内容正文:
初中物理新教材知识导航与微点作业
第九章《压强》 9.3大气压强
知识导航与规律点拨
1.大气和液体一样由于受到_______________,且具有_______________,所以也有压强,叫大气压强
2._______________实验用水银测量了_______________的值。
3._______________实验:不但证实了_______________的存在,而且还证实了_______________。
4.1个标准大气压P0 =ρ水银gh=_____________=______________Pa
1个标准大气压也可用水银柱的高表示,1个标准大气压P0 =_______m m高水银柱=______cm高水银柱。
5.测量大气压的工具有:_______________、_______________。
6.大气压随高度(海拔)的增加而_______________ ,原因是位置越高空气越_______________。
而液体的________会受到大气压的影响,即大气压减小时,沸点_______________。
7.证明大气压存在的例子:________________________________________________________________。
8.大气压的应用例子:________________________________________________________________。
9.大气压的测量:如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验.
实验中玻璃管长约_______,管内水银面的上方是_______________,管外水银面的上方是_______________.
(2)是_____________支持玻璃管内的水银柱不会落下.
(3)1标准大气压能支_______________mm高的水银柱(mmHg).标准大气压用________表示。
1个标准大气压,即1P0 =___________Pa =________mmHg,根据换算关系:计算2个标准大气压 =__________Pa;
0.8个标准大气压 =_______________Pa。可看出大气压的单位有______________________________。
(4)水银柱竖直高度的影响因素有:__________________,非影响因素有______________________________。
(5)若是用水做这个实验,水柱的高度至少是_____________。方便吗?_____________。
气压计
金属盒气压计
水银气压计
优点
①
③
缺点
②
④
【重力 流动性 托里拆利 标准大气压 马德堡半球实验 大气压 大气压很大
13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m 1.013×105 760 76 金属盒气压计 水银气压计 减小
稀薄 沸点 降低 马德堡半球实验、覆杯实验瓶口吞蛋实验 塑料挂衣钩和活塞式抽水机等1m 真空 大气压 大气压 760 P0 1.01×105 760 2.02×105 8.08×104 Pa和mmHg 实际大气压和水银管内是否有空气 水银管的粗细、长倾斜程度和浸入水银面里面的长短 10.34 不方便
①携带方便②测量精确度低③测量精确的高④携带不方便且水银有毒 】
微点作业
一、单选题
1.下列与水有关的描述中错误的是( )
A.标准大气压下,水的凝固点为0℃ B.0℃的冰比0℃的水冷
C.人的正常体温约为37℃ D.水的温度可以超过100℃
2.下列关于压强的说法中,正确的是( )
A.切菜用的刀,磨得较薄,是为了便于增大压力
B.用注射器把药液注入人体内是利用大气压的作用
C.大气压随着海拔高度的增加而增大
D.最早测量大气压的实验是由意大利科学家托里拆利完成的
3.在一端封闭的塑料管中灌满水,用纸片盖住管口后倒过来,如图所示。纸片和塑料管里的水不会掉下来,是因为( )
A.水受到的重力 B.空气对水的浮力
C.塑料管对纸片的弹力 D.大气压力
4.在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水,可以看到塑料瓶变瘪。瓶变瘪的主要原因是( )
A.塑料瓶热胀冷缩 B.塑料瓶受重力作用
C.所浇冷水对塑料瓶施加了压力 D.瓶内气压小于外界大气压
5.如图是测量大气压强的实验装置,玻璃管长约1米,槽内装有水银。下列说法正确的是( )
A.将玻璃管从竖直位置适当向右侧倾斜,玻璃管内外水银面的高度差仍为760mm
B.若将玻璃管向上提2cm,但玻璃管口仍在槽内水银面以下,则玻璃管内外水银面高度差变为780mm
C.在实验中,若玻璃管内混入少量空气,所测的大气压值偏大
D.将此装置从山脚移到山顶,管内外水银面高度差变大
6.关于下面三幅图的说法正确的是( )
A.如甲图,实验中玻璃管内水银柱上方会有少量气体
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的高度变高
C.如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,细管内的水柱下降
D.如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
二、填空题
