内容正文:
9.3大气压强
1.由于空气具有 力,且空气具有 ,故大气内部存在压强。大气压强简称为 或 。
2.意大利科学家 最早测出大气压的值为 mm水银柱产生的压强,通常把这样大小的大气压叫做标准大气压,其数值是 Pa。在粗略计算中,可取 Pa。
3.大气压随高度的增加而 ;在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa,测量大气压的仪器叫做 。
1
大气压强的存在
1. 在铁桶内放入少量水,用火加热至沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶被压瘪,如图所示,其主要原因是( )
A.铁桶遇冷收缩变瘪
B.桶内水蒸气遇冷收缩,桶内变成真空
C.桶内水蒸气遇冷后液化,桶内气压减小
D.桶内水蒸气遇冷后汽化,桶内气压增大
2. 如图所示的实例中,与大气压有关的是( )
A.医生进行肌肉注射 B.下水管U形设计
C.用吸盘搬运玻璃 D.热气球升空
3. 如图所示,在大试管中盛有水,将一个小试管插在大试管中,然后倒置,小试管在水流出时不下落反而上升,主要依靠的是( )
A.水的分子引力 B.大气压强
C.手的吸引力 D.两试管间的相互吸引
4. 如图所示,小明用吸管喝水,水在 的作用下进入口中。如果每次吸入水的质量相同,杯底所受水的压强减小量为Δp,则喝水过程中Δp逐渐 。
2
大气压强的测量方法
5. 如图所示为托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.玻璃管横截面积的大小会影响测量结果
B.是大气压支持着玻璃管内的水银柱不下落
C.大气压的数值等于液面上方管中水银柱产生的压强
D.将竖直的玻璃管向上提升一小段距离,测得的大气压值将变大
6. 如图所示,在做托里拆利实验时,以下操作会导致玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差发生变化的是( )
A.实验时,将玻璃管适当倾斜一定的角度
B.换用更长一些的玻璃管做实验
C.换用更粗一些的玻璃管做实验
D.玻璃管内水银柱上方进入了一些空气
7. 如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,测得当时的大气压强等于760mm高水银柱产生的压强。
(1)请在图中标出该水银柱对应的长度h水银。
(2)假定移动玻璃管的过程均不漏气。
①将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
②将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)当实验环境中的气压发生变化后,发现管中水银柱高度发生变化,此现象说明管中水银柱的高度只与 有关。
(4)如果用水来代替水银做实验,水 (选填“会”或“不会”)充满玻璃管,一个标准大气压能够支撑的水柱高度为 。(一个标准大气压为1×105Pa,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
8. 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,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,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 N;
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 cm;
(4)计算得到大气压强的数值为 Pa;
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大的原因是 。(写出一条)
3
大气压强与高度的关系
9. 如图所示,在密闭性很好的玻璃瓶里装一些水,取一段两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,将此装置从山脚带到山顶的过程中,玻璃管中液面将( )
A.上升 B.下降
C.不变 D.先下降后上升
10. 如图所示为某座山一部分等高线图,某登山运动员从A点到达B点的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员携带的气压计的示数在减小
B.运动员的质量减小
C.运动员的惯性在增大
D.在B点烧水时水的沸点比在A点烧水时高
11.大气压会随高度的增加而 (选填“增大”或“减小”)。图甲是某同学自制的一个简易气压计,在温度相同的情况下,大气压越大,甲中玻璃管内的液柱高度就越
(选填“高”或“低”);如图乙是该同学自制的一个简易温度计,在大气压相同的情况下,温度升高,乙中玻璃管内的液柱 (选填“升高”或“降低”)。
4
大气压的综合应用
12. 下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面
