专项练习：大气压强---实验估测大气压数值----2024-2025学年苏科版物理八年级下学期

八年级物理题型专项练习：大气压强---实验估测大气压数值 一、实验题 1．如图所示是托里拆利实验时的情景，根据图示完成下面的问题。 (1)通过计算可知当时的气压为 Pa（ρ水银=13.6g/cm3 g=9.8N/kg）； (2)实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，则水银柱的高度将 ，若换用更粗一些的玻璃管，水银柱的高度将 ；（均选填“变大”“变小”“不变”） (3)若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，导致玻璃管倒插入水银槽中后，玻璃管的上端有了空气，则测量的大气压值比真实值要偏 ； (4)实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是 。 2．如图所示是托里拆利实验的装置图，请回答下列问题： (1)如图甲所示，先在一端封闭、约1米长的细玻璃管内灌满水银，确保管内没有 ； (2)如图乙所示，用手指堵住管口，将管口向下插入水银槽中。移开手指，待液面稳定后，读出此时管内外的液面高度差为745mm，此时外界压强 1个标准大气压；如果用水来代替水银做实验，水 （选填“会”或“不会”）充满整根玻璃管； (3)其他条件不变，如果该实验中出现以下情况（以下均选填“变长”“不变”或“变短”）： a．将玻璃管换成更粗的玻璃管，水银柱的高度将 ； b．若有少量空气残留在玻璃管内，水银柱的高度将 ； c．将玻璃管倾斜（管口仍处于水银面下方），水银柱的高度将 ； (4)如图丙所示，如果把这套装置移入足够大的玻璃钟罩内，用抽气机逐渐抽出里面的空气，将会看到玻璃管中的水银柱 。 3．小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压值进行估测。 (1)具体实验步骤如下： ①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是 ，然后用橡皮帽封住注射器小孔； ②用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动 （选填“活塞”或“注射器筒”）。当活塞刚好开始滑动时，记下测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F； ③用刻度尺测出注射器刻度部分的长度，记为L，读出注射器的容积V，算出活塞面积； ④最后计算出此时大气压的数值p= （写出用测量量F、L、V表示的表达式）； (2)该实验必须把注射器沿水平方向进行放置，然后进行实验步骤A操作，这是为消除注射器的 对实验的影响； (3)同学们在讨论时提出了本实验中产生误差的可能原因如下。下列原因中一定会使测量值大于真实值的是 。 A．橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体 B．活塞与注射器筒壁间有摩擦 C．弹簧测力计的示数没有读准 D．活塞与注射器筒壁不完全密封 4．小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 (1)实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，并用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目的是 、 ； (2)如图甲所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝ ； (3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值会因此而 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； (4)实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为1.5cm2和0.5cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”或“乙”）注射器，理由是： 。 5．小明学完大气压强的知识后，利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案： ①用刻度尺测出吸盘的直径D； ②将吸盘四周沾上水，挤出吸盘里面的空气，紧压在光滑的水平地面上； ③用力竖直向上拉吸盘柄，直到吸盘脱落，根据经验估计拉脱吸盘所需的拉力F大小； ④计算出当地大气压强的数值。 (1)实验时小明将吸盘四周沾上水的目的是 ； (2)小明测量出大气压强的表达式p＝ （用题中已知物理量字符表示）； (3)实验操作过程中，尽管小明的操作规范，但测得的结果误差较大，请你帮助小明指出实验方案中导致误差较大的地方，并提出针对性的改进方案。导致误差较大的地方： ，改进方案： 。 6．小庄学习大气压的知识后，想到如下图所示方法，用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗略测出大气压值。主要操作步骤如下： （1）实验时，先让注射器吸入少量水，然后将活塞推入注射器底端，当注射器的小针管充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小针管小孔。这步操作目的是 ； （2）水平向右慢慢地拉动注射器针筒，当针筒刚开始滑动时，记录弹簧测力计的示数。