 【例14】阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯，该电梯外形是长圆筒，升降过程不使用线缆，而是靠气压驱动。需要上楼时，抽气泵启动，抽走顶部空气，此时底部与顶部就会形成气压差，底部空气推动电梯室往上升，需要下楼时，顶部充气，气压增大，使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通，外界大气压为1×105Pa，电梯室质量为100kg，电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N，底部和顶部面积均为0.9m2．（g＝10N/kg） （1）气压差形成的压力差为多少N，可使空载的电梯匀速上升？ （2）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为多大？ （3）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少？ 答：（1）气压差形成的压力差为1200N，可使空载的电梯匀速上升； （2）若质量为60kg的人乘电梯匀速上升，则顶部低压区的气压为9.8×104Pa； （3）抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa，则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是370kg。 ( 小试身手 ) 8、在工厂里常用圆形低压吸盘搬运玻璃。图中E为一圆形吸盘，其直径为0．2米，ABCD为一正方形平板玻璃，边长为1米，重125．6牛，若吸盘能将该平板玻璃水平吸住并悬空，则吸盘内的气压至少应比外界大气压小　 　帕。 【答案】4000 9、疫情期间，新冠肺炎患者一般通过“负压式”救护车接送，在专业医院进行隔离治疗。在“负压”的作用下，空气只能由外流向内，从而实现病人的安全隔离，以防止病毒扩散。 （1）“负压”是指___________； （2）某“负压式”救护车内部的气压为9.95×104Pa，车窗上玻璃的面积为0.6m2，该玻璃受到的空气压力差有多大？___________（外界大气压强为1×105Pa） 【答案】车内气压低于车外气压 3000N 10、小科发现中性笔的笔帽上有小孔，为了解小孔作用，小科查阅资料：儿童不小心将笔帽吸入引发窒息，因此被称为“救命孔”。 (1) 医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是：急救者从背后环抱患者，用力向患者上腹部施压，从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是：一定温度下体积_______时，压强增大； (2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管，笔帽的横截面积约为0.8cm2，医生至少需要1N的力才能将笔帽取出。由于呼吸道堵塞导致肺内气压降低，则此时肺内气压大约是多少帕？（外界气压p0＝1.0×105帕） 11、如图所示的示意图，锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当内部的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小，现有一个直径为22cm，空心柱小孔的横截面积为10mm2，质量为100g的限压阀，用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。问： （1）高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而_______工作的； （2）此时锅内部气体的最大压强是多少？ （3）该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时，要保证水的沸点不变，则应换一个质量为多大的限压阀？ 12、下图所示是高压锅的基本结构示意图，锅盖上有一个空心柱为出气孔，空心柱上戴着的一个帽子为安全阀，当高压锅内的气体压强超出了安全值时，锅内的气体就会冲开安全阀，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减小，（π取3，标准大气压值取） 高压锅自重 高压锅直径 出气孔半径 安全阀质量 40N 30cm 2mm 120g （1）小科在使用电饭煲煮玉米时发现大约需要15~20分钟能将玉米煮熟，而换用高压锅大概只需要8分钟就能煮熟。请根据此现象解释其中包含的科学道理； （2）已知此高压锅内气体的最大压强不能超过，要使此高压钢能继续安全使用，原来的限压阀不能再使用，那么应该再配备一个质量为多少克的限压阀？（g=10N/kg）     【课后巩固】 1、小丽要外出旅游，为防止阳台上的盆栽植物缺水，想制作一个自动浇花装置。