第9章《运动和力》9.3 大气压强-2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)
2025-02-17
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 大气压强 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.54 MB |
| 发布时间 | 2025-02-17 |
| 更新时间 | 2025-02-17 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-02-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50471611.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)第九章 压强
9.3 大气压强
目录
学习目标 1
知识导学 2
知识点01:产生原因 2
知识点02:大气压强的存在 2
知识点03:大气压强的测量 2
知识点04:大气压随高度的变化 2
知识点05:大气压强的变化随天气的变化 2
知识点06:沸点与气压的关系 2
考点讲练 2
考点01:大气压测量的实验设计 2
考点02:大气压强与高度的关系 2
考点03:气体压强与体积的关系 3
考点04:气压计 4
考点05:大气压的综合应用 5
考点06:马德堡半球实验 6
考点07:大气压存在的现象 7
优选真题培优练 7
1.掌握大气压强的概念和基本原理。
2.了解大气压强的测量方法和单位。
3.掌握大气压强在不同环境下的变化规律。
4.了解大气压强对人类生活和自然环境的影响。
5.能够运用大气压强的原理解决实际问题。
知识点01:产生原因
。
知识点02:大气压强的存在
实例:覆杯实验、瓶吞鸡蛋、吸盘等
实验:托里拆利实验
知识点03:大气压强的测量
(1)测量工具:水银气压计、金属盒气压计
(2)标准大气压:相当于 mm水银柱产生的压强,P0=
知识点04:大气压随高度的变化
大气压随高度的增加而 。
知识点05:大气压强的变化随天气的变化
冬天、晴天 ,夏天、阴天 。
知识点06:沸点与气压的关系
气压越高,沸点 。
考点01:大气压测量的实验设计
【例题精讲】(2024春•化州市校级期末)做托里拆利实验时,测得管内水银柱的高度为76cm,若将玻璃管倾斜在ab位置上,如图所示,则管内水银柱( )
A.高度小于76cm B.高度等于76cm
C.长度小于76cm D.长度等于76cm
【巩固训练一】(2024春•沅江市期末)如图所示的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法不正确的是( )
A.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
B.外界大气压强肯定是76cm高水银柱
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强,且为2cm水银柱
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷
【巩固训练二】(2024春•垫江县校级期末)如图所示是小明用水银做托里拆利实验时测量的数据,则此时的大气压强相当于 mm水银柱产生的压强;若将玻璃管从竖直位置稍稍向右倾斜,则玻璃管内外水银面的高度差 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
考点02:大气压强与高度的关系
【例题精讲】(2024•霍林郭勒市校级模拟)如图是自制的水气压计,把它从的山脚移至山顶(假设瓶口密闭不漏气),则瓶中的水面将 (选填“升高”、“不变”或“降低”),若在瓶口扎一些洞,使瓶口不再密闭,则最后液面静止时,管内外液面的情况是 。(选填“管内液面高”、“相平”或“管内液面低”)
【巩固训练一】(2024春•长安区校级期末)如图所示,是兴趣小组的同学们制作的水气压计。将水气压计从六楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱 。(选填“下降”、“上升”或“不变”)
【巩固训练二】(2024•温江区模拟)关于气压的相关问题,下列说法正确的是( )
A.如图为简易气压计,拿着它登山,玻璃管中的液柱会下降
B.大气压强与空气的疏密有关系,海拔越高大气压强越大
C.高压锅容易把食物煮熟,是因为高压锅内水的沸点更低
D.当大气压强降低时,表明热空气上升,常伴有多云天气
考点03:气体压强与体积的关系
【例题精讲】(2024春•东港区期末)2024年日照市初中学业水平考试中的体育科目考试,由运动参与、体质健康测试和运动技能测试组成,下列测试项目中说法正确的是( )
A.引体向上——人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力是一对相互作用力
B.50米短跑——人冲过终点时不能立即停下来,是由于受惯性的作用
C.肺活量——人吸气时,肺的容积增大,肺内气压降低,大气压将外界空气压入肺部
D.跳远测试——若人在最高点时受到的外力全部消失,人将静止不动
【巩固训练一】(2024春•武昌区校级期中)如图是医院为病人输液部分装置,图中A为输液瓶,B为滴壶,C为进气管,与大气相同,则在输液过程中,(瓶A中尚有液体),下列说法正确的是( )
①瓶A中液面下降,A中上方气体的压强变小;
②瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大;
③在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变;
④滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小。
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【巩固训练二】(2024春•新罗区期末)当人吸气时膈肌收缩,肋间肌扩张,胸廓扩大,肺扩张,肺内气压 ,外界的新鲜空气,在 作用下进入肺泡内。
考点04:气压计
【例题精讲】(2024春•让胡路区校级期末)如图所示,用玻璃瓶、红色的水、细玻璃管和橡胶塞自制温度计和气压计,其中是自制气压计是 (选填“甲”或“乙”)。将自制气压计从一楼乘电梯到三十三层楼,液柱 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。验证大气压强随高度变化规律。
【巩固训练一】(2024春•仪征市期末)小科同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的细玻璃管、滴入红墨水的溶液自制的一个简易气压计(如图),小科同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的水柱高度会 (“升高”、“降低”或“不变”)。在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应注意 因素对实验结果的影响。
【巩固训练二】(2024春•蒲县期末)如图所示,这是小梦同学制作的简易气压计,密封的厚塑料瓶内装有水(水未装满),两端开口的细玻璃管穿过与瓶子密封的橡皮塞插入水中,如果想让管内外液面高度差变大,下列方法可行的是( )
A.将塑料瓶放在温度更低的房间
B.换用细一点的玻璃管
C.将玻璃管向上提升一小段距离
D.带着该气压计从一楼走到十楼
考点05:大气压的综合应用
【例题精讲】(2024•金水区四模)下列实例中的“吸”,不是利用大气压工作的是( )
A.用吸盘吸住玻璃 B.用饮料管吸饮料
C.用干纸巾吸水滴 D.用吸尘器吸灰尘
【巩固训练一】(2024•番禺区一模)如图所示是“天气预报瓶”的创意新品,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装红墨水。下列说法正确的是( )
A.这个产品利用了连通器的原理
B.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
C.晴天的气压比阴雨天的高,晴天时A管液面高于阴雨天
D.将天气预报瓶由地面拿到高山,A管液面逐渐下降
【巩固训练二】(2024•南海区校级三模)图是小明甲家盆景的自动供水装置,其原理如下:装满水的瓶子倒置于盘中,瓶口恰好被水浸没,此时瓶中的水 下降(填“会”或“不会”),当盘中水位下降使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中水就流出,又使盘中水位升高,这样盆景盘中水位始终保持一定高度,该装置的原理是巧妙地利用了 ;如图瓶中水位上A处 真空(填“是”或“不是”)
考点06:马德堡半球实验
【例题精讲】(2024春•郓城县期末)首次公开展示大气压强存在的实验是( )
A.牛顿第一定律 B.阿基米德实验
C.马德堡半球实验 D.托里拆利实验
【巩固训练一】(2024春•裕华区校级期中)向人们证明大气压存在的著名物理实验是( )
A.托里拆利实验
B.马德堡半球实验
C.探究液体内部压强规律的实验
D.伽利略理想实验