此时活塞在水平方向主要受到 的拉力和 的压力； （3）利用注射器的容积和刻度尺测出活塞的面积； （4）数据处理：①实验中大气对活塞产生的压力是 N； ②根据测量的数据，计算出大气压强 Pa； ③测出大气压的值比当时的实际气压大的主要原因是 。 7．如图甲是小明利用注射器估测大气压的实验装置图。 (1)该实验中以活塞为研究对象，利用 原理来测出大气压力，当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下此时弹簧测力计的示数为F； (2)某同学读出所用注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器 （选填“针筒”、“活塞”或“全部刻度”）的长度L，则此时大气压值p= ；（用已知量符号表示） (3)实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽或漏气，则测得的大气压值偏 ； (4)考虑到活塞与针筒之间的摩擦力对实验的影响，小华改进了实验，如图乙所示，将注射器筒固定在水平桌面上，活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯和水的重力为9.8N，然后向外缓慢抽出杯中的水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯和水的重力为5.6N，已知活塞面积为7×10-5m2，则活塞与注射器之间的摩擦力为 N，所测大气压的值应为 Pa。 8．用注射器可完成以下实验： (1)注射器内有少量液态乙醚，用橡皮帽把注射器的小孔堵住。向外拉活塞，液态乙醚消失，这是 现象（填物态变化名称）；然后向内推活塞，液态乙醚又重新出现，这表明用 的方法可以使气体液化。 (2)用注射器制作如图甲所示的潜水艇模型，潜水艇通过改变 来实现浮沉。要使潜水艇从a位置下潜至b位置（不计进排气管体积），采取的措施是 （选填“向外拉”或“向内推”）注射器活塞。 (3)用注射器测量大气压的值。如图乙（a），用刻度尺测出注射器全部刻度的长度；如图乙（b），用细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，取下橡皮帽，水平向右慢慢拉动注射器筒，当筒内活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为0.3N；将活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，重复以上操作，记下弹簧测力计的示数为7.2N，计算此时大气压的数值为 Pa。若测得的大气压值比标准大气压小，原因可能是 。 9．小明利用注射器、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； （2）如图甲所示，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开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.2N； （3）如图乙所示，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm，计算得到大气压强的数值为 Pa； （4）小明了解到班内同学做该实验时普遍存在实验误差，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前端小孔中有残余气体；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活塞与注射器筒壁密封性不好。请分析该实验过程中导致误差的因素： （选填“A”、“B”、“C”、“D”）； A．①③④    B．①④     C．②③      D．①②④ （5）某位同学看见小明有注射器测大气压，设计利用一定质量的注射器和适量的水（水的密度为ρ水）测某待测液体的密度，针头部分体积忽略不计，方案如下：    ①竖直吸入待测液体，记录此时对应的刻度V1，放入水槽中，如图漂浮在水槽中，记下此时水槽中液面对应注射器刻度V2； ②继续使用注射器吸入待测液体，记录此时对应的刻度V3，放入水槽中，仍然竖直漂浮在水槽中，液面对应的注射器刻度V4； 该同学计算出待测液体的密度ρ液= （用上述字母表示）。 10．为测量大气压强的数值，同学们进行了大量的实验： (1)小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。 ①在做好甲图实验后，小华把注射器的活塞推至底端，排尽筒内空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙所示安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到F=7.5N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气压值p= Pa； ②实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得大气压值 ；（均选填“偏大”、“偏小”或“不变”） ③在实验评估后，他对实验进行了适当的改进，首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；然后按照如图所示的过程，慢慢的拉注射器（甲图没有盖上橡皮帽、乙图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计示数分别是F1和F2。