她在瓶底与瓶盖上各开一个小孔，瓶内装水（如图甲）。发现水从瓶盖小孔快速流出，不能实现长期自动供水。如何才能实现长期自动供水呢？小丽和拓展小组的同学进行了如下研究。 【实验研究】只在瓶盖上开一个小孔，装入4/5的水，留下1/5的空气，瓶子倒放（如图乙）。在20℃的恒温室内，用40℃的湿毛巾裹在瓶子有气体部位，观察记录1小时内发生的现象。 【实验记录】开始时小孔只滴水（如图丙）；一段时间后停止滴水，没有气泡进入；然后小孔只进气泡、不滴水（如图丁）；最后既不滴水也不进气泡。测出有关科学量，并绘制成图（如图戊）。 换用25C、30℃、35℃、45℃的湿毛巾重复试验，均产生类似现象。 【实验分析】 （1）瓶子倒置后，瓶内液体对瓶盖存在　 　； （2）瓶子内气体吸收毛巾上的热量后温度会升高，一段时间后逐渐恢复至室温。结合装置滴水的原理以及戊中曲线的变化规律，分析A，B，C，D四点，其中　 　点瓶内气体温度最高； （3）【实验预测】若用低于环境温度的湿毛巾包在乙瓶子外部，1小时内可观察到的现象 是　 　； 【答案】（1）压强 （2）B （3）瓶内先进气泡，然后向外滴水 2、利用大气压原理解释现象时，有同学经分析后概括出以下思维模型： （1）思维模型中的“？”处应填　 　。（选填“开放”或“密闭”） （2）中医拔火罐时，先用点燃的棉球加热火罐，再将火罐平贴于皮肤，不一会儿压强差使皮肤向罐内凸起。根据思维模型，火罐平贴于皮肤后通过　 　的方式减小罐内气压。 【答案】（1）密闭 （2）降低温度 3、如图为两个趣味实验： （1） 如图甲所示，两只“纸船”漂浮在水面上，要观察到两“船”靠近的现象，可用注射器对着图中的 　 　(选填字母)点处射水。 （2）如图乙所示，往吸管D中吹气，可以看到吸管E中的水面上升，以下现象中涉及的科学原理与之不同的有　 　 (选填序号) ①在火车站站台上，人要与行驶的列车保持适当距离 ②通过拍打窗帘，清除它上面的浮尘 ③平行于岸边航行的船不能靠岸太近 【答案】（1）B （2）② 4、 小明学习《天气与气候》内容后，将使用过的饮料瓶改造成实验工具。将一大饮料瓶去掉瓶底，并在瓶身一侧开一小口，在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分，如下图。在瓶身内部放入一支点燃的蜡烛，小瓶瓶口附近放一支点燃的线香。利用该装置可以模拟风的形成。图中 C 点箭头表示线香烟雾的飘动方向，其中正确的是　 　（选填“1”、“2”或“3”），并说明判断该方向的理由　 。 【答案】1；能答到点1：瓶内（蜡烛处）气压小. 或气体上升 点2：瓶外（C点处）气压高。或气体下沉 点3：瓶外C点处较大的气压将空气压入瓶中，使烟向1方向飘动。 5、科学课上，王老师利用传感器为同学们做“探究流体压强与流速的关系”，如图所示。 装置中A、B、C三节直径不同的塑料管连接在一起，右端与吹风机的尾部相连。 （1）将三个气体压强传感器探头分别插入三节管中，传感器与电脑相连，打开吹风机抽气时，电脑屏幕如图乙所示，已知①②③三条图线分别对应粗细不同的三节管中气体压强随时间变化的情况，由图象可知：平稳流动的气体，流速大处压强　 　。图线③反映的是装置　 　中塑料管的气体压强随时间变化的情况。（选填“A”、“B”或“C”）； （2）当王老师将抽气的吹风机调换挡位后，图象中①②③三条图线出现了下移，由此可以判断三节管中气体的流速　 　 (选填“增大”或“减小”。 【答案】（1）越小；C （2）变大 6、生活中处处有科学，以下两个现象可能你都看到过：①喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管中喷出；②把在室温下吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿， 气球就爆破了。 （1）由以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的　 　和　 　有关。某同学做了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强： （2）把细玻璃管插人装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图甲所示。 从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)，迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a位置，如图乙。 （3）接着用手握住烧瓶的瓶颈，使瓶内气体的温度升高，压强增大，请你在图中画出细玻璃管内水柱所上升的大致位置b。 （4）若控制其他条件相同，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会　 　 (选填“相同”或“不同”)，理由是 　 　 。 