【巩固训练二】(2024春•镇原县期中)如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验:将两个盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压强;若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变 。
考点07:大气压存在的现象
【例题精讲】(2024•凉州区校级三模)如图是测大气压值的实验,那么最早测出大气压数值的科学家是 。若测出的大气压强值约为1.0×105Pa,一只手掌的面积大约为0.01m2,则手掌承受的大气压力是 N。
【巩固训练一】(2024春•泸州期末)驾驶员和乘客要系好安全带,是为了预防或减小高速行驶的汽车紧急刹车时车内人员由于 而受到的伤害;厨房中免打孔挂钩由于 的作用牢牢“吸”在瓷砖表面上;用适当密度的盐水选种时, (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)的种子最饱满。
【巩固训练二】(2024春•中宁县期末)我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量。以下事例,与大气压无关的是( )
A.用吸管喝饮料 B.用注射器注射
C.马德堡半球实验 D.用橡胶吸盘挂钩
1.(2025•虹口区模拟)下列实例中,属于利用大气压的是( )
A.密度计 B.血压计
C.液位计 D.脱排油烟机
2.(2024春•宁河区期中)下列对于物理量的估测,你认为最接近实际的是( )
A.用手拿起一个鸡蛋的力约是10N
B.中学生的平均体重约为60N
C.一个中学生站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa
D.一个标准的大气压可支持的水柱高约为760mm
3.(2024春•邗江区期末)根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )
A.中学生的体重约为200N
B.空气的密度约为1.29×103kg/m3
C.1个标准大气压值约为1.0×104Pa
D.一枚鸡蛋的质量约为50g
4.(2024•梁园区校级一模)如图所示为某同学自制的气压计,他将气压计由一楼拿到六楼时,细玻璃管中液面会升高,下列说法正确的是( )
A.用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时,瓶中的水不能装满
B.细玻璃管中液面升高,说明大气压随高度的增加而变大
C.利用自制气压计可以精确测量大气压的数值
D.细玻璃管越粗水柱高度变化越明显
5.(2023秋•娄底期末)如图所示是一种“擦窗机器人”,其质量为1.2kg,它的“腹部”有一个吸盘。当“擦窗机器人”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,由于 的作用,它能牢牢地“吸”在竖直的玻璃上静止不动。擦窗机器人工作时吸盘对玻璃的压力为24N,吸盘与玻璃的接触面积为300cm2,则擦窗机器人对玻璃的压强为 Pa。(g取10N/kg)
6.(2024春•义安区期末)如图是自制气压计,小亮拿着它从铜官山顶上走到山脚下,玻璃管内水柱的高度会 ,说明大气压随高度的增加而 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(2024春•庄河市期末)如图所示,将自制气压计从一楼拿到五楼,观察到玻璃管内水柱 (选填“上升”或“下降”)。驻守在我国青藏高原的边防战士用普通锅连面条也煮不熟,是因为普通锅的密封性能差,锅内气压受外界大气压的影响,使水的沸点 (选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃。
8.(2024春•郴州期末)茶具传承着丰富的文化内涵,如右图,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 ,当壶中水深11cm时,壶底受到水的压强是 Pa;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,则壶中的水 (选填“能”或“不能”)倒出来。(g取10N/kg)
9.(2025•姑苏区模拟)小筱利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,如图,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,如图甲,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。如图乙,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算出大气压强为 ,有较大误差的原因可能是 。
(2)另一组小慧采用了图丙装置,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。
10.(2024春•河东区期末)利用注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材测量大气压,方案如下。
(1)读出注射器针筒上有刻度部分的容积V,并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L,可以计算出针筒的 。
(2)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器注射孔,这样做的目的是 。
(3)如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F,即为 (选填“针筒”或“活塞”)受到的大气压力。
(4)实验所测大气压的值为 (用测量步骤中的V、L和F表示)。
(5)让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(6)实验时,注射器针筒的底端装针头处的空气无法排尽,这将会使测量结果 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。为排除这一因素的影响,可采取的办法是 。
(7)影响实验结果的因素还有: (列出一个即可)。
11.(2024春•文登区校级期末)小明介绍了几例巧用矿泉水瓶做的物理小实验:
(1)如图(a)所示,他沿水平方向用力推动静止的瓶子底部,瓶子沿桌面滑动;再沿水平方向用大小相同的力推瓶盖,瓶子翻了,说明力的作用效果与力的 有关。
(2)如图(b)所示,瓶盖侧面有一条条竖纹,是通过增大 来增大摩擦力。
(3)如图(c)所示,是用矿泉水瓶和玻璃小瓶做成的“浮沉子”,当用较大的力挤压饮料瓶时,玻璃小瓶内气压会 。
(4)请你补充一个用矿泉水瓶做的物理小实验: 。
12.(2024春•南昌期末)如图所示,小明利用注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等材料测量大气压。
(1)将弹簧测力计圆环固定在墙面上,用细线一端拉住注射器活塞颈部,使线的另一端与弹簧测力计的挂钩相连;
(2)在使用注射器时可以感觉到筒壁与活塞之间存在 力,为了测量该力的大小,将活塞推至注射器底部, (选填“取下”或“套上”)注射口的橡皮帽,用手拉注射器筒向右匀速运动,活塞相对于地面静止时,记下弹簧测力计的示数为F1;
(3)将活塞再次推至注射器底部, (选填“取下”或“套上”)注射口的橡皮帽,用手拉注射器筒向右匀速运动,活塞相对于地面静止时,记下弹簧测力计的示数为F2;
(4)取下注射器,读出注射器针筒的 ,用刻度尺测出注射器针筒上 (填“整个针筒”或“有刻度部分”)的长度L。
(5)由此计算出大气压强p= ;(此两空都用实验已测或已知物理量表示)
(6)如果在(3)中,弹簧测力计被拉到满量程,活塞仍没有滑动,我们可以改用更 (选填“粗”或“细”)的注射器进行实验。
13.(2024春•林州市期中)我们福建省夏季是台风多发季生产生活备受台风影响当超强台风发生时,假设屋外气压急剧降到9×104Pa,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作1×105Pa。若室内外屋顶的面积均为100m2。求:
(1)屋外大气压对屋顶产生的压力为多大;
(2)屋顶内外受到大气压强产生的压力差为多大?
14.(2023春•麻阳县期末)如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
15.(2023春•曲阳县期中)有一种气压保温瓶其结构如图所示,用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出,松手后按压器被弹簧弹起,露出小孔,按压器面积为8cm2,瓶内水面低于出水管口8cm,出水管最高处高出瓶内水面10cm,按压时弹簧的平均弹力为1N。(大气压p0=1.01×105Pa,g=10N/kg,按压器所受重力忽略不计)
(1)请解释说明气室上方小孔的作用。
(2)要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?
(3)要将水压出管口,在按压器上至少要加多大的压力?
