暑假实验专题拔高训练：气体压强-----2024-2025学年苏科版物理八年级下学期

暑假实验专题拔高训练：气体压强-物理八年级下册苏科版（2024） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、实验题 1．为估测大气压的值，小明准备了20mL的注射器、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳、小桶、细沙等来进行探究，步骤如下： (1)如图甲所示，测得注射器刻度线的长度，活塞的横截面积为 m2； (2)如图乙所示，将注射器的活塞推到注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，在活塞上拴挂一个小桶，然后向桶里逐渐增加细沙，直至活塞刚好被拉动，用测力计测出小桶和细沙的总重为19.6N，此时测得大气压的值为 Pa； (3)通过此实验测得的大气压值与气压计测得的大气压值有差异，对此，小明找出了下列可能的原因，以下原因一定会使测量值小于真实值的是______（选填字母）。 A．橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体 B．活塞与注射器筒壁间有摩擦 C．小桶的质量过小 D．小桶的质量过大 2．小明用注射器（容积为20mL）、铁架台、托盘天平、刻度尺、小桶、细绳等器材估测大气压的值，其实验步骤如下：（g取10N/kg） ①将部分器材按图示装配好，首先将注射器活塞推至顶端，上端未封口，接着往小桶内缓慢加水，直至活塞恰好开始下滑时，取下小桶，测出小桶和水的总重为4.2N； ②重新将注射器活塞推至顶端，并用橡皮帽封住注射口，将步骤 ①中的装水小桶重新接在注射器下端，缓慢向小桶内加水，直至活塞又恰好开始下滑，取下小桶，测出小桶和水的总重为22.4N； ③取下注射器，并用刻度尺测得其壁上全部刻度部分的长度为10.00cm； 请回答以下问题： (1)本次测量大气压值的实验原理是 ，实验中主要应以 （选填“针筒”“活塞”或“小桶”）为研究对象来分析其所受大气压力的； (2)步骤②中，将活塞重新推至顶端，其目的是 ，但实际上并未能达到此目的，此因素将导致所测大气压的值会偏 （选填“大”或“小”）； (3)上述实验中，在不考虑活塞的重力情况下，可得出活塞受到的摩擦力为 N，并由此计算出大气压强的值约为 Pa。 3．小强用弹簧测力计、刻度尺、密封性良好的注射器、密封帽、可悬挂弹簧测力计的铁架台器材，测量本地大气压强的值。实验步骤如下： ①观察针筒的刻度，读取适当的体积V，用刻度尺测量所读取的体积对应的长度L。 ②按照图中所示，将活塞推至针筒的最前端，将锥头孔用密封帽封好，调节弹簧测力计的指针，使其与零刻度线对齐。竖直向下缓慢拉针筒，直到活塞相对于针筒匀速向上运动，读出此时弹簧测力计的示数，记为F。 ③利用计算活塞的横截面积，利用计算出大气压强值，将实验数据记录到表格中。 (1)实验过程中存在的问题是： 。 (2)根据存在的问题，需补充的操作步骤是： 。修改后的大气压强计算式为 。 4．以下是几位同学利用不同器材测大气压的值的方法。 (1)小王同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，未用橡皮帽封住注射器的小孔时。向右水平匀速拉动注射器外筒。弹簧测力计示数为3N。说明注射器外筒和活塞之间存在 力。若活塞横截面积为20cm2，橡皮帽封住注射器的小孔时。向右水平匀速拉动注射器外筒。弹簧测力计示数为203N，则所测大气压的值为 Pa； (2)小王同学实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。若实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，而弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”或“乙”）注射器； (3)小超同学想用如图所示的实验装置（吸盘重不计），通过往吸盘挂钩下挂钩码，直至吸盘脱落，用钩码重除以吸盘表面积的方法测出大气压，则她利用 图的实验可以粗测大气压的值（选填“甲”或“乙”）。而用这种方法所测大气压的值往往 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）； (4)小慧同学做托里拆利实验如图所示，则她所测大气压为 mmHg，若她继续做水沸腾实验，则水的沸点 100℃（选填“>”“<”或“=”）。 5．如图所示，小明利用注射器等实验器材，对大气压的值进行估测。其实验步骤如下： (1)把注射器的活塞推到注射器筒的底端，目的是 ，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔； (2)实验中，小明水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚开始滑动时，此时弹簧测力计的示数F （选填“大于”“等于”或“小于”）大气对活塞水平向右的压力； (3)他读出所用注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L。则此时大气压值p＝ （用题中的字母表示）； (4)实验过程中若注射器筒有漏气现象，则测得的大气压值 （选填“偏大”“不变”或“偏小”）。 6．如图所示利用身边的器材可以做很多小实验来验证我们所学的物理知识。