【答案】（1）质量；温度（2）增大 （3）​​ （4）相同；液体压强与液体的密度和深度有关 7、小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是为了　 　； （2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞　 　时，记下弹簧测力计的示数为8.2N．用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为6cm，计算得到活塞的横截面积为　 　cm2。 （3）计算得到大气压强的数值为　 　Pa。 【答案】（1）排尽注射器内空气（2）刚被拉动；0.75（3）1.01×105 8、东南科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下： （1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是___________．（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为29.9N． （3）如图所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为______cm，计算出活塞的横截面积． （4）计算得到大气压强的数值为_________Pa. （5）同学们发现实验误差较大，请分析，该实验过程中导致误差的因素有（请写出两条）： ①_____________________________； ②__________________． 【答案】（1）排尽注射器内原有的空气，使测量更加准确 （3）6.00 （4）89700 （5）由于注射器内空气没有排尽或帽密封不好、拉力和长度读数不准确、活塞与注射器壁间有较大的摩擦等 9、生活中当我们将盒装果汁倒入杯子中时，经常发生这样的现象，流出的果汁时远时近，时断时续，发出“咕咚咕咚”的声音，甚至还会撒出来溅到身上，为了避免这种情况的发生，应采用图　 　（填甲或乙）的方式倾倒液体，用你所学的知识进行解释　 　。 【答案】乙；采用图甲的方式，当盒内液体较多时，随着液体的流出，罐内气体体积增大，压强减小，小于外界大气压，盒内液体不易流出；图乙的倒 法，随着液体流出，空气能进入盒中，内外气压相等，果汁可在重力作用下顺利流出 10、如图为压力锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上带有一个帽子为限压阀。当压力锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分，使锅内气体压强减小，保证压力锅安全使用。某压力锅排气孔横截面横截面积为10mm2，限压阀的质量为100g，标准大气压取1.0×105Pa。 （1）据图分析，1标准大气压时，水的沸点为 _________； （2）该压力锅在海拔达4000m的地方烧水，该地的气压为60kPa，当水烧开时水的温度大约是多少摄氏度？ （3）若想在海拔4000m高的地方将水烧开至120℃，请问应更换多少质量的限压阀？ 11、高压锅的锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔，空心柱上配有一个限压阀，当内部的气体压强超过安全值时，锅内气体就会冲开限压阀，放出一部分水蒸气，使锅内气体压强减小。现有一个直径为，空心柱小孔的横截面积为，限压阀的质量为的高压锅，用它来煮饭，若当时的大气压为。 （1）此高压锅的原理； （2）此时内部气体的最大压强是多少？ （3）该高压锅在大气压强为的地区使用时要保证水的沸点与此题一样，则应换一个质量为多大的限压阀？（g取） 12、高压锅的锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上戴着一个帽子为限压阀，当高压锅内气体的压强超过安全值时，气体跑出一部分，使锅内气体的压强减少。现有一个直径为24cm、空心柱小孔面积为10mm2、限压阀的质量为100g的高压锅，要用它来煮饭，若当时的大气压为1.0×105Pa。则： （1）高压锅内气体能达到的最大压强为多少？ （2）商品质量检测部门检测，此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa，则要使此高压锅能继续安全使用，应再配备一个质量为多少克的限压阀？ 13、小杰家的压力锅锅盖上标有“××铝制品厂24cm压力锅”的字样，其中24cm为锅盖直径。高压锅的限压阀的质量为100.8g，排气孔的面积为7mm2。求：（取外界大气压强为1标准大气压取Pa）（计算结果保留到小数点后一位） （1）锅内气体的压强最大可达多少？ （2）锅盖至少要能承受多大的力才能保证安全？ （3）设锅内压强每增加Pa，水的沸点就相应的增加1℃，则锅内的最高温度可达多高？ ( 1 / 72 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$