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2024-2025学年人教版物理八年级下册同步学习精讲练(新教材)第九章 压强
9.3 大气压强
目录
学习目标 1
知识导学 2
知识点01:产生原因 2
知识点02:大气压强的存在 2
知识点03:大气压强的测量 2
知识点04:大气压随高度的变化 2
知识点05:大气压强的变化随天气的变化 2
知识点06:沸点与气压的关系 2
考点讲练 2
考点01:大气压测量的实验设计 2
考点02:大气压强与高度的关系 4
考点03:气体压强与体积的关系 6
考点04:气压计 8
考点05:大气压的综合应用 9
考点06:马德堡半球实验 11
考点07:大气压存在的现象 13
优选真题培优练 14
1.掌握大气压强的概念和基本原理。
2.了解大气压强的测量方法和单位。
3.掌握大气压强在不同环境下的变化规律。
4.了解大气压强对人类生活和自然环境的影响。
5.能够运用大气压强的原理解决实际问题。
知识点01:产生原因
空气受重力,且具有流动性 。
知识点02:大气压强的存在
实例:覆杯实验、瓶吞鸡蛋、吸盘等
实验:托里拆利实验
知识点03:大气压强的测量
(1)测量工具:水银气压计、金属盒气压计
(2)标准大气压:相当于 760 mm水银柱产生的压强,P0= 1.01×103
知识点04:大气压随高度的变化
大气压随高度的增加而 降低 。
知识点05:大气压强的变化随天气的变化
冬天、晴天 高 ,夏天、阴天 低 。
知识点06:沸点与气压的关系
气压越高,沸点 高 。
考点01:大气压测量的实验设计
【例题精讲】(2024春•化州市校级期末)做托里拆利实验时,测得管内水银柱的高度为76cm,若将玻璃管倾斜在ab位置上,如图所示,则管内水银柱( )
A.高度小于76cm B.高度等于76cm
C.长度小于76cm D.长度等于76cm
【思路点拨】在托里拆利实验中,玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小,因此,只要外界大气压不变,它的垂直高度是不会改变的。玻璃管倾斜只会改变水银柱的长度,而高度不会发生变化。
【规范解答】解:在托里拆利实验中,水银柱的高度是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,这一高度的大小是由外界大气压决定的,因此不会因倾斜而改变。因此,倾斜后为了保证原来的高度,水银柱的长度就会相应变长。
故选:B。
【考点评析】本题考查托里拆利实验时水银柱的测量,水银柱的“高度”和“长度”是两个不同的概念,“高度”是由外界大气压决定的,而“长度”只有在玻璃管垂直时与“高度”相同。
【巩固训练一】(2024春•沅江市期末)如图所示的托里拆利实验,原来玻璃管竖直,后来让玻璃管倾斜,水银充满全管,有关尺寸如图所示。下列说法不正确的是( )
A.玻璃管竖直时,上端无水银的部分肯定是真空
B.外界大气压强肯定是76cm高水银柱
C.玻璃管倾斜后,水银对玻璃管上端有压强,且为2cm水银柱
D.玻璃管倾斜后,若不慎将上端碰出一小孔,则水银会向上喷
【思路点拨】在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面高度差取决于外界大气压的大小,在正常测量时,外界大气压不变,水银柱的高度差就不会改变。
【规范解答】解:A、玻璃管倾斜后能够充满全管,说明上端无水银的部分肯定是真空,若不是真空,管内水银不会充满全管,故A正确。
B、若外界压强低于76cm高水银柱,则水银柱会越低,故B正确。
C、水银充满全管,水银对玻璃管上端有压强。大气压不变,倾斜后管内水银的压强不变,所以会有2cm的向上压强,故C正确。
D、上端碰出一小孔,管内水银会下降,而不会向上喷,故D错误。
故选:D。
【考点评析】本题考查了托里拆利实验的原理,能知道玻璃管倾斜时水银柱的长度大于水银柱的竖直高度是本题的关键。
【巩固训练二】(2024春•垫江县校级期末)如图所示是小明用水银做托里拆利实验时测量的数据,则此时的大气压强相当于 755 mm水银柱产生的压强;若将玻璃管从竖直位置稍稍向右倾斜,则玻璃管内外水银面的高度差 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【思路点拨】利用托里拆利实验测量大气压时,注意玻璃管内、外的水银高度差的计算方法;实验时,玻璃管略倾斜,管内水银柱长度变长,但管内、外水银柱的高度差不变。
【规范解答】解:利用托里拆利实验测量大气压时,玻璃管内、外的水银高度差的计算是玻璃管内的水银柱表面到水银槽中水银表面的竖直高度,所以当时当地的大气压强相当于755mm水银柱产生的压强;实验时,玻璃管稍稍向右倾斜,管内水银柱长度变长,但管内、外水银柱的高度差不变。
故答案是:755;不变。
【考点评析】本题主要考查托里拆利实验中,水银柱高度的计算方法以及测量结果的影响因素,难度不大。
考点02:大气压强与高度的关系
【例题精讲】(2024•霍林郭勒市校级模拟)如图是自制的水气压计,把它从的山脚移至山顶(假设瓶口密闭不漏气),则瓶中的水面将 降低 (选填“升高”、“不变”或“降低”),若在瓶口扎一些洞,使瓶口不再密闭,则最后液面静止时,管内外液面的情况是 相平 。(选填“管内液面高”、“相平”或“管内液面低”)
【思路点拨】(1)大气压的大小与高度有关,高度越高气压越小;
(2)若在瓶口扎一些洞,使瓶口不再密闭,则瓶子内外的气体压强相等。
【规范解答】解:(1)大气压随海拔的升高而减小,把自制的水气压计从山脚移至山顶,高度增加,大气压减小,水柱在瓶内气压的作用下,会沿细玻璃管上升,则瓶中的水面将降低;
(2)若在瓶口扎一些洞,使瓶口不再密闭,则瓶子内外的气体压强相等,玻璃管内的水柱在重力的作用下下落,最后液面静止时,管内外液面相平。
故答案为:降低;相平。
【考点评析】本题考查了大气压强与高度的关系,属于基础题。
【巩固训练一】(2024春•长安区校级期末)如图所示,是兴趣小组的同学们制作的水气压计。将水气压计从六楼移到一楼过程中,发现玻璃管内水柱 下降 。(选填“下降”、“上升”或“不变”)
【思路点拨】大气压随高度的减小而增加,气压计从六楼移到一楼过程中,大气压增大,使得管内水位降低、水柱高度减小。
【规范解答】解:将水气压计从六楼移到一楼过程中,高度减小,大气压增大,大气压随高度的减小而增加,管内水柱高度会降低。
【考点评析】学生利用身边的器材做成气压计,探究大气压的变化、用所学的知识分析判断。
【巩固训练二】(2024•温江区模拟)关于气压的相关问题,下列说法正确的是( )
A.如图为简易气压计,拿着它登山,玻璃管中的液柱会下降
B.大气压强与空气的疏密有关系,海拔越高大气压强越大
C.高压锅容易把食物煮熟,是因为高压锅内水的沸点更低
D.当大气压强降低时,表明热空气上升,常伴有多云天气
【思路点拨】气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变;当大气压发生改变时,瓶内压强与外部压强不同,则细管内液柱将发生改变。
【规范解答】解:A、登山过程中,大气压随着高度的升高而降低,外界大气压减小,瓶内气压不变,玻璃管内的液柱会上升,故A错误;
B、大气压强与空气的疏密有关系,海拔越高大气压强越小,故B错误;
C、高压锅容易把食物煮熟,是因为高压锅内水的沸点更高,故C错误;
D、地面空气上升时,气压降低形成云,所以当大气压强降低时伴有多云天气,故D正确。
故选:D。
【考点评析】本题考查大气压强的测量,大气压与高度的关系,要求运用物理知识要灵活。注意易错点:外界大气压越小,管中水柱越高。
考点03:气体压强与体积的关系