7.马德堡半球实验证明了 的存在;意大利科学家 通过实验测出:标准大气压与 毫米汞柱产生的压强相等,如果用水代替水银,一个标准大气压强能撑起的水柱高度是 米。
8.用来测定 的仪器叫气压计,常用的气压计有 和 。如图所示,灭火器上的仪表实际上是 。
9.亚里士多德为了解释抽水现象,提出了“自然界厌恶真空”理论,意思是只要液面上方出现真空,与真空接触的液体就会流上去填补真空。
(1)可以用“自然界厌恶真空”理论来解释的现象是 (选填“A”、“B”或“C”)。
A.回声的产生 B.彩虹的形成 C.利用吸管吸饮料
(2)可以推翻“自然界厌恶真空”理论的实验是 (选填“A”、“B”或“C”),理由是 。
A.托里拆利实验 B.富兰克林雷电实验 C. 马德堡半球实验
10.如图是用羊皮制作的锅,锅中水沸腾时水的温度始终在90℃左右,此地大气压强 标准大气压(选填“低于”“等于”“高于”);羊皮锅不会因温度过高而损坏是因为 。
11.拔火罐具有促进血液循环、缓解肌肉疼痛等功效。如图所示,拔火罐时,用火加热玻璃罐内部后迅速扣在皮肤上,玻璃罐在 的作用下“吸”在皮肤上。请列举一个生产生活中应用该原理的实例: 。
12.如图所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水。在 作用下,铁桶被压扁了。这种作用在生活中有很多应用,请举出一个实例: 。
13.生活中常用如图所示的吸盘挂钩来挂毛巾,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在 (选填“平整”或“不平整”)的墙面上,以防止漏气。若吸盘的横截面积为,外界大气压为,则排尽空气后的吸盘受到的大气压力为 N,吸盘挂钩不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的 力。
14.如图所示,小明用吸管喝豆浆,豆浆在 的作用下吸入口中;吸管口一端削成斜面尖形这是为了 压强。
15.如图所示,为活塞式水泵的工作原理示意图,请完成下列填空。
甲图:提起活塞时,阀门 关闭,大气压迫使水推开阀门 ,进入圆筒;
乙图:压下活塞时,阀门B ,活塞下面的水推开阀门 ,涌入活塞上面;
丙图:再提起活塞时,阀门 关闭,它上面的水从出水口流出, 迫使水推开阀门B,水就进入圆筒。
三、实验题
16.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 。
17.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 。
四、计算题
18.如图甲所示的是高压锅的构造图,高压锅出气孔的直径为4mm,图乙为水的沸点与气压的关系图像。
(1)请说明高压锅为什么能将食物加热到100℃以上?
(2)当外界气压为1个标准大气压时,用这种高压锅烧水时,水的沸点为115℃。
①此时锅内外的压强差为多少Pa?
②应使用质量为多大的限压阀?(π取3,外界大气压值取)
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
D
D
D
A
C
1.B
【详解】A.物理中规定标准大气压下,水的凝固点为0℃,故A正确,不符合题意;
B.温度表示物体的冷热程度,0℃的冰比0℃的水一样冷,故B错误,符合题意;
C.人的正常体温约为37℃,变化很小,故C正确,不符合题意;
D.一标准大气压下水的沸点100℃,气压增大,水的沸点升高,水的温度可以超过100℃,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.D
【详解】A.切菜用的刀,磨得较薄,是为了通过减小受力面积来增大压强,故A错误;
B.用注射器把药液注入人体内是利用了人对活塞的压力,故B错误;
C.大气压随着海拔高度的增加而减小,故C错误;
D.意大利科学家托里拆利最早利用水银和长玻璃管测出了大气压的值,后来该实验以他的名字来命名,故D正确。
故选D。
3.D
【详解】该实验为覆杯实验,纸片和塑料管里的水不会掉落是因为大气压对纸片产生了压力,将纸片紧紧压在塑料管口。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.D
【详解】在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水,塑料瓶内的温度降低,塑料瓶内的气压减小,瓶内的气压小于外界大气压,在大气压的作用下,塑料瓶变瘪,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.A
【详解】在托里拆利实验中,管内外水银面的高度差是指管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,玻璃管水银上方是真空,所以玻璃管内水银柱的高度由大气压决定。
A.当把玻璃管倾斜时,大气压不变,水银柱产生的压强与大气压强相等,故水银柱的高度不变,所以管内外水银面的高度差不发生变化,仍为760mm,故A正确;
B.向上提起一段距离,管口未离开水银面,水银柱的高度差不变,产生压强始终等于大气压,管内封闭水银柱长度不变, 仍为760mm,故B错误;
C.若玻璃管内混入少量空气,空气也会产生压强,所以大气压支持的水银柱高度会降低,测出的大气压值偏小,故C错误;
D.由于大气压随高度的增加而降低,所以将该装置从山脚移到山顶,玻璃管中水银柱的液面将下降,即玻璃管内外水银面高度差变小,故D错误。
故选A。
6.C