13. 胶头滴管吸取药水时,先用拇指和食指按压胶头滴管,然后松手,药水就自动进入试管中,其原因是由于( )
A.橡皮管内有吸力
B.手给橡皮管压力
C.滴管的玻璃管部分有压力
D.大气压的作用
14. 创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水,小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸”到水是利用了 ;
(2)图中A点的压强 (填“大于”“等于”或“小于”)B点的压强;
(3)玻璃杯中水的深度为8cm,A点位于中间,求A点的压强;
(4)装有水的玻璃杯总质量为0.28kg,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4cm2,此时杯子对桌面的压强为多少?(g取10N/kg;ρ水=1.0×103kg/m3)
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9.3大气压强
1.由于空气具有 重 力,且空气具有 流动性 ,故大气内部存在压强。大气压强简称为 大气压 或 气压 。
2.意大利科学家 托里拆利 最早测出大气压的值为 760 mm水银柱产生的压强,通常把这样大小的大气压叫做标准大气压,其数值是 1.013×105 Pa。在粗略计算中,可取 1.0×105 Pa。
3.大气压随高度的增加而 减小 ;在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa,测量大气压的仪器叫做 气压计 。
1
大气压强的存在
1. 在铁桶内放入少量水,用火加热至沸腾后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶被压瘪,如图所示,其主要原因是( )
A.铁桶遇冷收缩变瘪
B.桶内水蒸气遇冷收缩,桶内变成真空
C.桶内水蒸气遇冷后液化,桶内气压减小
D.桶内水蒸气遇冷后汽化,桶内气压增大
【答案】C
【解答】解:在薄皮铁桶内放些水,烧开后把开口堵住,再浇上冷水,铁桶内的气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了。
故选:C。
2. 如图所示的实例中,与大气压有关的是( )
A.医生进行肌肉注射 B.下水管U形设计
C.用吸盘搬运玻璃 D.热气球升空
【答案】C
【解答】解:A、图示肌肉注射,由于人的推力将药液注入体内,故A错误;
B、洗手池下的回水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,利用了连通器原理,故B错误;
C、用吸盘搬用玻璃,吸盘在大气压力的作用下吸在墙上,与大气压有关,故C正确;
D、空气在受热时体积会膨胀,热空气比同体积的冷空气轻,热空气会上升,利用浮力大于重力,与大气压无关,故D错误。
故选:C。
3. 如图所示,在大试管中盛有水,将一个小试管插在大试管中,然后倒置,小试管在水流出时不下落反而上升,主要依靠的是( )
A.水的分子引力 B.大气压强
C.手的吸引力 D.两试管间的相互吸引
【答案】B
【解答】解:大试管中的水由于重力的作用,会流下来,小试管上方的空间的压强减小,小于外界大气压强,小试管就在大气压强的作用下,被压着向上运动,所以会看到小试管在大试管中上升,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4. 如图所示,小明用吸管喝水,水在 大气压 的作用下进入口中。如果每次吸入水的质量相同,杯底所受水的压强减小量为Δp,则喝水过程中Δp逐渐 变大 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)用吸管吸水时,吸管内气压减小,小于外界大气压,水在大气压的作用下被压入吸管,从而进入口中;
(2)杯子的形状是上宽下窄,如果每次吸入水的质量相同,则杯内水的深度减小量一次比一次多,则由p=ρgh可知,杯底所受水的压强减小量Δp逐渐变大。
故答案为:大气压;变大。
2
大气压强的测量方法
5. 如图所示为托里拆利实验,下列说法正确的是( )
A.玻璃管横截面积的大小会影响测量结果
B.是大气压支持着玻璃管内的水银柱不下落
C.大气压的数值等于液面上方管中水银柱产生的压强
D.将竖直的玻璃管向上提升一小段距离,测得的大气压值将变大
【答案】BC
【解答】解:A、玻璃管横截面积的大小不会影响测量结果,故A错误;
B、是大气压支持着玻璃管内的水银柱不下落,故B正确;
C、大气压的数值等于液面上方管中水银柱产生的压强,故C正确;
D、将竖直的玻璃管向上提升一小段距离,水银柱的高度不变,测得的大气压值不变,故D错误。
故选:BC。
6. 如图所示,在做托里拆利实验时,以下操作会导致玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差发生变化的是( )
A.实验时,将玻璃管适当倾斜一定的角度
B.换用更长一些的玻璃管做实验