【例题精讲】(2024春•东港区期末)2024年日照市初中学业水平考试中的体育科目考试,由运动参与、体质健康测试和运动技能测试组成,下列测试项目中说法正确的是( )
A.引体向上——人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力是一对相互作用力
B.50米短跑——人冲过终点时不能立即停下来,是由于受惯性的作用
C.肺活量——人吸气时,肺的容积增大,肺内气压降低,大气压将外界空气压入肺部
D.跳远测试——若人在最高点时受到的外力全部消失,人将静止不动
【思路点拨】(1)物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运动)时,所受的力就是平衡力;
(2)物体保持原来的运动状态的性质叫做惯性,不能说“由于惯性的作用”、“获得惯性”,正确的说法是“具有惯性”;
(3)在温度不变时,一定质量的气体体积越小,压强越大;体积越大,压强越小;
(4)根据牛顿第一定律进行分析,即当物体受到的力突然消失,物体还会保持原来的运动状态。
【规范解答】解:A.引体向上——人拉住单杠静止时,单杠对人的拉力与人的重力作用在同一物体上,不是一对相互作用力,故A错误;
B.50米短跑——惯性是一种性质,不能说惯性的作用,人冲过终点时不能立即停下来,是由于惯性,故B错误;
C.肺活量——人吸气时,肺的容积增大,肺内气压降低,小于外界大气压,大气压将外界空气压入肺部,故C正确;
D.跳远测试——若人在最高点时受到的外力全部消失,根据牛顿第一定律,由于还具有水平方向的速度,将会做匀速直线运动,故D错误。
故选:C。
【考点评析】本题是一道力学综合题,涉及到二力平衡、惯性、以及牛顿第一定律的应用等,与生活紧密相连,让学生觉得学习物理有用,同学们平时要尝试用物理知识解释身边的现象。
【巩固训练一】(2024春•武昌区校级期中)如图是医院为病人输液部分装置,图中A为输液瓶,B为滴壶,C为进气管,与大气相同,则在输液过程中,(瓶A中尚有液体),下列说法正确的是( )
①瓶A中液面下降,A中上方气体的压强变小;
②瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大;
③在瓶中药液输完以前,滴壶B中的气体压强保持不变;
④滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小。
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【思路点拨】以瓶A中上方气体为研究对象,根据瓶A中液体的变化情况可判断瓶A中上方气体的压强变化;以滴壶B中的气体为研究对象,分析进气管C处到B处的液柱变化情况,可得知B内气体的压强变化。
【规范解答】解:瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差,瓶A中的液体面下降,液体产生的压强就减小,所以瓶A中上方气体的压强会增大,①错误,②正确。
进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的。③正确,④错误。
故选:B。
【考点评析】该题是一道联系生活实际的问题,解决此问题要熟练的掌握被封闭气体的压强大小的求解方法,是一道非常好的题。
【巩固训练二】(2024春•新罗区期末)当人吸气时膈肌收缩,肋间肌扩张,胸廓扩大,肺扩张,肺内气压 下降 ,外界的新鲜空气,在 大气压 作用下进入肺泡内。
【思路点拨】吸气时,肋间外肌收缩,肋骨上提,胸骨向上、向外移动,使胸廓的前后径和左右径都增大;同时,膈肌收缩,膈顶部下降,使胸廓的上下径增大。这时,胸廓扩大,肺随着扩张,肺的容积增大,肺内气压下降,外界新鲜空气在大气压的作用下进入肺部,完成吸气动作。
【规范解答】解:人体运动时会引起呼吸加深加快,使肺活量增大,吸入的气体量增多;吸气时,肋间肌收缩,膈肌收缩,膈顶部下降,胸廓扩大,肺扩张,肺的容积增大,肺内气压小于外界气压,外界新鲜空气在大气压的作用下进入肺部,气体进入肺。
故答案为:下降;大气压。
【考点评析】本题考查大气压的应用、属于基础题,难度很小。
考点04:气压计
【例题精讲】(2024春•让胡路区校级期末)如图所示,用玻璃瓶、红色的水、细玻璃管和橡胶塞自制温度计和气压计,其中是自制气压计是 乙 (选填“甲”或“乙”)。将自制气压计从一楼乘电梯到三十三层楼,液柱 上升 (选填“上升”、“下降”或“不变”)。验证大气压强随高度变化规律。
【思路点拨】自制的气压计瓶内必须有一部分空气;大气压随高度的增加而减小。
【规范解答】解:自制气压计是瓶内部有一部分气体,而自制温度计是瓶内装满液体,因此乙是气压计。自制气压计从一楼乘电梯到三十三层楼,此时外界气压变小,瓶内外气压差更大,而且瓶内气压大,则液柱会升高。
故答案为:乙;上升。
【考点评析】本题考查的是水气压计的构造和原理;知道大气压与海拔高度的关系。
【巩固训练一】(2024春•仪征市期末)小科同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的细玻璃管、滴入红墨水的溶液自制的一个简易气压计(如图),小科同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的水柱高度会 升高 (“升高”、“降低”或“不变”)。在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应注意 温度 因素对实验结果的影响。
【思路点拨】大气压随高度的增加而减小。
【规范解答】解:小科同学将气压计从山下拿到山上后,大气压减小,瓶内空气的压强一定,在内外压强差的作用下,细玻璃管内的水柱高度会升高。
在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应注意温度因素对实验结果的影响。
故答案为:升高;温度。
【考点评析】本题考查的是压强计以及大气压的变化。
【巩固训练二】(2024春•蒲县期末)如图所示,这是小梦同学制作的简易气压计,密封的厚塑料瓶内装有水(水未装满),两端开口的细玻璃管穿过与瓶子密封的橡皮塞插入水中,如果想让管内外液面高度差变大,下列方法可行的是( )
A.将塑料瓶放在温度更低的房间
B.换用细一点的玻璃管
C.将玻璃管向上提升一小段距离
D.带着该气压计从一楼走到十楼
【思路点拨】(1)大气压强的大小与高度有关,高度增大气压减小;
(2)根据物体热胀冷缩解答。
【规范解答】解、简易气压计的工作原理p内=p外+p液。
A、将塑料瓶放在温度更低的房间,温度下降,瓶内气体收缩,对液面的压力变小,所以玻璃管内水柱的高度将变小,故A错误;
B、气压计的水柱高度与大气压有关,与管子的粗细无关,故B错误;
C、将玻璃管向上提升一小段距离,只要不离开水面,内外气压差不变,高度差不变,故C错误;
D、带着该气压计从一楼走到十楼,外界气压p外减小,p内基本不变,则p液增大,所以玻璃管内水柱的高度将变大,故D正确。
故选:D。
【考点评析】本题考查简易气压计的工作过程分析,属于基础题。
考点05:大气压的综合应用
【例题精讲】(2024•金水区四模)下列实例中的“吸”,不是利用大气压工作的是( )
A.用吸盘吸住玻璃 B.用饮料管吸饮料
C.用干纸巾吸水滴 D.用吸尘器吸灰尘
【思路点拨】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【规范解答】解:A、用吸盘吸住玻璃,把吸盘内的空气排出,大气压就把吸盘紧压在了玻璃上,故A不符合题意;
B、吸管吸饮料时,是先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,故B不符合题意;
