2025年中考物理复习实验专题练习专题十七托里拆利实验

2025年中考物理复习实验专题练习 专题十七 托里拆利实验 一、实验题 1．用托里拆利装置测量大气压强值的实验如图甲所示。 （1）此时的大气压强等于 mm高的水银柱所产生的压强；若将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； （2）把装满水的量筒口朝下浸入水槽中，按照图乙所示抓住筒底向上提，在筒口离开水面以前 （选填“真空的”、“充满水的”或“有水，但不满”）； （3）另一组的同学在做托里拆利实验时，不小心把管顶打破一个洞，则管内液柱将 （选填“从小洞喷出”、“保持不变”或“与槽中液面相平”）。 2．小华做了有关压强的实验。 (1)图甲，瓶中装满水，用硬纸片盖住瓶口后倒置，纸片不会落下说明了 的存在；若将瓶子向各个方向倾斜如图乙，实验仍能成功，说明了 ； (2)如图丙是在某地测量大气压值实验图，若管上方真空，则当时的大气压强等于 mm高水银柱产生的压强； （选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压；若将玻璃管向左倾斜一点，管内水银柱的长度将 ；小强怀疑管上方是否真空，他要怎样操作判断： ； (3)利用图丁自制气压计研究气压与高度的关系。将气压计移到不同的楼层，观察管内水柱的高度发生变化，记录如下表；分析数据可得出结论：距离水平地面的高度越高，大气压强 。 楼层 1 5 9 13 17 管内与瓶内水面的高度差/cm 5 5.35 5.76 6 6.3 3．如图是托里拆利测量大气压强值实验。此的大气压强等于 mm高水银柱生的压强；改变玻璃的倾斜程度，水银柱的高度 （选填“变大”变小或“不变”）；若该装置由1楼到20楼，则水银柱高度会 （选填“变高“变低”）    4．小梁同学用实验测量某地大气压的值，她在长约1m，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)这个就是著名的 实验； (2)往玻璃管中倒入水银时，要倒满是为了 ； (3)若将图丙玻璃管向上提升1cm（玻璃管不离开水银槽的水银面），此时管内真空部分的长度将 （“变长”、“变短”或“不变”）； (4)已知水银的密度为，她通过数据计算得出当地的大气压值为 Pa； (5)如果这时在管壁的中间开一个小孔，水柱 喷出。（均选填“会”或“不会”） 5．仔细观察如下器材及装置。 （1）在图a中，弹簧测力计的读数是 N； （2）如b图是 实验装置（提示：填科学家名字），在一个标准大气压下，管中水银柱高度为 mm； （3）c图甲是简易的温度计，它的工作原理是利用 的性质而制成的，乙是简易的气压计，当外界气压减小时 ；（选填“上升”“下降”或“保持不变”） （4）d图所示的是气体温度计，当外界环境气温升高时，该温度计中的管内液面会 。（选填“上升”“下降”或“保持不变”） 6．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 （选填“小于”“大于”或“等于”）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”）充满这个玻璃管； （3）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将玻璃管稍微倾斜一点，水银柱的长度将 ； b将玻璃管换成更粗的玻璃管，水银柱的高度将 ； c若有少量空气残留在玻璃管内，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 （选填“上升”或“下降”）。 7．如图所示是关于压强的三个实验情景： （1）如图甲实验中，通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与 有关； （2）如图乙实验中，玻璃管倾斜时，玻璃管内水银柱的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）； （3）如图丙实验中，向玻璃管中吹风，U形管 管（选填“A”或“B”）上方空气流速大，压强小，该管中的液面将 （选填“上升”“下降”或“不变”）。 8．如图，将长约1m，一端封闭的玻璃管灌满水银，用手指将管口堵住，倒插在水银槽中｡放开手指，管内水银面下降到一定高度就不再下降，这时管内外水银面高度差约760mm｡ (1) 这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的；实验中玻璃管水银面的上方是真空，管外水银面的上方是空气，因此，是 支持这段水银柱不会落下，大气压的数值就等于水银柱所产生的压强； (2)实验中选用水银而不是水来做实验，这是利用水银的 较大的特性；一实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，水银柱的高度将 ｡（均选填“变长”“变短”“不变”） 9．小虎同学利用注射器、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，用橡皮帽封住注射器的小孔。这样做的目的 。 （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出活塞的直径为d，则大气压的值可表示为p＝ 。（活塞和筒壁之间的摩擦力忽略不计） （3）本实验中注射器筒内会有少量空气没有排干净。则所测大气压值 。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （4）大气压的大小不是一成不变的，为了便于对比，人们通常把 mm高的汞柱所产生的压强叫做一个标准大气压。为了了解大气压的变化，小明自制如图2所示的水气压计，当将此装置从山下移到山顶，则细管中的水柱 （选填“上升”、“不变”或“下降”）；发生这一变化的原因是 。 10．某研究小组同学用硬纸片，水、刻度尺及粗细相同、长短不同的玻璃管做“覆杯“实验,如图所示,纸片不脱落说明了 他们认为利用二力平衡知识等可以测出大气压的值，于是他们采用如图(d)所示的实验装置在物理实验空测定大气压的值，不过却没有成功．你认为他们不成功的主要原因是 ． 11．说明： （1）实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为 ；若未灌满，则测量结果偏 ； （2）将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差 ；将玻璃管倾斜，高度 ，长度 ，把水银槽加大，水银槽中的水银增多，玻璃管加粗等都不能影响实验结果，管内外的高度差 。 12．（1）意大利科学家 ，他最早测出了大气压的值，约为1×105Pa。如图甲所示，在一个标准大气压下，用1m长玻璃管做测量大气压的实验，管中水银柱高度h为 mm； （2）用如图乙所示的U形管压强计探究液体内部压强； ①使用前检查压强计的装置是否漏气，可以用手轻轻按压探头上的橡皮膜，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置 （选填“漏气”或“不漏气”）；压强计是通过U形管中两液面的 来反映探头处受到压强的大小； ②实验中，固定探头的橡皮膜在水中的深度，当探头处于向上、向下、向左、向右等方向时，两玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部的 深度处，液体向各个方向的压强大小 （选填“相等”或“不相等”）。 13．如图所示是关于压强的三个实验情景： (1)甲图实验中，通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与 有关； (2)乙图实验中，玻璃管倾斜时，玻璃管内外水银面的高度差 （选填“变长”、“变短”或“不变”）； (3)丙图实验中，向玻璃管中吹风，U形管 管（选填“A”或“B”）上方空气流速大，压强小，该管中的液面将 （选填“上升”或“下降”）。 14．在做托里拆利实验中。 （1）如图甲所示，小宇先在一端封闭约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，大拇指封闭玻璃管后，将管口倒转插入水银槽中，待液面稳定后，读出此时水银柱的高度为，此时外界压强 标准大气压强；（选填“大于”、“小于”或“等于”） （3）如果玻璃管内不慎混入空气，那么管内的水银柱高度将 ；（选填“上升”、“不变”或“下降”） （4）某次实验如图丙所示，已知水银的密度为，他通过数据计算得出大气压的值为 Pa； （5）小杨同学也利用此装置测量他所在地大气压的值，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。不会下降的原因是 。 15．如图所示是托里拆利实验，根据图示完成下面的问题。 (1)实验过程中，若像图丁中一样将玻璃管倾斜，则水银柱的长度将变长，高度 ； (2)若实验中玻璃管中的水银没有装满，则测量的大气压值会 ； (3)实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到水银柱将 。 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． 750 不变 充满水的 与槽中液面相平 【详解】（1）[1][2]由图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强；若将玻璃管稍稍倾斜，但不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故管内外水银面的高度差将不变。 （2）[3]量筒中原来是充满水的，向上提起量筒的过程中，1标准大气压能够支撑大约10米高的水柱，所以水柱能够充满整个量筒。 （3）[4]当管顶开一个小孔时，管内的水银与外界的大气相通，此时外界大气压对管内水银也有向下的压强，所以管内的水银不仅不会从小孔喷出，反而会立即下降，此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器，最终液面会相平。 2．(1) 大气压 各个方向都有大气压 (2) 750 小于 变大 把管放倾斜，高度低于750mm，如果管上方充满水银，说明是真空 (3)越小 【详解】（1）[1]硬纸片受到水对它向下的压强和外界大气压对它向上的压强，大气压远大于水对硬纸片向下的压强，所以不会掉下来，该现象说明了大气压的存在。 [2]将瓶子向各个方向倾斜一些，该实验仍能成功，说明了各个方向都有大气压。 （2）[1]图中750mm高度是管内水银面和水银槽中水银面之间的高度，它产生的压强与大气压大小相等。 [2]1标准大气压等于760mm水银柱产生的压强，当地大气压等于750mm高度水银柱产生的压强，所以当地大气压小于1标准大气压。 [3]由于水银柱的高度是管内水银面和水银槽中水银面之间的高度，所以将玻璃管向左倾斜一点，管内水银柱的高度不变，管内水银柱的长度将变大。 [4]为了验证管上方是否真空，把管放倾斜，高度低于750mm，如果管上方充满水银，说明是真空。 （3）当拿着该装置从1楼带到17楼的过程中，细管中的水柱将逐渐升高；表明随高度的增加，细管内水柱产生的压强增加，因瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强，所以大气压减小，故由此可知：离地面越高，大气压越小。 3． 750 不变 变低 【详解】[1]由图可知，管内外水银柱的高度为750mm，则此时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。 [2]改变管子的斜程度，由于外界的大气压保持不变，则支持的水银柱的高度不变。 [3]若该装置由1楼到20楼，外界大气压变小，则水银柱高度会变低。 4．(1)托里拆利 (2)排尽管中的空气 (3)变长 (4) (5)不会 【详解】（1）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，该实验最初是意大利科学家托里拆利完成的，第一个测出了大气压的数值，这个实验是著名的托里拆利实验。 （2）往玻璃管里灌满水银是为了排尽管里的空气，这样当管倒插入水银槽里时，管内水银面上方才可能形成真空。 （3）若将玻璃管向上提升1cm，不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故管内外水银面的高度差将不变，但管内真空部分的长度将变长，因为管内水银柱的高度没有变化，而玻璃管的长度增加了‌。 （4）由图可知，大气压能支持750mm=0.75m高的水银柱，所以测量得到的大气压强值为 （5）如果这时在管壁的中间开一个小孔，管内与外界大气压相通，玻璃管和水槽组成连通器，则水不会喷出，反而会立即下降，直到液面相平。 5． 4.4 托里拆利 760 热胀冷缩 上升 下降 【详解】（1）[1]图a中弹簧测力计4N和5N之间有10个小格，则分度值是0.2N，故弹簧测力计读数为4.4N。 （2）[2][3]图b是托里拆利实验装置，一个标准大气压能支持760mm高的水银柱。 （3）[4][5]图c甲装置中简易温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的；乙是简易的气压计，外界大气压减小时，会有一部分水被压入玻璃管。 （4）[6]图d所示的气体温度计，下方容器与大气相通，细管上方密封的气体体积膨胀，管内液体液面下降。 6． 空气 小于 会 变长 不变 变短 下降 【详解】（1）[1]做托里拆利实验时，先在一端封闭约1米长的细玻璃管内灌满水银，确保管内没有空气，外界大气压才等于水银柱产生的向下的压强。 （2）[2] 管内外的液面高度差为745mm，即此时的大气压为745mmHg，小于760mmHg，说明此时外界压强小于1标准大气压。 [3]由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水可得，一标准大气压支撑水柱的高度 h=h水银=×0.76m=10.336m 因玻璃管的长度1m远小于10.336m，所以如果用水来代替水银做实验，水会充满玻璃管。 （3[4]a将玻璃管倾斜一些，大气压不变，水银柱高度也不变，但长度会变大一些。 [5]b将玻璃管换成更粗的玻璃管，大气压不变，水银柱高度也不变。 [6]c若有少量空气残留在玻璃管内，则会产生气体压强p气，则大气压强 p大气=p气+p水银 管内的水银柱高度将变短。 （4）[7]把这套装置移入玻璃钟罩内，用抽气机抽出里面的空气，随着气体的减少，气体压强逐渐减小，能够支持的水银柱的高度变小，玻璃管中的水银柱将下降。 7． 受力面积 变长 A 上升 【详解】（1）[1]甲图实验中，两边手指的受力面积不同，受到的压力相同，利用转换法通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与受力面积有关。 （2）[2]乙图实验中，玻璃管倾斜时，玻璃管内水银长度变长，外界大气压不变，根据可知玻璃管内外水银面的高度差不变。 （3）[3][4]由图丙可知，A管上方气流通过的横截面比B管上方要小，故A管上方气流通过的速度大，压强小，B管上方气流通过的速度小，压强大；所以A管中的液面在压强差的作用下上升。 8． 大气压 密度 不变 【详解】(1)[1]开始要在水银管内灌满水银，这样可以将管内空气全部排出，保证管内水银上方为真空；玻璃管内水银柱不会落下是靠外界大气压支持，和内部水银柱产生的压强相等，故水银柱能保持平衡。 (2)[2]做托里拆利实验时应选用密度大的水银，而不是水来做实验，根据液体压强公式p=ρgh可知，压强不变的情况下，高度和密度成反比，密度越大，高度越小，故选密度大的水银，高度小，方便实验。 [3]影响托里拆利实验值的因素是大气压值，而与玻璃管的粗细、长短、倾斜，以及水银槽中水银的多少无关。故图丁中玻璃管倾斜，对水银柱的高度是没有影响的，因此高度不变。 9． 排尽筒内空气，防止空气进入 偏小 760 上升 海拔越高，气压越低 【详解】（1）[1]将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是排尽注射器内的空气，防止外面的空气进入。 （2）[2]活塞的直径为d，活塞的面积为 大气压强 （3）[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）[4][5][6]一个标准大气压能够支持760mm高的水银柱；图2装置是小明自制的气压计，当将此装置从山下移到山顶，由于海拔越高，气压越低，此时外界大气压降低，细管中的水柱在瓶内气压的作用下上升。 10． 大气压的存在 所使用的玻璃管长度不够 【详解】分析：大气存在向各个方向的压强，大气压大约能支持10m高的水柱． 解答：覆杯实验就说明了大气压的存在，是大气压托住了塑料片以及杯中的水，且大气压大于杯内水的压强；利用液体压强公式 求大气压能支持的水柱的高度约为 10 米，明白在实验室做此实验室不成功的原因． 故答案为(1). 大气压的存在    (2). 所使用的玻璃管长度不够 【点睛】本题是考查探究大气压存在的实验，此题难度不大，分析清楚实验操作及现象是解题的关键． 11． 真空 小 不变 不变 变长 不变 【详解】（1）[1]实验前玻璃管里水银灌满，将玻璃管中空气排空，是为了使玻璃管倒置后，水银上方为真空状态。 [2]若未灌满，玻璃管内残留空气，玻璃管倒置后，水银上方有空气，会产生向下的气压，使水银柱的高度偏小，测量结果偏小。 （2）[3]将玻璃管稍上提或下压，管外大气压强大小不变，能支撑的水银柱的高度不变，管内外的高度差不变。 [4][5]将玻璃管倾斜，管外大气压强大小不变，能支撑的水银柱的高度不变，管内外的高度差不变，水银长度变长。 [6]把水银槽加大，水银槽中的水银增多，玻璃管加粗，外界大气压大小都不变，所以都不能影响实验结果，管内外的高度差不变。 12． 托里拆利 760 不漏气 高度差 同一 相等 【详解】（1）[1][2]由物理学史可知，意大利科学家托里拆利最早测出了大气压的值，约为；实验表明，在一个标准大气压下，玻璃管中水银柱高度为760mm。 （2）[3][4] ①手轻轻按压几下橡皮膜，气体就会压向U形管其中一侧液面，而使U形管两液面出现高度差，如果U形管中的液体能灵活升降，则说明装置不漏气；实验中用U形管中液面的高度差来反映液体压强的大小，液面高度差越大，探头处液体压强越大，这是转换法。 [5][6] ②两玻璃管中液面高度差不变，说明了在同种液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等。 13． 受力面积 不变 A 上升 【详解】(1)[1]甲图实验中，两边手指的受力面积不同，受到的压力相同，利用转换法通过观察两手指的凹陷程度反映压力的作用效果与受力面积有关。 (2)[2]乙图实验中，玻璃管倾斜时，玻璃管内水银长度变长，外界大气压不变，根据p=ρgh可知玻璃管内外水银面的高度差不变。 (3)[3][4]由图丙可知，A管上方气流通过的横截面比B管上方要小，故A管上方气流通过的速度大，压强小，B管上方气流通过的速度小，压强大；所以A管中的液面在压强差的作用下上升。 14． 空气 小于 下降 玻璃管太短 【详解】（1）[1]托里拆利实验中，为了测量准确，要将细玻璃管内灌满水银，确保管内没有空气，为真空状态。 （2）[2]一个标准气压能支撑的水银柱的高度为760mm，当水银柱的高度为740mm时外界压强小于一个标准大气压。 （3）[3]如果玻璃管内不慎混入空气，那么管内有一定气压，外界气压等于管内气压与水银柱的压强之和，所以水银柱的高度将下降。 （4）[4]由图丙可知，大气压支撑的水银柱的高度为70cm，则大气压的值为 （5）[5]水的密度远比水银小，一个标准气压能支撑的水的高度约为10m，实验中选用的玻璃管的长度约为1m，小于10m，所以把水银换成水，将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时，管中的水柱不会下降的原因是玻璃管太短。 15．(1)不变 (2)偏小 (3)试管中水银会下降到与管外水银相平 【详解】（1）由图丁知道，外界大气压不变，将玻璃管倾斜，管内水银柱的长度增大，但高度不变。 （2）若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，则玻璃管内会进入少量空气，空气会产生向下的压强，故管中水银柱高度将减小，会使测量的大气压值比真实值偏小。 （3）将玻璃管的顶部打破了一个小孔后，这个装置就相当于一个连通器，所以试管中水银会下降到与管外水银相平为止。 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 $$