下列计算式正确且最接近真实值的是 ； A．    B．    C．   D． (2)小欣同学将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘压在玻璃上的面积为S；将装适量细沙的小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上，如图戊所示，用小勺轻轻向桶内加细沙，直到塑料吸盘刚好脱落掉下，测出塑料挂钩、小桶和沙的总重力为G，所测大气压强的表达式是p= 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)101292.8 (2) 不变 不变 (3)小 (4)水银柱下降，直至玻璃管内外液面相平 【详解】（1）由图可知，大气压可以支持760mm汞柱，大气压强为 （2）[1][2]水银柱的高度与大气压强的大小有关，大气压强不变，水银柱的高度不变，所以将玻璃管倾斜和换用更粗一些的玻璃管，水银柱的高度都不变。 （3）玻璃管的上端有了空气，则大气压值等于管内空气的压强加上水银柱的压强，但实验时用水银柱的压强来表示大气压强，所以测得的大气压强会偏小。 （4）实验中不小心将玻璃管的顶部打破，此时的实验装置相当于一个连通器，所以观察到的现象是水银柱下降，直至玻璃管内外液面相平。 2．(1)空气 (2) 小于 会 (3) 不变 变短 变长 (4)下降 【详解】（1）在一端封闭、约1米长的细玻璃管内灌满水银，确保管内没有空气，否则管内的空气有也一定的压强，结果会导致测量结果偏小。 （2）[1][2]标准大气压约为1.013×105 Pa，即外界大气压的大小等于760mm汞柱产生的液体压强，此时外界大气压只托起了745mm汞柱，表明此时外界压强小于1个标准大气压；如果用水来代替水银做实验，由于水的密度远小于水银的密度，所以外界大气压能够托起更高的水柱，即水会充满这个玻璃管。 （3）[1] a、根据玻璃管内水银产生的液体压强知道，液体压强与玻璃管的粗细无关，所以将玻璃管换成更粗的玻璃管，水银柱的高度不变。 [2] b、若有少量空气残留在玻璃管内，则管内空气产生的压强与液体压强之和才等于外界大气压强，而外界大气压强不变，所以水银柱的高度将变短。 [3] c、将玻璃管稍微倾斜一点，水银柱的长度将变长，但是水槽和玻璃管内液面的高度差不变。 （4）当用抽气机逐渐抽出玻璃钟罩内的空气时，水槽外的气压逐渐减小，而水银柱产生的液体压强大于水槽外的大气压强，为了达到平衡状态，玻璃管中的水银柱将下降。 3．(1) 排尽筒内的空气 注射器筒 (2)重力 (3)B 【详解】（1）[1]把注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是排尽筒内的空气。 [2]实验时用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，为方便测力计读数，应该用手向右拉动注射器筒。 [3]受力面积为 则大气压为 （2）重力的方向竖直向下，该实验必须把注射器沿水平方向进行放置，然后进行实验步骤A操作，这是为消除注射器的重力对实验的影响。 （3）A．橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小，故A不符合题意； B．活塞与注射器筒壁间有摩擦，注射器受到的水平拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大，故B符合题意； C．弹簧测力计的示数没有读准，会使拉力偏大或者偏小，从而使测量值偏大或者偏小，无法判断，故C不符合题意； D．活塞与注射器筒壁不完全密封，会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小，故D不符合题意。 故选B。 4．(1) 排尽筒内的空气 密封注射器 (2) (3)偏小 (4) 乙 拉动甲注射器所需的力超过弹簧测力计的量程 【详解】（1）[1]实验时，把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气。 [2]用橡皮帽封住注射器的小孔是为了密封注射器，防止漏气。 （2）注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出容积V，得出活塞的面积，将测量结果代入压强公式得 （3）如果筒内空气没有排尽，拉力的测量值会偏小，根据公式可知，导致测得的大气压值偏小。 （4）[1][2]因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和1.5cm2，当大气压约为100000Pa，当面积为1.5cm2，即0.00015m2时，由可得 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，所以实验时应选用乙注射器，故理由是拉动甲注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。 5．(1)防止外面的空气进入吸盘 (2) (3) 估计拉脱时所需力的大小偏差较大 用量程够用的弹簧测力计进行测量 【详解】（1）实验时小明将吸盘四周沾上水的目的是防止外面的空气进入吸盘，减小误差。 （2）受力面积为 则大气压强为 （3）[1][2]实验中的拉力是估测出来的，误差较大，应使用弹簧测力计进行测量。 6． 排出注射器内气体 弹簧测力计 大气 12 活塞与注射器壁有摩擦 【详解】（1）[1]实验中为了排尽注射器内的空气，并防止进气，让注射器吸入少量水，然后将活塞推入注射器底端，当注射器的小针管充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小针管小孔。 （2）[2][3]根据二力平衡的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与弹簧测力计拉力大小相等。 （4）[1]弹簧测力计的示数到F=12N时，注射器中的活塞刚开始滑动时，活塞受到的拉力和大气压对活塞的压力是一对平衡力，因此大气压对活塞的压力为12N。 [2]此时的大气压强 [3]注射器内的空气没有排尽和拉动活塞时活塞和筒壁间有摩擦都会影响拉力的大小，会使测出大气压的值比当时的实际气压大。 7．(1)二力平衡 (2) 全部刻度 (3)小 (4) 2.1 1.1×105 【详解】（1）该实验中以活塞为研究对象，当注射器中的活塞开始滑动时，活塞处于平衡状态，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，记录此时弹簧测力计的示数。 （2）[1]为了测量活塞的面积，读出所用注射器的容积，再用刻度尺测出注射器全部刻度的长度，由圆柱体的体积公式可得活塞的面积。 [2]活塞的面积 活塞受到的压强 则此时大气压值 （3）注射器筒中的空气没有排尽或漏气，都会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小。 （4）[1][2]当活塞刚开始向左滑动时，测得杯和水的重力为9.8N，则活塞受到拉力和摩擦力等于杯和水的重力 F+f=G1=9.8N当活塞刚开始向右滑动时，测得杯和水的重力为5.6N，则活塞受到拉力和摩擦力之差等于杯和水的重力 F-f=G2=5.6N 解得活塞与注射器之间的摩擦力 f=2.1N 解得大气压力 F=G1-f=9.8N-2.1N=7.7N则大气压的值 8．(1) 汽化 压缩体积 (2) 自身重力 向外拉 (3) 注射器筒内空气没有排尽或装置漏气 【详解】（1）[1]当向外拉动注射器的活塞时，液态乙醚的体积增大，分子间的距离变大，从而使得液态乙醚从液态转变为气态，这是汽化现象。 [2]向内推活塞，注射器内气体被压缩，液态乙醚又重新出现，说明乙醚气体发生液化，这表明用压缩体积的方法可以使气体液化。 （2）[1]潜水艇靠充水或排水改变自身重力来实现浮沉，充水时重力增大，下沉，排水时重力减小，上浮。 [2]要使潜水艇从a位置下潜至b位置，下沉需要增大重力，即充水，所以采取的措施是向外拉注射器活塞，使水进入潜水艇。 （3）[1]由图（a）可知，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为 则活塞的表面积为 取下橡皮帽，水平向右慢慢拉动注射器筒，当筒内活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为0.3N，则活塞与筒壁的摩擦力为0.3N；用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉动注射器筒，当活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力等于大气压力加上活塞与筒壁的摩擦力，记下弹簧测力计的示数为7.2N，则此时大气压力为 大气压强为 [2]如果筒内空气没有排尽或装置漏气，会使拉力测量值偏小，根据压强公式可知，将会导致测得的大气压值比标准大气压小。 9． 6.00 D 【详解】（3）[1]由图乙可知，刻度尺的分度值为2mm，注射器左端有刻度的位置对应2.00cm，右端有刻度的部分对应8.00cm，则注射器有刻度部分的长度为 [2]当注射器中的活塞刚好移动时，受到的大气压力与弹簧测力计的拉力大小相等，则大气压力的大小为7.2N。注射器的体积为 活塞的横截面积 大气压强的数值为 （4）[3]①④橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体、活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；故①④符合题意；②当活塞与筒壁之间有摩擦较大时，测得的大气压力偏大较多，由可知将导致大气压测量结果偏大；当针筒内的气体没有排空时，针筒内存在一定压力，测得的大气压力偏小，导致大气压测量结果偏小；③没有读准弹簧测力计的示数会导致测量值小于真实值，也会大于真实值，但是没有读准弹簧测力计的示数属于错误，不属于误差。故①②④属于导致误差的因素。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （5）[4]依题意得，待测液体的体积为 由与得，液体的重力 针筒吸入待测液体时，待测液体受到的浮力为 由浮沉条件得，即 则 10．(1) 1.0×105 偏小 C (2) 【详解】（1）①[1]由图甲可知，刻度尺的分度值为1mm，注射器有刻度部分的长度为 L=8.00cm-2.00cm=6.00cm 注射器的底面积为 故大气压的值为 ②[2]实验时若筒内空气没有排尽，将导致拉力变小，由可知，测得大气压值会偏小。 ③[3]甲图中，活塞受到向左的拉力和向右的摩擦力，摩擦力与拉力大小相等，都为F1；乙图中，活塞受到向左的拉力和向右的摩擦力以及向右大气的压力，故大气的压力 F气压=F2-F1 故此时大气压强 故选C。 （2）吸盘即将脱离玻璃板时，吸盘受到一个向下的总重力和一个向上的大气的压力，此时二力平衡，故 F压=G总=G 故所测大气压强的表达式是 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$