C.换用更粗一些的玻璃管做实验
D.玻璃管内水银柱上方进入了一些空气
【答案】D
【解答】解:A.实验时,只要玻璃管足够长,并没有空气进入玻璃管,将玻璃管适当倾斜一定的角度,玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差不会发生变化,故A不正确;
B.换用更长一些的玻璃管做实验,不会影响到大气压的值刚好等于76cm水银柱的压强,所以玻璃管长一些,玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差不会发生变化,故B不正确;
C.玻璃管中水银柱对水银槽中水银的压强只跟竖直高度有关,跟水银柱粗细无关,所以用更粗一些的玻璃管做实验,玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差不会发生变化,故C不正确;
D.如果玻璃管内水银柱上方进入了一些空气,管内液面会受到上方空气对水银柱向下的压强,就会导致玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差发生变化,故D正确。
故选:D。
7. 如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,测得当时的大气压强等于760mm高水银柱产生的压强。
(1)请在图中标出该水银柱对应的长度h水银。
(2)假定移动玻璃管的过程均不漏气。
①将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将 不变 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
②将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将 不变 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3)当实验环境中的气压发生变化后,发现管中水银柱高度发生变化,此现象说明管中水银柱的高度只与 外界气压 有关。
(4)如果用水来代替水银做实验,水 会 (选填“会”或“不会”)充满玻璃管,一个标准大气压能够支撑的水柱高度为 10m 。(一个标准大气压为1×105Pa,ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg)
【答案】(1)如上图所示;(2)不变;不变;(3)外界气压;(4)会;10m。
【解答】解:(1)根据托里拆利实验可知,倒立过来的玻璃管,上端是真空,下边是水银柱,则水银柱的高度为水银槽液面到玻璃管液面间的竖直距离,如下图:
(2)实验过程中,玻璃管额粗细、是否倾斜、及向上提升一点,都不会出现漏气的现象,所以对实验不会产生影响,水银柱的高度不变。
(3)当实验环境中的气压发生变化后,发现管中水银柱高度发生变化,说明水银柱的高度与大气压强有关。
(4)根据标准大气压强约为1×105Pa,当用水来测量时,由p=ρ水gh水可计算出大气能支撑的水柱的高度为:
h水===10m,则水会充满玻璃管。
故答案为:(1)如上图所示;(2)不变;不变;(3)外界气压;(4)会;10m。
8. 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,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,目的是 为了排尽注射器内的空气 ;
(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 8.2 N;
(3)用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为 6.00 cm;
(4)计算得到大气压强的数值为 1.09×105 Pa;
(5)小明了解到班内同学的实验误差普遍很大的原因是 注射器中空气没有排净 。(写出一条)
【答案】(1)排尽注射器内的空气;(2)8.2;(3)6.00;(4)1.09×105;(5)注射器中空气没有排净。
【解答】解:(1)将活塞推至底部,这样做的目的是为了排尽注射器内的空气;
(2)弹簧测力计的分度值为0.2N,读数为8.2N;活塞刚被拉动时,由二力平衡的条件可知:此时大气压强产生的压力和弹簧测力计的示数相等;
(3)由图可知:注射器的全部刻度的长度为8.00cm﹣2.00cm=6.00cm;
(4)注射器的体积为:V=4.5mL=4.5×10﹣6m3,
活塞的横截面积为:S==7.5×10﹣5m2;
活塞刚被拉动时,大气压强的数值为:p=≈1.09×105Pa;
(5)注射器中的空气不可能完全排净,这会使结果偏小;注射器和活塞间有摩擦,这会使结果偏大;此外,弹簧测力计读数时机选择不准也会影响测量的结果。
故答案为:(1)排尽注射器内的空气;(2)8.2;(3)6.00;(4)1.09×105;(5)注射器中空气没有排净。
3
大气压强与高度的关系