C、用干纸巾吸水滴,水滴被吸入纸巾内,与大气压无关,故C符合题意。
D、吸尘器工作过程中,吸嘴处空气流动速度快,气压较小,大气压强将灰尘压入吸尘器内,利用了大气压,故D不合题意。
故选:C。
【考点评析】本题考查大气压的有关问题,物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
【巩固训练一】(2024•番禺区一模)如图所示是“天气预报瓶”的创意新品,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装红墨水。下列说法正确的是( )
A.这个产品利用了连通器的原理
B.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
C.晴天的气压比阴雨天的高,晴天时A管液面高于阴雨天
D.将天气预报瓶由地面拿到高山,A管液面逐渐下降
【思路点拨】(1)上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器;
(2)根据装置的结构和特点,结合大气压的大小受天气的变化影响的关系来判断,一般来说,阴天下雨的天气大气压比正常低;
(3)将天气预报瓶由地面拿到高山,大气压减小,A 管液面逐渐上升。
【规范解答】解:A.上端开口不连通,下部连通的容器叫做连通器,A与B下部连通,但B为密闭的玻璃球,不符合连通器原理,故A错误;
B.A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明瓶内气压等于外界大气压,故B正确;
C.晴天大气压比阴雨天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,根据p内=p外+ρgh可知,阴雨天A管液面高于晴天,故C错误;
D.将天气预报瓶由地面拿到高山,大气压减小,A 管液面逐渐上升,故D错误;
故选:B。
【考点评析】本题考查了连通器原理,天气与气压的关系,“天气预报瓶”就是根据这一原理制成的测量天气的,理解其原理是判断的关键。
【巩固训练二】(2024•南海区校级三模)图是小明甲家盆景的自动供水装置,其原理如下:装满水的瓶子倒置于盘中,瓶口恰好被水浸没,此时瓶中的水 不会 下降(填“会”或“不会”),当盘中水位下降使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中水就流出,又使盘中水位升高,这样盆景盘中水位始终保持一定高度,该装置的原理是巧妙地利用了 大气压 ;如图瓶中水位上A处 不是 真空(填“是”或“不是”)
【思路点拨】根据一标准大气压可以支持10米多高的水柱,可知,瓶口恰好被水浸没,此时瓶中的水是否会流出;
随着自动喂水的装置内水的减少,当瓶口刚露出水面时,会有少量空气进入瓶中,瓶内气压增大,瓶子的水会下降流出一部分,使水位重新升高,瓶口继续没入水中,空气不再进入,如此反复。
【规范解答】解:因为一标准大气压可以支持10米多高的水柱,所以装满水的瓶子倒置于盘中,瓶口恰好被水浸没,此时瓶中的水不会下降;
当瓶口在水面以下时,瓶子内的水和空气的压强之和等于外界的大气压强,水不流出;当瓶口露出水面时,空气进入瓶内,瓶内空气和水的压强之和大于外界的大气压强,水流出,直到封住瓶口为止,是利用大气压强工作的;随着水的下降,瓶中水位上A处有空气进入,不是真空。
故答案为:不会;大气压;不是。
【考点评析】本题借助盆景考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。
考点06:马德堡半球实验
【例题精讲】(2024春•郓城县期末)首次公开展示大气压强存在的实验是( )
A.牛顿第一定律 B.阿基米德实验
C.马德堡半球实验 D.托里拆利实验
【思路点拨】马德堡半球实验有力的证实了大气压强存在。
【规范解答】解:有力的证实了大气压强存在且很大的实验是马德堡半球实验。
故选:C。
【考点评析】本题考查大气压强的存在实验的判断,是一道基础题。
【巩固训练一】(2024春•裕华区校级期中)向人们证明大气压存在的著名物理实验是( )
A.托里拆利实验
B.马德堡半球实验
C.探究液体内部压强规律的实验
D.伽利略理想实验
【思路点拨】马德堡半球实验有力的证明了大气压的存在;托里拆利实验在历史上第一次测出了大气压值;阿基米德原理揭示了物体所受的浮力与物体排开液体重力间的关系;牛顿第一定律实验说明了物体不受力时的情况;根据以上分析答题。
【规范解答】解:A.托里拆利实验较为精准地测量了大气压的值,故A不正确;
B.历史上,在德国的马德堡市广场上做过一个著名的实验,将两铜制的半球合在一起,抽出里面的空气,用两支马队向相反方向拉,两个半球未被拉开,是大气压将两个半球压在一起,这就是著名的马德堡半球实验,它有力地证明了大气压的存在。故B正确;
C.探究液体内部压强规律的实验探究了液体压强与深度、液体密度的关系,故C不正确;
D.伽利略理想实验证明了物体的运动不需要力来维持,故D不正确。
故选:B。
【考点评析】本题是一道基础题,在理解马德堡半球实验的原理后,可知它证实了大气压的存在。
【巩固训练二】(2024春•镇原县期中)如图所示,用两个吸盘模拟马德堡半球实验:将两个盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压强;若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变 大 。
【思路点拨】排出空气,吸盘内部气体压强变小,空气进入吸盘时内部气压变大。
【规范解答】解:用两个吸盘模拟马德堡半球实验:将两个盘对接,用力挤压出空气后难以将其分开,说明吸盘内部气体压强小于大气压强;若在吸盘上戳一个小孔,吸盘内部气体压强会变大。
故答案为:小于;大。
【考点评析】本题考查了大气压的应用和变化,属于基础题。
考点07:大气压存在的现象
【例题精讲】(2024•凉州区校级三模)如图是测大气压值的实验,那么最早测出大气压数值的科学家是 托里拆利 。若测出的大气压强值约为1.0×105Pa,一只手掌的面积大约为0.01m2,则手掌承受的大气压力是 1000 N。
【思路点拨】①最早测出大气压数值的是意大利科学家托里拆利。
②已知的大气压强和手掌面积,利用公式F=pS得到手掌承受的大气压力。
【规范解答】解:①最早测出大气压值的科学家是托里拆利,后来用他的名字命名了这一著名的实验;
②由p可得,手掌承受的大气压力为F=pS=1.0×105Pa×0.01m2=1000N。
故答案为:托里拆利;1000。
【考点评析】本题考查了与大气相关的著名实验以及压强计算公式的应用,熟记两个实验的名称和压强计算公式是解题的关键。
【巩固训练一】(2024春•泸州期末)驾驶员和乘客要系好安全带,是为了预防或减小高速行驶的汽车紧急刹车时车内人员由于 惯性 而受到的伤害;厨房中免打孔挂钩由于 大气压 的作用牢牢“吸”在瓷砖表面上;用适当密度的盐水选种时, 沉底 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)的种子最饱满。
【思路点拨】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
(2)大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
(3)结合浮沉条件分析解答。
【规范解答】解:汽车紧急刹车时,人由于惯性会向前运动,可能撞向前挡风玻璃,所以驾驶员和前排乘客必须系上安全带。
将吸盘用力按压到瓷砖上时,吸盘内的空气被排出,在大气压强的作用下吸盘被压在瓷砖上,从而使得挂钩“吸”在瓷砖表面。
