内容正文:
第3节 大气压强
知识点1:生活中证明大气压存在的现象
1.下列现象和大气压无关的是 ( B )
A.用吸管吸饮料
B.医生用注射器把药水推入病人肌肉中
C.吸盘式挂钩能紧贴在墙壁上
D.活塞式抽水机
知识点2:大气压的大小
2.甲、乙、丙三个同学在同一房间用托里拆利的方法测量大气压,实验测得水银柱的长度分别为75.0 cm、75.8 cm和76.0 cm,已知其中一个同学实验时管内混入空气,另一个同学没有把管放竖直,只有一个同学的方法正确。它是 ( B )
A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
3.某同学把装满水的量筒口朝下浸没在水槽中,筒内无气泡,如图所示,抓住筒底向上提,在筒口离开水面之前,关于量筒内露出水面部分描述正确的是 ( A )
A.量筒内始终充满水
B.量筒内水面始终与水槽水面相平
C.靠近量筒底部没有水,量筒内水面高于水槽水面
D.靠近量筒底部没有水,量筒内水面低于水槽水面
4.央视《大风车》栏目常介绍科普知识,一期节目中曾介绍了一种名为“天气预报瓶”的创意新品。如图所示,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水。小科成功仿制了一个“天气预报瓶”,发现当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法不正确的是 ( A )
A.A管液面上升时,表示外界大气压增大
B.A管液面上升时,表示外界大气压减小
C.A管和B球内液面相平时,瓶内气压等于外界大气压
D.“天气预报瓶”利用天气与大气压的关系进行预报
知识点3:托里拆利实验
5.某同学做托里拆利实验时,如图所示,设实验过程中管口不离开水银面,试回答:
(1)此时此地大气压的值为 740 mm高水银柱。该实验可能是在 高原 (选填“高原”“海平面”或“井底”)做的。
(2)将玻璃管倾斜时,管中水银柱高度 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)换用长短相同,粗细不同的玻璃管做此实验,管中水银柱的高度将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.如图所示的装置称为“希罗喷泉”,3根管子连接3个容器,其中容器a是敞口的,容器b和c是密闭的,各容器中均有一些水,容器a中的水在大气压的作用下进入A管;由于 重 力经管A往下流,容器b中的气体压强比外界大气压 大 ,管B的上口有水喷出,要增大喷水的高度,可以增加 b 容器的高度。
解析:容器a中的水在大气压的作用下进入A管,由于重力经管A往下流,c容器的水逐渐增加,c容器上方空间的气压增大,c与b又是连通的,故b容器上方气压变大,大于外界大气压和B管水产生的压强,使得管B有水喷出;b容器内的气压是一定的,支撑的水柱的高度也是一定的,若增加容器b的高度,可以增加喷泉的高度。
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,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 排尽注射器内的空气 ;实验时将装置水平放置是为了减小 重力 对实验的影响。
(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被拉动时,记下弹簧测力计的示数为 8.2 N。
(3)如图乙所示,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或活塞与注射器之间有摩擦力(合理即可) 。(写出一条)
解析:(1)将活塞推至底部,这样做的目的是为了排尽注射器内的 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。
8.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)若不用手掌封住杯口,该玻璃杯可以看作是一个 连通器 ,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 (选填“大于”“等于”或“小于”)B点的压强。
(3)玻璃杯中水的深度为8 cm,A点位于中间,求A点的压强。
(4)装有水的玻璃杯总质量为0.28 kg,放置在水平桌面上,杯底与桌面的接触面积为4 cm2,此时杯子对桌面的压强为多少?(g取10 N/kg;ρ水=1.0×103 kg/m3)
解:(3)玻璃杯中水的深度为8 cm,A点位于中间,
基础巩固·达标练
1. B 2.B 3. A 4.A
5. (1)740 高原 (2)不变 (3)不变
能力提升·培优练
6.重 大 b 解析:容器a中的水在大气压的作用下进入A管,由于重力经管A往下流,c容器的水逐渐增加,c容器上方空间的气压增大,c与b又是连通的,故b容器上方气压变大,大于外界大气压和B管水产生的压强,使得管B有水喷出;b容器内的气压是一定的,支撑的水柱的高度也是一定的,若增加容器b的高度,可以增加喷泉的高度。
7.(1)排尽注射器内的空气 重力 (2)8.2 (3)6.00
(4)1.09×105 (5)注射器中空气没有排净或活塞与注射器之间有摩擦力(合理即可)
解析:(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0.2 N,读数为8.2 N;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8.00 cm-2.00 cm=6.00 cm。
(4)注射器的体积为V=4.5 mL=4.5×10-6 m3,活塞的横截面积为S===7.5×10-5 m2;活塞刚被拉动时,大气压强的数值为p==≈1.09×105 Pa。
(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。
8. (1)连通器 大气压 (2)等于
解:(3)玻璃杯中水的深度为8 cm,A点位于中间,故A的深度为4 cm,故p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-2 m=400 Pa。
(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=0.28 kg×10 N/kg=2.8 N,玻璃杯对桌面的压强:p'===7 000 Pa。
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