9. 如图所示,在密闭性很好的玻璃瓶里装一些水,取一段两端开口的细玻璃管,让玻璃管穿过橡皮塞插入水中,将此装置从山脚带到山顶的过程中,玻璃管中液面将( )
A.上升 B.下降
C.不变 D.先下降后上升
【答案】A
【解答】解:大气压随海拔的升高而减小,把气压计从山脚带到山顶,瓶内空气的压强不变,山顶的大气压比山脚的大气压低,导致玻璃管内液面在瓶内气压的作用下而上升。
故选:A。
10. 如图所示为某座山一部分等高线图,某登山运动员从A点到达B点的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员携带的气压计的示数在减小
B.运动员的质量减小
C.运动员的惯性在增大
D.在B点烧水时水的沸点比在A点烧水时高
【答案】A
【解答】解:B点海拔2000m,A点海拔1000m,即B点比A点高;
A.大气压强随高度的升高而减小,从A点到达B点的过程中,所测气压B点比A点低,即气压计的示数在减小,故A正确;
B.质量是物体的固有属性,与位置的变化无关,故B错误;
C.物体惯性的大小由其质量决定,物体的质量越大其惯性越大,质量越小惯性就越小,而运动员从A运动到B点的过程中,质量不变,所以惯性也不变,故C错误;
D.大气压强随高度的升高而减小,水的沸点随气压的减小而降低,所以从A点到达B点的过程中,在B点烧水时水的沸点比在A点烧水时低,故D错误。
故选:A。
11.大气压会随高度的增加而 减小 (选填“增大”或“减小”)。图甲是某同学自制的一个简易气压计,在温度相同的情况下,大气压越大,甲中玻璃管内的液柱高度就越 低 (选填“高”或“低”);如图乙是该同学自制的一个简易温度计,在大气压相同的情况下,温度升高,乙中玻璃管内的液柱 升高 (选填“升高”或“降低”)。
【答案】减小;低;升高。
【解答】解:(1)大气压会随高度的增加而减小;在温度相同的情况下,大气压越大,瓶内气压等于外界大气压加上液柱产生的压强,故甲中玻璃管内的液柱高度就越低;
(2)在大气压相同的情况下,温度升高,乙玻璃瓶内的气体因温度升高体积变大,由于瓶内容积一定,故乙中玻璃管内的液柱升高。
故答案为:减小;低;升高。
4
大气压的综合应用
12. 下列生活中的现象均与大气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.吸饮料 B.拔火罐
C.高压锅煮饭 D.吸盘紧贴在墙面
【答案】C
【解答】解:拔火罐、吸饮料、吸盘紧贴在墙面这三项都是利用了大气压来完成的,高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的,故C符合题意。
故选:C。
13. 胶头滴管吸取药水时,先用拇指和食指按压胶头滴管,然后松手,药水就自动进入试管中,其原因是由于( )
A.橡皮管内有吸力
B.手给橡皮管压力
C.滴管的玻璃管部分有压力
D.大气压的作用
【答案】D
【解答】解:用胶头滴管吸取药水时,用拇指和食指挤压胶帽,里面的空气因为外部压力而被排出,胶帽内部气压小于外部大气压,内外形成气压差,所以松开手指,药水就在外界大气压的作用下进入试管中,由此可见,是大气压作用使试剂进入试管中。
故选:D。
14. 创意改变生活,如图是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水,小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸”到水。请回答:
(1)小科能轻松“吸”到水是利用了 大气压 ;
(2)图中A点的压强 等于 (填“大于”“等于”或“小于”)B点的压强;
(3)玻璃杯中水的深度为8cm,A点位于中间,求A点的压强;
(4)装有水的玻璃杯总质量为0.28kg,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4cm2,此时杯子对桌面的压强为多少?(g取10N/kg;ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1)大气压;(2)等于;(3)A点的压强为400Pa;(4)杯子对桌面的压强为7000Pa。
【解答】解:(1)用吸管从瓶子里吸水时,先把吸管内的部分空气吸走,管内的气压小于外界大气压,水在大气压的作用下被压入吸管,上升到嘴里;
(2)由图可知,A点的深度等于B点的深度,所以根据p=ρ液gh可知,A点压强等于B点压强;
(3)玻璃杯中水的深度为8cm,A点位于中间,故A的深度为4cm,故p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10﹣2m=400Pa;
(4)玻璃杯对桌面的压力与玻璃杯的重力大小相等,即F=G=mg=0.28kg×10N/kg=2.8N,
玻璃杯对桌面的压强:p′===7000Pa。
故答案为:(1)大气压;(2)等于;(3)A点的压强为400Pa;(4)杯子对桌面的压强为7000Pa。
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