第10讲 气体的压强（寒假预习讲义）八年级物理新教材苏科版

第10讲 气体的压强 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 大气压 1．概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般用P0表示。 说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。 2．产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。 3．有关大气压的实验： （1）大气压的存在——实验证明： ①历史上著名的实验——马德堡半球实验 ②小实验——覆杯实验 （2）大气压的实验测定：托里拆利实验。 ①实验步骤：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些后不在下降，这时管内外水银面的高度差约为76cm。 ②原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动，故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压＝水银柱产生的压强。 ③结论：大气压P0 ＝76cmHg ＝1.0×105Pa （水银高度差随着外界大气压的变化而变化） ④说明： A．实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小； B．不用水做本实验的原因：水的密度较水银小的多，管内外的液面高度差将超过10m，器材准备不方便； C．将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。 D．标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。一个标准大气压即：1.013×105Pa（76cmHg） E．如果玻璃管内混入了空气，会导致测量结果偏小。 （3）大气压的粗测 ①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内空气。然后，用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔； ②用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L侧面，用这个长度去除它的容积V，由得活塞的横截面积S； ③用细线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，然后慢慢地拉动注射器，当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数（即大气对活塞的压力）F； ④再由计算得出大气压值。 ⑤实验误差分析及改进措施 误差编号 误差原因 受力分析 测量结果影响 改进措施 误差一 实验中无法完全排除空气，针筒内空气对活塞产生压力 F₀ = F + F₁ → F < F₀ 测量值偏小（弹簧测力计示数小于真实大气压力） 1. 注射器吸入定量水 2. 针头朝上推出全部水（模拟打针前排空气操作） 3. 用蜡或橡皮帽密封注射器头 误差二 实验存在不可避免的摩擦 F₀ + f = F → F > F₀ 测量值偏大（弹簧测力计示数大于真实大气压力） A. 活塞与针筒壁涂抹润滑油 B. 摩擦力测量补偿法： a. 保持针筒内气压等于大气压 b. 未密封时拉动注射器 c. 记录活塞刚滑动时的弹簧测力计示数F'（此时F' = f） d. 计算校正值：F₀ = F - f 4．大气压的特点 （1）大气压特点与液体压强特点类似，可把大气想象成放在一个以地面为容器底部，大气层外边界为液面的液体。因此大气压有以下特点： 空气内部存在向各个方向均匀分布的压强，且任意一点的大气压强在各个方向上均相等。大气压强的大小与空气密度成正比，密度越大则压强越大；而空气密度受地点、天气和季节等因素影响。由于水蒸气的密度低于空气，在夏季或阴天时空气中水蒸气含量较高，导致空气密度较小，冬季或晴天时水蒸气含量较低，空气密度更大。因此，通常晴天的大气压高于阴天，冬季的大气压高于夏季。此外，大气压随高度增加而减小，这是因为较高处空气更为稀薄，密度降低，压强随之减小，类似于液体中深度较浅处压强较小的现象。 （2）大气压变化规律研究：在海拔2000米以内，每上升10m，大气压大约降低100Pa。 （3）测量工具：测定大气压的仪器叫气压计。水银气压计和无液气压计。 （4）部分气体压强： 质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小，压强越大，气体体积越大，压强越小； 质量一定的气体，体积不变时，温度越高，压强越大，温度越低，压强越小。 （5）沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。 