由于干瘪、虫蛀的种子密度较小,故受到的浮力大于重力而使种子上浮,直至浮力等于重力时漂浮于水面上;而饱满的种子,本身密度较大,故重力大于所受浮力,故种子会下沉。
故答案为:惯性;大气压;沉底。
【考点评析】本题考查了惯性、大气压的应用、浮沉条件的应用等知识点,重在无力知识的应用,难度不大。
【巩固训练二】(2024春•中宁县期末)我们身边看似“轻”的空气,其实蕴含着巨大的力量。以下事例,与大气压无关的是( )
A.用吸管喝饮料 B.用注射器注射
C.马德堡半球实验 D.用橡胶吸盘挂钩
【思路点拨】大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
【规范解答】解:A.用吸管喝饮料,管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,利用了大气压,故A不符合题意。
B.把药液注入肌肉,是靠活塞推进产生的压强,不是利用大气压强,故B符合题意;
C、马德堡半球实验证明了大气压的存在,故C不符合题意;
D、使用吸盘挂钩时,先挤出吸盘内的气体,其内部气压减小,吸盘在大气压的作用下被紧压在光滑墙面上,故D不符合题意。
故选:B。
【考点评析】对于生活中常见的一些现象,在学习了相关物理知识后,一定要学以致用,理解其原理,通过不断积累,提高自己的知识储备。
1.(2025•虹口区模拟)下列实例中,属于利用大气压的是( )
A.密度计 B.血压计
C.液位计 D.脱排油烟机
【思路点拨】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【规范解答】解:A、密度计利用的是物体漂浮条件,不属于大气压利用,故A不合题意;
B、血压计利用的是液体压强,不属于大气压利用,故B不合题意;
C、液位计的上端开口、下端连通,是利用连通器原理工作的,即水位计中的水位与锅炉水位是相同的,故C不合题意;
D、抽油烟机在工作时,由于转动的扇叶处气体的流速大,压强小,从而在周围大气压的作用下将油烟压向扇口排出,利用了大气压,故D符合题意。
故选:D。
【考点评析】此题考查大气压的综合应用,大气压在现实生活中的存在和应用特别广泛,生活中要注意观察,此题属于生活常识。
2.(2024春•宁河区期中)下列对于物理量的估测,你认为最接近实际的是( )
A.用手拿起一个鸡蛋的力约是10N
B.中学生的平均体重约为60N
C.一个中学生站立在水平地面时对地面的压强约为104Pa
D.一个标准的大气压可支持的水柱高约为760mm
【思路点拨】估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
【规范解答】解:A、一个鸡蛋的质量约为50g,重约0.5N,拿起一个鸡蛋的力约为0.5N。故A不正确;
B、普通一个中学生质量约50kg,体重约500N,故B不正确;
C、普通一个中学生体重约500N,站立在水平地面上时对地面的压力约为500N,中学生双脚与地面的接触面积约为0.05m2,1×104Pa,故C正确;
D、根据托里拆利实验可知,一个标准大气压可以支持760mm高的水银柱,水的密度小于水银的密度,故一个标准大气压可以支持的水柱比760mm高的多,故D错误。
故选:C。
【考点评析】此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项。
3.(2024春•邗江区期末)根据所学的物理知识和生活经验,你认为下列数据最接近实际的是( )
A.中学生的体重约为200N
B.空气的密度约为1.29×103kg/m3
C.1个标准大气压值约为1.0×104Pa
D.一枚鸡蛋的质量约为50g
【思路点拨】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【规范解答】解:A、中学生的质量约为50kg,G=mg=50kg×10N/kg=500N,故中学生的体重大约500N,故A错误;
B、空气的密度大约为1.29kg/m3,故B错误;
C、1个标准大气压值约为1.0×105Pa,故C错误;
D、一枚鸡蛋的质量约为50g,故D正确。
故选:D。
【考点评析】估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用。
4.(2024•梁园区校级一模)如图所示为某同学自制的气压计,他将气压计由一楼拿到六楼时,细玻璃管中液面会升高,下列说法正确的是( )
A.用玻璃瓶和细玻璃管自制气压计时,瓶中的水不能装满
B.细玻璃管中液面升高,说明大气压随高度的增加而变大
C.利用自制气压计可以精确测量大气压的数值
D.细玻璃管越粗水柱高度变化越明显
【思路点拨】(1)大气压和高度有关,大气压随高度的增加而减小;
(2)瓶中水面上方是空气,这部分气体的压强等于外界大气压与液柱产生的压强之和;若水柱高度越高,说明瓶内外的气压差越大,据此可对选项中的描述做出判断。大气压随高度的增加而减小。
【规范解答】解:
A、自制气压计是利用大气压工作的,当外界的气压发生变化时,内部气压保持不变,液柱在内外气压的作用下,其高度会发生变化,所以瓶中的水不能装满,故A正确;
B、由于瓶内气体的压强等于外界大气压与液柱产生的压强之和,所以水柱的压强就等于瓶内气体的压强减去外界大气压,则水柱高度h越大,表示瓶内外的气体压强越小,故B错误;
C、受器材自身影响,自制气压计不能测量大气压的准确值,故C错误;
D、水柱高度变化反映了瓶内外的气压差大小的变化,由于液体的压强只与液体的密度和深度有关,即水柱h越大,液体的压强越大,与玻璃管的粗细没有关系,故D错误;
故选:A。
【考点评析】学生利用身边的器材做成气压计,探究大气压的变化,用所学的知识分析判断,体现了学以致用。
5.(2023秋•娄底期末)如图所示是一种“擦窗机器人”,其质量为1.2kg,它的“腹部”有一个吸盘。当“擦窗机器人”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,由于 大气压 的作用,它能牢牢地“吸”在竖直的玻璃上静止不动。擦窗机器人工作时吸盘对玻璃的压力为24N,吸盘与玻璃的接触面积为300cm2,则擦窗机器人对玻璃的压强为 800 Pa。(g取10N/kg)
【思路点拨】(1)真空吸盘向外抽气,吸盘内的压强减小,小于外界的大气压,由此可得出结论;
(2)已知擦窗机器人工作时吸盘对玻璃的压力和吸盘与玻璃的接触面积,利用压强公式可求得窗机器人对玻璃的压强。
【规范解答】解:当“擦窗机器人”的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,吸盘内气压减小,外界大气压大于吸盘内气压,吸盘能吸在玻璃上。
擦窗机器人对玻璃的压强:
p800Pa。
故答案为:大气压;800。
【考点评析】此题主要考查大气压的应用和压强的简单计算,难度不大,计算时注意单位的统一。
6.(2024春•义安区期末)如图是自制气压计,小亮拿着它从铜官山顶上走到山脚下,玻璃管内水柱的高度会 变小 ,说明大气压随高度的增加而 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【思路点拨】大气压随高度的增加而减小,小亮同学将气压计从山顶拿到山下后,大气压变大,使得管内水位变小、水柱高度变小;
【规范解答】解:小亮同学将气压计从山顶拿到山下后,由于高度减小,外界大气压变大,
外界大气压大于瓶内气压,会进一步向内压水柱,所以玻璃管内水柱的高度会变小。
说明大气压随高度的增加而变小。
故答案为:变小;变小。
【考点评析】学生利用身边的器材做成气压计探究大气压的变化,知道大气压随高度增加而减小的规律是解决此题的关键,用所学的知识分析判断,学以致用!