小明利用气球和玻璃瓶做了以下几个小实验： (1)如图甲所示，一只手平压在气球上，另一只手的食指顶住气球，气球处于静止。两只手对气球施加的力大小 （相等/不相等）； (2)如图乙所示，将气球按压在钉板上，气球没有破裂，说明在压力一定时，增大受力面积，可以 压强； (3)如图丙、所示是自制的气压计、它是通过观察玻璃管内的水柱 从而知道大气压的变化的。这种研究问题的物理方法是 ，如果通过玻璃管向瓶内吹一口气，待液面稳定后，将玻璃瓶从一楼移至五楼，玻璃管内的水柱将 （选填“上升”或“下降”）。 7．同学们利用U形管压强计探究液体压强与哪些因素有关。 (1)如图甲所示，从结构上来看，U形管压强计 （选填“是”或“不是”）连通器；在选择U形管压强计时，探头上的橡皮膜应该用 （选填“薄”或“厚”）一些的较好； (2)如图乙是理论推导液体内部压强公式的示意图： ①如图乙中a所示，研究A点受到的液体压强大小，在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S。如图乙中b所示，可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小，其依据是 ； ②然后在受力面S上方假想出一段液柱，如图乙中c所示，即可用压强定义式推导出，推导过程是 。这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为 （选填“控制变量法”“等效替代法”或“理想模型法”）； ③某同学在用公式计算大气压强时发现了困难，其困难在于 （请至少写一条）； ④若直接用公式计算固体压强，需要满足的条件 （请至少写一条）。 8．关飞，刘羽，张备三人都在进行大气压的有关实验，关飞用托里拆利实验测量大气压值，刘羽用注射器和弹簧测力计测量大气压值，张备则自制了压强计探索大气压的变化规律： (1)由甲图可知，当地大气压相当于 mm水银柱产生的压强；此环境下，水的沸点 （大于/等于/小于）100℃； (2)若关飞换用更细的玻璃管进行实验，水银柱的液面高度将会 （升高/不变/降低）。若实验时，未将管内空气排尽，则测出的大气压值会 （大于/等于/小于）实际大气压值； (3)如图乙，刘羽在实验中，记录了注射器最大刻度V和活塞刚好移动时的弹簧测力计示数F，并测量出注射器全部刻度的长度L，请用所给物理量帮助刘羽，列出求大气压强p的表达式，p= 。在向左拉动注射筒的过程中，注射筒与活塞有相对运动，则活塞受到滑动摩擦力的方向向 （左/右）； (4)如图丙为张备自制的压强计，它只能粗略的判断大气压强的变化情况，此时外界大气压 （大于/等于/小于）瓶内气压。张备坐电梯从27楼到达1楼，管内液面会 （升高/不变/降低）。 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 《暑假实验专题拔高训练：气体压强-物理八年级下册苏科版（2024）》参考答案 1．(1) (2) (3)A 【详解】（1）如图甲所示，刻度尺分度值为0.1cm，测得注射器刻度线的长度为10.00cm，则活塞的横截面积为 （2）大气压力为 则测得大气压的值为 （3）A．橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体会导致测得的大气压力偏小，根据，测得的大气压强比真实值偏小，故A符合题意； B．活塞与注射器筒壁间有摩擦会导致测得的大气压力偏大，根据，测得的大气压强比真实值偏大，故B不符合题意； CD．大气压力等于小桶和细沙的总重，小桶的质量不会对实验产生影响，故CD不符合题意。 故选A。 2．(1) 活塞 (2) 排出注射器中的空气 小 (3) 4.2 9.1×104 【详解】（1）[1][2]测量大气压需要测量压力和受力面积，由得到大气压值；该实验中以活塞为研究对象，分析研究的是大气对活塞的压力。 （2）[1][2]实验时，把活塞推至注射器筒顶端是为了排出注射器中的空气，并密封注射器。当筒内空气没有排尽时，筒内空气会对活塞产生一个压力，抵消一部分大气压，因此测得的大气压值将偏小。 （3）[1][2]不考虑活塞的重力，根据二力平衡条件，摩擦力等于第一次小桶和水的总重力，即f=G1=4.2N 活塞受到的大气压力为 注射器的容积为20mL=20cm3，这注射器上的全部刻度部分的长度为10.00cm，故活塞的横截面积为 根据可得大气压强的值 3．(1)没有考虑摩擦阻力对实验的影响 (2) 摘掉密封帽，匀速竖直向下拉针筒，读出此时测力计的示数 【详解】（1）活塞与针筒间存在摩擦力，若未提前测得此摩擦力并加以扣除，则测得的F中含有克服摩擦的成分，从而导致计算的大气压强偏大。通过在“无气压差”情况下（针筒通大气）测得摩擦力F0，再将针筒内外有气压差时的总拉力F减去F0，才得到大气压在活塞处产生的拉力，从而得到正确的大气压强值；实验过程中存在的问题是未考虑到活塞与针筒间的摩擦力对弹簧测力计示数的影响。 （2）[1][2]先使针筒与外界相通，以相同方式匀速拉动活塞，测得克服摩擦所需的拉力F0；再封闭针筒，测得总拉力F；则大气压强应修正为 4．(1) 摩擦 105 (2) 偏小 甲 (3) 乙 偏大 (4) 750 < 【详解】（1）[1]把注射器的活塞推至注射器筒的底端，未用橡皮帽封住注射器的小孔时，然后用弹簧测力计水平匀速拉动注射器活塞，由平衡条件知道，拉力与注射器内壁间的摩擦力是一对平衡力，即读出测力计的示数是注射器内壁间的摩擦力。 [2]设外界大气对活塞的压力为F大气，筒与筒壁之间的摩擦为f，则活塞被拉出注射器时，活塞受力情况为 由 知道，所测大气压的值为 （2）[1]若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，拉力的测量值会偏小，由 知道，导致测得的大气压值偏小。 [2]因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，当大气压约为100000Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时，由 知道，需要拉力 因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，当面积为0.5cm2，即0.00005m2时，由 知道，需要拉力 所以实验时应选用甲注射器，理由是拉动乙注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。 （3）[1]甲图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力，并且二力是一对平衡力；在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力，二力也是一对平衡力。由于大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，所以，甲图不能求出大气对吸盘的压力，故不可以粗测大气压的值。乙图中吸盘受到大气对下面吸盘的压力和物体的拉力，且拉力大小等于物体受到的重力大小，故乙图能求出大气对吸盘的压力，且可以粗测大气压的值。 [2]由于吸盘吸附在物体表面上时，与大气的接触面积大于吸盘表面积，导致大气压力偏大，由 知道，图乙这种方法所测大气压的值往往偏大。 （4）[1]从水银槽内的水银面开始，管内水银柱的高度是750mm，所以大气压是750mm高水银柱。 [2]水的沸点随气压的减小而降低。由于750mm水银柱小于标准大气压（760mm水银柱），所以若她继续做水沸腾实验，则水的沸点低于100℃。 5．(1)排尽注射器内的空气 (2)等于 (3) (4)偏小 【详解】（1）把注射器的活塞推到注射器筒的底端，目的是排尽注射器内的空气，避免残留空气对实验结果的干扰。 （2）当活塞刚开始滑动时，弹簧测力计的示数F等于大气对活塞的压力，此时为平衡状态。 （3）大气压的计算公式，其中活塞的横截面积​，因此大气压值 （4）若注射器漏气，会导致实际所需拉力F减小，从而使测得的大气压值偏小。 6．(1)相等 (2)减小 (3) 高度变化 转换法 上升 【详解】（1）两只手对气球施加的力使气球处于静止，则两力是平衡力，大小相等。 （2）如图乙所示，将气球按压在钉板上，气球的受力面积较大，气球没有破裂，说明在压力一定时，增大受力面积，可以减小压强。 （3）[1]如图丙、所示是自制的气压计、它是通过观察玻璃管内的水柱高度变化从而知道大气压的变化的，当外界气压减小时，由于管内气压不变，液柱升高。 [2]实验中通过水柱高度变化看出大气压带下，这种研究问题的物理方法是转换法。 [3]如果通过玻璃管向瓶内吹一口气，待液面稳定后，将玻璃瓶从一楼移至五楼，外界大气压变小，瓶内的气压不变，玻璃管内的水柱将上升。 7．(1) 不是 薄 (2) 见解析 见解析 理想模型法 见解析 见解析 【详解】（1）[1][2]如图甲所示，从结构上来看，压强计一端封闭，底部连通，不是连通器；橡皮膜越薄，橡皮膜越容易发生形变，越能反映受到液体压强的变化，所以压强计的金属盒上的橡皮膜应该选用薄一些的。 （2）[1]用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小，是因为同种液体在同一深度向各个方向的压强相等。 [2][3]液柱对受力面S的压力 F=G 所以，液柱对受力面S的压强 这种运用假想液柱研究问题的思想方法被称为建立理想模型法。 [4]因为气体的密度不均匀，重力系数g会随海拔高度的改变而改变，所以在用公式p=ρgh计算大气压强的过程中有困难。 [5]公式p=ρgh对于密度均匀的柱状固体可以适用。 8．(1) 755 小于 (2) 不变 小于 (3) 左 (4) 小于 降低 【详解】（1）[1]由托里拆利实验可知，此时大气压等于管内水银柱产生的压强，即相当于755 mm水银柱产生的压强。 [2]1标准大气压等于760mm水银柱产生的压强，1标准大气压下水的沸点为100℃，且气压越高，水的沸点越高。此时气压小于1标准大气压，故水的沸点小于100℃。 （2）[1] 由托里拆利实验可知，大气压等于管内水银柱产生的压强，若换用较细的玻璃管进行实验，管外大气压不变，水银柱产生的压强不变，水银柱的高度h不变。 [2] 若实验时，未将管内空气排尽，则管内气体会对液柱有一个向下的压强，管内水银柱h变小，则测量出大气压的数值小于真实值。 （3）[1]活塞刚好移动时的弹簧测力计拉力等于大气对活塞横截面的压力，则大气压强为 [2]在向左拉动注射筒的过程中，活塞相对针筒向右运动，则活塞受到针筒的滑动摩擦力向左。 （4）[1]如图丙为张备自制的压强计，管内液面静止时，管内气压等于外界大气压加上管内液柱产生的压强。所以外界大气压小于瓶内气压。 [2]张备坐电梯从27楼到达1楼，外界大气压变大，瓶内气压不变，所以管内液柱产生的压强变小，即液面会降低。 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 $$