应用：高压锅。 如图是家庭常用的高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压相等（外界大气压为1.0×105Pa）。当锅内温度升高至100℃时，锅内气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封。锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀，使得锅内气压维持一大于大气压的定值而不会继续增大。从而更快的做熟食物。气孔3正常情况下无作用，图中未画出。 5．大气压应用： 用吸管吸饮料 钢笔吸水 使用带吸盘的挂衣勾 活塞式抽水机 知识点2 液体压强和流速的关系 1．流体：具有流动性的液体和气体统称为流体。 2．流体压强与流速的关系：流速越大的位置，流体的压强越小。 3．实验证明： 4．应用：飞机机翼 飞机机翼做成上弧面下平面的形状，当空气气流从机翼上下方通过时，由于气流通过上下表面的时间相同，但经过上表面的路程大于下表面的路程，所以上表面空气气流速度更快，压强更小，于是下表面受到的向上的压力F2大于上表面受到的压力F1，使得机翼获得了向上的升力F升=F2-F1。 5．流体在一根管道中流动，越细的位置流速越快。 考点一 气体压强实验 1．利用托里拆利实验测大气压时，可以确认管内进入了少量空气的现象是（　　） A．管内水银面的高度略小于760毫米 B．使管倾斜时，管内水银柱长度增加 C．无论怎样使管倾斜，水银都不能充满全管 D．将管在水银槽内轻轻上提，管内水银柱高度不变 【答案】C 【详解】A．天气、环境、海拔等因素也可能使水银柱高度略小于760mm，所以不能确定就一定是混入了空气，故A不符合题意； B．使管倾斜，管内的水银柱高度还须保持原来的垂直高度，所以长度自然会增加，故B不符合题意； C．如果把管倾斜到垂直高度明显低于大气压能支持的水银柱高了水银还不能充满全管，那只能说明管内有空气，故C符合题意； D．管在水银槽内轻轻上提，只要管口不离开水银面，管内水银面也会随之略微下降，而高度不变，故D不符合题意。 故选C。 2．如图所示，托里拆利实验的装置图，下列表述正确的是（　　） A．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将变小 B．若玻璃管封闭端进入少量空气，测出的压强会偏小 C．若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差将变大 D．若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度会减小 【答案】B 【详解】A．当玻璃管内是真空时，大气压等于水银柱产生的压强，水银柱产生的压强跟水银柱粗细无关，跟高度有关，所以大气压支持的水银柱跟粗细无关，故A错误； B．当玻璃管内是真空时，大气压等于水银柱产生的压强，当玻璃管内有气体时，大气压等于水银柱产生压强和管内气体压强之和，若玻璃管里水银面的上方进入少量空气，管内有气体压强，大气压不变，水银柱产生的压强减小，水银柱的高度减小，故B正确； C．若将玻璃管稍稍倾斜，但不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故管内外水银面的高度差将不变，故C错误； D．由得玻璃管的长度至少为，由于大气压不变，若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支撑的液柱高度会增大，故D错误。 故选。 3．按要求填空。 （1）如图-1所示为“探究影响压力作用效果的因素”实验，比较图甲和图 可知，压力的作用效果与压力大小有关；比较图乙和图丙可知，压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越 （选填“明显”或“不明显”）； （2）如图-2所示是托里拆利实验的装置。实验中，若将玻璃管如图倾斜，则玻璃管内水银柱的竖直高度 ；若当大气压减小时，会发现装置中的水银柱竖直高度 。（均选填“上升”“不变”或“下降”） 【答案】 乙 明显 不变 下降 【详解】（1）[1][2] 探究影响压力作用效果的因素实验用到控制变量法，由图可知，甲、乙受力面积大小相同时，乙中压力更大，小桌陷入的更深，说明压力的作用效果与压力大小有关；乙、丙压力大小相同时，乙中受力面积更小，小桌陷入的更深，说明压力的作用效果与受力面积大小有关，受力面积越小，压力的作用效果越明显。 （2）[3][4] 将玻璃管倾斜一些，大气压不变，水银柱高度也不变；若当大气压减小时，大气压支撑的水银柱高度会减小，甲装置中的水银柱竖直高度下降。 考点二 气压计 4．如图所示，小亮把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，做成了一个“气压计”。    （1）从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强 （填“增大”“减小”“不变”），观察到细玻璃管内的水柱上升到a处静止； （2）用一块浸过酒精的纱布覆盖在烧瓶外部，过一会儿水柱高度将 （填“升高”“降低”“不变”）； （3）如果把实验（1）中的烧瓶拿到山顶上（假设温度不变），则管内水柱将 （填“高于”“低于”或“等于”）a处位置，烧瓶中水越满该现象越 （填“明显”或“不明显”）。 【答案】 增大 降低 高于 不明显 【详解】（1）[1]当用细管向瓶中吹气时，瓶内空气的体积一定，质量变大，所以，瓶内的气压变大。 （2）[2]用一块浸过酒精的纱布覆盖在烧瓶外部，瓶内气体温度降低，压强减小，液体被外界气压压入瓶内，因此，玻璃管内水柱下降。 （3）[3][4]气压随高度的增加而减小，山顶的气压比山脚的气压小，把烧瓶拿到山顶上，因为外界气压减小，所以，瓶内气压将液体压入玻璃管内，管内水柱升高，烧瓶中水越满，气体的质量越小，气体压强变化小，现象不明显。 5．如图，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，玻璃管中液面与瓶内液面的高度差为h，这样就制成了一个简易气压计。观察管内水柱的高度变化，可以得到外界气压变化，下列说法正确的是（　　） A．往瓶内吹气后，瓶内气压等于瓶外大气压玻璃管 B．带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升 C．为提高气压计测量精度，可将瓶中的水换成水银 D．为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管 【答案】B 【详解】AB．从管口向瓶内吹入少量气体后，瓶内气压大于瓶外大气压，竖直玻璃管中的水位上升，此时瓶内气压等于外界大气压与水柱产生的压强之和。带着它登山的过程中，瓶内气压不变，随高度增大外界大气压变小，水柱产生的压强变大，水柱高度变大。故A错误，B正确； C．将瓶中的水换成水银，瓶内气压等于外界大气压与水银柱产生的压强之和。由于水银的密度比水的密度大得多，大气压变化相同时，液柱产生的压强变化相同，根据，换用水银后液柱变化量更小，精确度变低。故C错误； D．由C分析可知，换用更粗的玻璃管，在外界大气压变化相同时，液柱产生的压强变化相同，水的密度不变，水柱变化量相同，不能提高测量的精确度。故D错误。 故选B。 6．小明自制了一个如图所示的气压计，瓶中装有适量的水，当他将自制气压计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面 ，说明大气压与高度有关；他将装满水的瓶子放入热水中，细玻璃管中液面上升，这又成了一支自制温度计，它的工作原理是 ，在此过程中瓶内水的密度将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 升高 液体的热胀冷缩 变小 【详解】[1]大气压随着高度的增大而减小，小明将自制气压计由楼下拿到楼上时细玻璃管中液面升高。 [2]装满水的瓶子放入热水中，液体质量不变，温度升高，液体体积增大，细玻璃管中液面上升，这是一支自制温度计，它的工作原理是液体热胀冷缩的规律。 [3]瓶内水的质量不变，温度升高，体积增大，根据密度公式得知，水的密度变小。 考点三 流体压强与流速的关系 7．物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中正确的是（　　） A．图甲，向两球间吹气，两球更加靠近了，说明流速越大的位置压强越大 B．图乙，对沸腾的水停止加热，抽气减压，水会再次沸腾 C．图丙，用吸管喝饮料时，瓶里的饮料是被“吸”上来的 D．图丁，洗手盆下方弯管利用了大气压强原理 【答案】B 【详解】A．图甲，没有吹气时，两乒乓球的中间和外侧的压强相等；当向中间吹气时，中间的空气流动速度增大，压强减小；乒乓球外侧的压强不变，两乒乓球在压力差的作用下向中间靠拢，故A错误； B．图乙，向外拉活塞，降低气压，降低了水的沸点，可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾，故B正确； C．图丙，用吸管喝饮料时，吸管内压强减小，饮料在大气压的作用下把饮料压入嘴里，所以用吸管吸饮料是大气压作用的结果，故C错误； D．丁图，洗手盆下方弯管的水密封利用了连通器原理，故D错误。 故选B。 8．在学校科技社团活动中，小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型，飞机模型的机翼设计成上凸下平。飞机模型在空中水平飞行过程中，机翼上方的空气流速较快，压强较 ；飞机模型着地后，能够沿水平地面继续向前滑行一段距离，是由于飞机模型具有 。 【答案】 小 惯性 【详解】[1]飞机模型在空中水平飞行过程中，机翼上方的空气流速较快，压强较小，下方空气流速较慢、压强较大，从而形成向上的升力。 [2]飞机模型着地后，能够沿水平地面继续向前滑行一段距离，是由于飞机模型具有惯性，要保持原来的运动状态，继续向前运动。 1．下列数据中，最接近生活实际的是（　　） A．用手托起一个鸡蛋的力约为10N B．教室内的大气压约为2个标准大气压 C．一个中学生在地球上所受的重力约为500N D．物理书对桌面的压强约为6000Pa 【答案】C 【详解】A．两个鸡蛋的重力约为1N，一个鸡蛋的重力约为0.5N，故用手托起一个鸡蛋的力约为0.5N，故A不符合题意； B．教室内的大气压约为1标准大气压，即约为1.01×105Pa，故B不符合题意； C．中学生的质量约为50千克，在地球上所受的重力约为 G=mg=50kg×10N/kg=500N 故C符合题意； D．物理书的质量约为 m=300g=0.3kg与桌面的接触面积约为 物理书对桌面的压力约为 物理书对桌面的压强约为 故D不符合题意。 故选C。 2．如图所示是在山脚下自制的简易气压计，将它从山脚带到山顶后，可能发生的变化是（　　） A．瓶外气压升高，水柱高度下降 B．瓶外气压降低，水柱高度上升 C．瓶外气压升高，水柱高度上升 D．瓶外气压降低，水柱高度下降 【答案】B 【详解】海拔高度越高，气压越低。简易气压计从山脚带到山顶后，外界大气压减小，瓶内的气压不变，由内外气压差得，水柱高度上升，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．小明利用如图所示的水银气压计，测量当地大气压强的大小，他将结果汇报给物理老师（　　） A．玻璃管没有竖直放置 B．玻璃管顶部混入少量空气 C．水银槽内水银的液面太高 D．玻璃管太粗，管内的水银太重 【答案】B 【详解】A．玻璃管不竖直时，由于外界大气压不变，水银柱的垂直高度不会变，不会影响测量值大小，故A不符合题意； B．当玻璃管中混入少量空气时，管内气压与水银柱的压强之和等于大气压大小，而测量时将水银柱的压强当作大气压，因此导致测量值变小，故B符合题意； C．水银槽内水银的多少不会影响水银柱的高度，不会影响测量值大小，故C不符合题意； D．玻璃管的粗细不会影响水银柱的高度，不会影响测量值大小，故D不符合题意。 故选B。 4．如图甲、乙分别是托里拆利实验装置和自制气压计，下列有关说法中错误的是（　　）    A．把甲图的玻璃管稍微倾斜，水银柱的竖直高度不变化 B．把甲装置从1楼拿到10楼，玻璃管内水银柱会下降 C．把乙装置从1楼拿到10楼，玻璃管内水柱会下降 D．乙的玻璃管内水柱上升，说明外界大气压降低了 【答案】C 【详解】A．把甲图的玻璃管稍微倾斜，外界大气压不变，能托起的水银柱的高度不变，故水银柱的竖直高度不变化，故A正确，不符合题意； B．把甲装置从1楼拿到10楼，外界大气压减小，能托起的水银柱高度降低，故玻璃管内水银柱会下降，故B正确，不符合题意； C．把乙装置从1楼拿到10楼，瓶内气压不变，而外界大气压减小，故玻璃管内水柱会升高，故C错误，符合题意； D．由C中分析可知，乙的玻璃管内水柱上升，说明外界大气压降低了，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．某物理小组在做托里拆利实验时，测得的大气压值比真实值小，其原因可能是（　　） A．玻璃管放置没有放竖直 B．玻璃管内混入少量空气 C．实验选用的玻璃管太粗 D．下方水槽内的水银太多 【答案】B 【详解】A．玻璃管不竖直时，水银柱的长度会变长，但竖直高度不会变，故A不符合题意； B．当玻璃管中混入少量空气时，空气的压强与水银柱压强之和等于外界大气压，因此，会使水银柱高度变小，使测量值变小，故B符合题意； C．玻璃管中水银柱的压强只与水银的密度和竖直高度有关，粗细不均匀不会影响高度的大小，故C不符合题意； D．水银槽内水银的多少不会影响水银柱的高度，因为水银柱的高度是指管内外水银面的垂直高度差，故D不符合题意。 故选B。 6．下列和我们生活有关的物理量的估算正确的是（　　） A．一部普通手机所受重力约为10N B．青藏高原上水的沸点一定是100℃ C．人步行的速度约20km/h D．中学生双脚站立时对地面的压强约为104Pa 【答案】D 【详解】A．一部普通手机所受重力约为2N，故A错误； B．青藏高原上大气压低于标准大气压，非密闭容器内水的沸点低于100℃，密闭容器内水的沸点可以高于100℃，故B错误； C．人步行的速度约为 故C错误； D．中学生平均体重约为500N，两脚的总面积约为0.05m2，则他对地面的压强为 故D正确。 故选D。 7．如图所示，是某次做托里拆利实验的情景，下列对实验的操作与现象分析正确的是（    ） A．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将变小 B．若将水银换成水做实验，管内外液面高度差仍为760mm C．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差变小 D．周围气压减小时，管内外水银面高度差将变小 【答案】D 【详解】A．