7.(2024春•庄河市期末)如图所示,将自制气压计从一楼拿到五楼,观察到玻璃管内水柱 上升 (选填“上升”或“下降”)。驻守在我国青藏高原的边防战士用普通锅连面条也煮不熟,是因为普通锅的密封性能差,锅内气压受外界大气压的影响,使水的沸点 低于 (选填“高于”、“低于”或“等于”)100℃。
【思路点拨】大气压和高度有关,大气压随高度的增加而减小;沸点与气压有关,气压越低,沸点越低。
【规范解答】解:大气压和高度有关,大气压随高度的增加而减小,因此,将自制气压计从一楼拿到五楼,由于外界的大气压减小,所以观察到玻璃管内的水柱在内部气压的作用下会逐渐上升;
据气压与液体沸点的知识可知,在高原上用普通锅煮食物时,是因为普通锅的密封性能较差,锅内气压较小,使得水的沸点低于100℃,故在海拔很高的地区一般用高压锅才能煮熟食物。
故答案为:上升;低于。
【考点评析】本题考查了气压与高度和气压与沸点的关系,理解气压与高度的关系,气压与沸点的关系是解决该题的关键。
8.(2024春•郴州期末)茶具传承着丰富的文化内涵,如右图,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个 连通器 ,当壶中水深11cm时,壶底受到水的压强是 1100 Pa;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,则壶中的水 不能 (选填“能”或“不能”)倒出来。(g取10N/kg)
【思路点拨】(1)连通器的结构特征是上端开口、底部连通;
(2)已知壶中水的深度,利用p=ρgh求出水对壶底的压强;
(3)茶壶盖上的小孔能保证与大气相通。
【规范解答】解:茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平;
壶中水的深度:h=11cm=0.11m,
壶底受到水的压强:
p=ρghA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.11m=1100Pa,
若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,由于外部的大气压大于壶内水的压强,壶中的水不能倒出。
故答案为:连通器;1100;不能。
【考点评析】本题考查了连通器的特点和液体压强的计算,以及大气压,是一道基础题目。
9.(2025•姑苏区模拟)小筱利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,如图,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,如图甲,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。如图乙,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算出大气压强为 1.8×104Pa ,有较大误差的原因可能是 筒内空气没有排尽 。
(2)另一组小慧采用了图丙装置,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 11 N,所测大气压的值应为 9×104 Pa。
【思路点拨】(1)由图2可知,注射器有刻度部分的容积为20mL,有刻度部分的长度为6.00cm,根据V=Sh可计算出注射器活塞的横截面积,由p算出大气压的值;
(2)当活塞向左滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向右的摩擦力,处于平衡状态,根据力的平衡列出等式;
当活塞向右滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力、水平向右的大气压力、水平向左的摩擦力,处于平衡状态,根据力的平衡列出等式;
联立等式,解出摩擦力和大气压力,再根据p求出大气压强。
【规范解答】解:(1)从图中可以看出,注射器可容纳的药水容积为20mL=20cm3,这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm,
故活塞的横截面积为:
Scm2;
大气压强的值为:
p大气1.8×104Pa;
实验时,可能是筒内空气没有排尽,测量结果小于真实值;
(2)当活塞向左滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉、水平向右的大气压力F大气、水平向右的摩擦力f,处于平衡状态,即F拉=F大气+f......①;
当活塞向右滑动时,活塞水平方向上受到水平向左的拉力F拉′、水平向右的大气压力F大气、水平向左的摩擦力f,处于平衡状态,即F大气=F拉′+f......②;
F拉=G1=m1g=4.1kg×10N/kg=41N......③;
F拉′=G1﹣G2=4.1kg×10N/kg﹣2.2kg×10N/kg=19N......④;
联立①②③④,解得,摩擦力f=11N,大气压力F大气=30N,
大气压强:
p9×104Pa。
故答案为:(1)1.8×104Pa;筒内空气没有排尽;(2)11;9×104。
【考点评析】解决本题的关键是在弄清测量大气压强实的验原理,然后才能分析出实验需要注意的事项,才能计算出大气压强的值。
10.(2024春•河东区期末)利用注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材测量大气压,方案如下。
(1)读出注射器针筒上有刻度部分的容积V,并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L,可以计算出针筒的 横截面积 。
(2)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器注射孔,这样做的目的是 排出针筒内的空气 。
(3)如图所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F,即为 活塞 (选填“针筒”或“活塞”)受到的大气压力。
(4)实验所测大气压的值为 (用测量步骤中的V、L和F表示)。
(5)让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小 活塞重力 对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(6)实验时,注射器针筒的底端装针头处的空气无法排尽,这将会使测量结果 偏小 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。为排除这一因素的影响,可采取的办法是 将针筒吸满水后,把活塞推至针筒底端再用橡皮帽封住注射孔 。
(7)影响实验结果的因素还有: 活塞与针筒间的摩擦 (列出一个即可)。
【思路点拨】(1)根据针筒的形状是圆柱体分析;
(2)测量大气压时,必须排尽空气且密封;
(3)根据二力平衡分析;
(4)根据压力与面积计算压强;
(5)根据竖直方向拉力等于重力加上大气压力分析;
(6)根据内部气体的压力使得拉力减小分析;
(7)根据影响的因素分析。
【规范解答】解:(1)因为针筒是圆柱体形状,读出注射器针筒上有刻度部分的容积V,并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L,可以根据V=SL计算出针筒的横截面积。
(2)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器注射孔,这样做的目的是排出针筒内的空气,使得拉力大小等于大气压力。
(3)如图所示,图中弹簧测力计拉着活塞,拉力与大气对活塞的压力平衡,他们要分析研究的对象是大气对活塞的压力;
(4)用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,活塞的面积 则 。
(5)竖直方向拉动活塞时,拉力等于重力加上大气压力,因而让弹簧测力计和注射器保持在水平方向,可以减小活塞重力对实验的影响,从而提高实验的精确程度。
(6)实验时,注射器针筒的底端装针头处的空气无法排尽,内部气体有压力,这将会使拉力减小,测量结果偏小。为排除这一因素的影响,可采取的办法是将针筒吸满水后,竖直向上放置针筒,把活塞推至针筒底端再用橡皮帽封住注射孔。
(7)影响实验结果的因素还有活塞与针筒间的摩擦等。
故答案为:(1)横截面积;(2)排出针筒内的空气;(3)活塞;(4);(5)活塞重力;(6)偏小;将针筒吸满水后,把活塞推至针筒底端再用橡皮帽封住注射孔;(7)活塞与针筒间的摩擦。
【考点评析】本题属于实验探究题,实验探究题一般对学生的要求都较高,不仅要求学生熟练掌握课本上所学的相关知识,还要求学生具有一定的发散思维。
11.(2024春•文登区校级期末)小明介绍了几例巧用矿泉水瓶做的物理小实验:
(1)如图(a)所示,他沿水平方向用力推动静止的瓶子底部,瓶子沿桌面滑动;再沿水平方向用大小相同的力推瓶盖,瓶子翻了,说明力的作用效果与力的 作用点 有关。
(2)如图(b)所示,瓶盖侧面有一条条竖纹,是通过增大 接触面的粗糙程度 来增大摩擦力。
(3)如图(c)所示,是用矿泉水瓶和玻璃小瓶做成的“浮沉子”,当用较大的力挤压饮料瓶时,玻璃小瓶内气压会 增大 。
(4)请你补充一个用矿泉水瓶做的物理小实验: 利用两个矿泉水瓶可以测流体压强与流速的关系 。
【思路点拨】(1)力的大小、方向与作用点决定了力的作用效果,被称为力的三要素;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)压矿泉水瓶时,瓶内空气被压缩,气体体积减小,压强增大,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩;