【详解】A.如甲图,玻璃管立起来前,里面水银是满的,立起来后水银柱产生的压强等于大气压强,此时玻璃管内水银柱上方是真空,故A错误;
B.如甲图,将竖直玻璃管倾斜,水银柱的长度变长,由于大气压强不变,因此水银柱的高度不变,故B错误;
C.大气压随海拔高度的增加而降低,随海拔高度的减小而升高;如乙图,把自制气压计从山顶移到山下,瓶外大气压增大,根据瓶内大气压等于瓶外大气压加上水柱压强可知,瓶内气体压强不变,水柱压强减小,所以,细管内的水柱下降,故C正确;
D.盆景中的水位能保持一定高度,是利用了大气压,瓶子上方时是封闭的,不属于连通器,所以没有利用连通器原理,故D错误。
故选C。
7. 大气压 托里拆利 760
【详解】[1]马德堡半球实验,利用两个中空的铜半球,将中间空气抽出,然后两边分别用八匹马才打开,证明了大气压的存在。
[2][3]意大利科学家托里拆利通过实验,利用长约1m的玻璃管和水银及水银槽,测出标准大气压与760毫米汞柱产生的压强相等。
[4]一个标准大气压强能撑起的水柱高度是
8. 大气压强 水银气压计 无液气压计 无液气压计
【详解】[1]大气可以对浸入里面的物体产生压强的作用,我们也可以用专门的仪器——气压计来测量大气压强的大小。
[2][3][4]常用的气压计有根据托里拆利原理制成的水银气压计和使用更加方便的无液气压计。灭火器上的仪表实际上是一种无液气压计。
9.(1)C
(2) A 见解析
【详解】(1)亚里士多德的观点是“自然界是厌恶真空的”。他认为在自然界中,接触到真空的液体就会自己填补,会上升。
A.回声的形成是声在传播过程中遇到障碍物,声被障碍物反射回来,与亚里士多德的观点不符,故A不符合题意;
B.彩虹是太阳光的色散,与亚里士多德的观点不符,故B不符合题意;
C.用吸管吸饮料时,吸管内的气压减小,饮料在外界大气压的作用下被压入嘴里,与亚里士多德的观点相符,故C符合题意。
故选C。
(2)[1][2]A.托里拆利实验,当外界大气压是一个标准大气压,能支持76cm高的水银柱,玻璃管的长度是1m,玻璃管内上方有一段真空,水银没有去填补,亚里士多德认为接触到真空的液体就会自己填补,所以托里拆利实验能推翻亚里士多德理论,故A符合题意;
B.富兰克林风筝雷电实验是大气中的放电现象,与亚里士多德的观点不相关,故B不符合题意;
C.马德堡半球实验是证明大气压的存在,并且证明大气压很大,与亚里士多德的观点不相关,故C符合题意
故选A。
10. 低于 见解析
【详解】[1]气压低,水的沸点低,1标准大气压下水的沸点是100℃,锅中水沸腾时水的温度始终在90℃左右,说明此地大气压强低于标准大气压。
[2]当水沸腾后,虽然不断吸热,但温度保持不变,羊皮锅不会因温度过高而损坏。
11. 大气压强 吸管吸饮料
【详解】[1]用火把拔火罐内里加热之后,拔火罐里边的空气排出去一部分,拔火罐内的气压减小,小于拔火罐外边的大气压,在大气压强的作用下,拔火罐紧紧吸住患者的皮肤,不会掉下来。
[2]利用吸管来喝饮料时,我们用力吸吸管,使吸管内的气压减小,小于外界大气压,则大气压就将饮料压入吸管中,进入我们的口中,这与拔火罐的原理是相同的,都是利用了大气压的作用。
12. 大气压/大气压强 吸盘
【详解】[1]在铁桶内放少量的水,用火加热,沸腾之后,水温度升高变成水蒸气,充满这个铁桶中,把桶口堵住,然后浇上冷水,此时内部的水蒸气遇冷液化,内部压强减小,铁桶在大气压(大气压强)的作用下被压扁。
[2]生活中运用大气压的例子有:吸盘,用吸管喝饮料,钢笔吸墨水等。
13. 平整 200 摩擦力
【详解】[1]吸盘挂钩是利用大气压来工作的,使用时排尽吸盘内的空气,吸附在光滑的墙面上,外界大气压大于吸盘内气压,将吸盘紧紧压在墙面上,若墙面不平整,空气会进入吸盘内,吸盘会脱落。
[2]排尽空气后的吸盘受到的大气压力为
[3]吸盘挂钩受自身重力和物体对挂钩向下的拉力而不会掉落是因为受到墙壁对它竖直向上的摩擦力。
14. 大气压 增大
【详解】[1]小明用吸管喝豆浆,吸管内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下豆浆被压入吸管。
[2]吸管口一端削成斜面尖形,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强。
15. A B 关闭 A A 大气压
【详解】[1][2][3][4][5][6]活塞式水泵是利用大气压原理工作的。提起活塞时,阀门A关闭,大气压迫使水推开阀门B,进入圆筒;压下活塞时,阀门B关闭,活塞下面的水推开阀门A,涌入活塞上面;再提起活塞时,阀门A关闭,它上面的水从出水管流出,大气压迫使水推开阀门B水就进入圆筒。如此循环,就可以把水泵出。
16.(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。
17. 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。
18.(1)高压锅内的气压超过一个标准大气压
(2)①0.6×105Pa ;②0.072kg
【详解】(1)一个气压下水的沸点是100℃,气压越大,水的沸点越高,高压锅内的气压超过一个标准大气压,因此高压锅能将食物加热到100℃以上。
(2)①由图乙得,水的沸点为115℃时,大气压为1.6×105Pa,则此时锅内外的压强差为
②限压阀的横截面积为
由二力平衡得,限压阀的重力为
由得,应使用质量为
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