(4)利用两个矿泉水瓶进行流体压强与流速的实验。
【规范解答】解:(1)如图(a)所示,沿水平方向用大小相同的力推瓶盖,瓶子翻了,说明力的作用效果与力的作用点有关;
(2)如图(b)所示,瓶盖侧面有一条条竖纹,是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦;
(3)如图(c)所示,挤压矿泉水瓶时,瓶内空气被压缩,气体体积减小,压强增大,将压强传递给水,水被压入小瓶中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水;
(4)他将两个空矿泉水瓶放置在两根光滑的木棍上,然后向两个矿泉水瓶中间迅速吹气,会看到两矿泉水瓶靠近,利用两个矿泉水瓶可以测流体压强与流速的关系。
故答案为:(1)作用点;(2)接触面粗糙程度;(3)增大;(4)利用两个矿泉水瓶可以测流体压强与流速的关系。
【考点评析】本题考查浮力、摩擦力等知识,是一道综合题。
12.(2024春•南昌期末)如图所示,小明利用注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等材料测量大气压。
(1)将弹簧测力计圆环固定在墙面上,用细线一端拉住注射器活塞颈部,使线的另一端与弹簧测力计的挂钩相连;
(2)在使用注射器时可以感觉到筒壁与活塞之间存在 摩擦 力,为了测量该力的大小,将活塞推至注射器底部, 取下 (选填“取下”或“套上”)注射口的橡皮帽,用手拉注射器筒向右匀速运动,活塞相对于地面静止时,记下弹簧测力计的示数为F1;
(3)将活塞再次推至注射器底部, 套上 (选填“取下”或“套上”)注射口的橡皮帽,用手拉注射器筒向右匀速运动,活塞相对于地面静止时,记下弹簧测力计的示数为F2;
(4)取下注射器,读出注射器针筒的 容积V ,用刻度尺测出注射器针筒上 有刻度部分 (填“整个针筒”或“有刻度部分”)的长度L。
(5)由此计算出大气压强p= ;(此两空都用实验已测或已知物理量表示)
(6)如果在(3)中,弹簧测力计被拉到满量程,活塞仍没有滑动,我们可以改用更 细 (选填“粗”或“细”)的注射器进行实验。
【思路点拨】(2)由于使用注射器时,筒壁与活塞之间有相对运动,所以在使用注射器时可以感觉到筒壁与活塞之间存在摩擦力;实验前,为了测量筒壁与活塞之间摩擦力的大小,需要将活塞推至注射器底部,取下注射口的橡皮帽;
(3)测出筒壁与活塞之间摩擦力的大小后,将活塞再次推至注射器底部,这时注射口的橡皮帽套上,用手拉注射器筒向右匀速运动;
(4)(5)根据二力平衡的条件,当活塞刚刚拉动时,弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力;再根据公式p=将测得的压力和面积代入公式即可算出压强的大小;
(6)压力的大小跟活塞的作用面积有关,在大气压强一定时,面积越小,压力会越小,所以应选择较小的注射器;
【规范解答】解:(2)由于使用注射器时,筒壁与活塞之间有相对运动,所以在使用注射器时可以感觉到筒壁与活塞之间存在摩擦力。
实验前,为了测量筒壁与活塞之间摩擦力的大小,需要将活塞推至注射器底部,取下注射口的橡皮帽。
(3)测出筒壁与活塞之间摩擦力的大小后,将活塞再次推至注射器底部,这时注射口的橡皮帽套上,用手拉注射器筒向右匀速运动。
(4)注射器针筒的容积V等于注射器活塞的横截面积乘以有刻度部分的长度L,因此读出注射器针筒的容积V,需要测出有刻度部分的长度L,即可根据计算出注射器活塞的横截面积。
(5)取下注射口的橡皮帽,用手慢慢向下拉注射器筒,注射器筒与活塞相对运动,产生摩擦,不考虑活塞重力,因活塞上下均受大气压力,相互抵消,此时活塞受两个力,向左的拉力F1和向右的摩擦力f,二力平衡,大小相等,即f=F1。分析第二次中活塞受力可知,不考虑活塞重力,活塞受三个力,向左的拉力F2和向右的摩擦力f和向右的大气压力F,故活塞受到的大气压力为F=F2﹣f=F2﹣F1,
则活塞受到的大气压强。
(6)因为大气的压强是一定的,根据公式F=pS,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计量程不够时,可换用小量程(较细)的注射器。
故答案为:(2)摩擦;取下;(3)套上;(4)容积V;有刻度部分;(5);(6)细。
【考点评析】利用注射器测量大气压时,用到的公式是p=所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S.利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,利用几何知识可得出活塞的面积S,便可求出大气压的值了。
13.(2024春•林州市期中)我们福建省夏季是台风多发季生产生活备受台风影响当超强台风发生时,假设屋外气压急剧降到9×104Pa,当时门窗紧闭,可以认为室内气压是标准大气压,粗略取作1×105Pa。若室内外屋顶的面积均为100m2。求:
(1)屋外大气压对屋顶产生的压力为多大;
(2)屋顶内外受到大气压强产生的压力差为多大?
【思路点拨】(1)根据压强公p来计算屋外大气压对屋顶的压力。
(2)根据ΔF=ΔpS计算屋顶内外受到压力差。
【规范解答】解:(1)假设屋外气压急剧降到9×104Pa,屋外大气压对屋顶压力为;
(2)屋顶内外受到压力差为。
答:(1)屋外大气压对屋顶压力为9×106N;
(2)屋顶内外受到压力差为1×106N。
【考点评析】会根据压强公式p进行简单的计算,难度不大。
14.(2023春•麻阳县期末)如图,高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。
(1)小明测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔上的安全阀的质量为72g,g取10N/kg,计算安全阀自重对出气孔处气体所产生的压强。
(2)当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气。在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是多少?对照图所示水的沸点与气压的关系图线,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是多少?(大气压值取1.0×105Pa)
【思路点拨】(1)先算出限压阀的重力,然后算出气孔的面积,最后根据压强公式p计算压强;
(2)锅内气压应该是一标准大气压与限压阀压强之和;知道了锅内气压,对照图象,就可以找出锅内的最高温度。
【规范解答】解:(1)限压阀的重力:G=mg=0.072kg×10N/kg=0.72N,
气孔的面积:S=12mm2=1.2×10﹣5m2
限压阀对气孔处气体产生的压强:
p6×104Pa;
(2)由题意知:锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,则锅内气压是1.0×105Pa+6×104Pa=1.6×105Pa;
对照图象可知,当气压为1.6×105Pa时,所对应的温度大约是115℃。
答:(1)限压阀自重对出气孔处气体所产生的压强为6×104Pa;
(2)在外界为标准大气压的环境下,该高压锅内的气体能达到的最大压强是1.6×105Pa;利用这种高压锅烧煮食物时,可以达到的最高温度大约是115℃。
【考点评析】本题属于物理知识在生活中的实际应用。计算是本题的一个易错点,一定要注意单位的统一。
15.(2023春•曲阳县期中)有一种气压保温瓶其结构如图所示,用手压下按压器,气室上方小孔被堵住,在瓶内气体压强作用下,水经出水管流出,松手后按压器被弹簧弹起,露出小孔,按压器面积为8cm2,瓶内水面低于出水管口8cm,出水管最高处高出瓶内水面10cm,按压时弹簧的平均弹力为1N。(大气压p0=1.01×105Pa,g=10N/kg,按压器所受重力忽略不计)
(1)请解释说明气室上方小孔的作用。
(2)要将水压出管口,瓶内水面上方的压强至少要多大?
(3)要将水压出管口,在按压器上至少要加多大的压力?
【思路点拨】(1)保温瓶的内胆与出水管,构成连通器,当瓶的内外气压的平衡,水不流动,当瓶内气压大于瓶外气压和管口与瓶内水面之间的水的压强时,水就会在压强的作用下流出:
(2)根据p=ρgh计算液体产生的压强,然后根据水面上方的压强等于液体压强和大气压之和进行计算;
(3)根据p公式变形可求得瓶内外气体对按压器的压力差ΔF。
【规范解答】解:(1)气压保温瓶属于连通器,气室上方小孔的作用是让壶身与大气接通,利用大气压工作;
(2)管口与瓶内水之间的压强差:
p水=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1×103Pa;
水面上的压强:
p=p0+p水=1.01×105Pa+1×103Pa=1.02×105Pa;
(3)克服压强差所需的压力:
F水=p水S=1×103Pa×8×10﹣4m2=0.8N;
考虑克服弹簧弹力后所需的压力:
F=F水+F弹=0.8N+1N=1.8N。
答:(1)让壶身与大气接通,利用大气压工作;
(2)瓶内水面上方的压强至少要1.02×105Pa;
(3)在按压器上至少要加多大的压力为1.8N。
【考点评析】此题是大气压强与液体压强的综合应用题,应用平衡法可得到题中的气压和手的压力;计算时要合理运用题目的已知条件。
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