托里拆利实验中，管内外水银面高度差取决于大气压的值，与玻璃管的粗细无关。只要外界大气压不变，换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差不变，故A错误； B．1个标准大气压能支持约760mm高的水银柱，水的密度小于水银的密度，若将水银换成水做实验，根据p=ρgh可知，在压强不变的情况下，密度变小，高度会增大，管内外液面高度差会远大于760mm，故B错误； C．将玻璃管稍微倾斜，管内水银柱的长度会变长，但管内外水银面的竖直高度差不变，因为大气压不变，支持的水银柱竖直高度就不变，故C错误； D．托里拆利实验中，管内水银柱的高度是由外界大气压支持的，周围气压减小时，根据p=ρgh可知，管内外水银面高度差将变小，故D正确。 故选D。 8．小明利用注射器、弹簧测力计等器材估测大气压强的大小，下列关于该实验的说法中不正确的是（　　） A．该实验宜选择较细的注射器和量程较大的测力计进行实验 B．实验前要将活塞推至注射器底端，是为了排尽针筒内的空气 C．实验中应测量这个筒壁的长度，是为了计算针筒的横截面积 D．实验测得的大气压值偏小，可能是因为注射器筒内的空气没有排尽 【答案】C 【详解】A．实验中，当注射器的活塞开始运动时，利用二力平衡原理可以测出大气对活塞的压力，拉力 F=PS 受力面积越大，拉力越大，所需量程越大，故宜选择较细的注射器和量程较大的测力计，故A正确，不符合题意； B．实验时将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽注射器内的空气，减小误差，故B正确，不符合题意； C．注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度L而不是这个筒壁的长度，再读出容积V，根据 S= 得出活塞的面积；故C错误，符合题意； D．实验测得的大气压值偏小，可能是因为注射器筒内的空气没有排尽，产生了实验误差，故D正确，不符合题意。 故选C。 9．如图所示，关于现象和图像解释分析正确的是（　　） A．甲图中，屋顶上方空气流速大，压强大 B．乙图中，盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜，在水从试管流出前，水对管底的压强将逐渐变大 C．丙图中，甲物质的密度比乙物质的密度小 D．丁图中，将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其运动，在木块上加砝码能使木块受到的滑动摩擦力增大 【答案】D 【详解】A．甲图中，屋顶上方空气流速大，根据流体压强与流速的关系“流速越大的地方，压强越小”，则屋顶上方空气的压强小，而不是压强大，故A错误； B．乙图中，盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜，在水从试管流出前，水的总量不变，但试管底到水面的竖直高度h减小。根据液体压强公式可知，水对管底的压强p将逐渐变小，故B错误； C．丙图中，是m-V图像，取相同体积V，例如，从图中可以看出，甲的质量，乙的质量，则甲物质的密度 乙物质的密度 所以甲物质的密度比乙物质的密度大，故C错误； D．丁图中，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力大小有关。在木块上加砝码，增大了木块对水平桌面的压力。在接触面粗糙程度不变的情况下，压力越大，木块受到的滑动摩擦力越大，故D正确。 故选D。 10．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。下列说法中不正确的是（　　） A．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空的 B．外界大气压强肯定是高水银柱所产生的压强 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 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 【答案】D 【详解】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，不符合题意； B．由图可知此时外界大气压强等于高水银柱产生的压强，倾斜后高度变为，是因为玻璃管高度不够长，故B正确，不符合题意； C．外界大气压不变，外界大气压强等于高水银柱产生的压强，故倾斜后高度变为，水银充满全管，所以水银对玻璃管上端有压强，故C正确，不符合题意； D．玻璃管倾斜后，上端碰出一小孔，玻璃管上端也存在大气压强，管内水银在重力作用下会下降，而不会向上喷，故D不正确，符合题意。 故选D。 11．如图所示，茶壶设计遵循了 的原理；将壶盖上的小孔堵住，因为茶壶外面存在 ，所以壶里的水将不易倒出，当壶内盛满水，水面可到达图中位置 （选填“A”或“B”）。    【答案】 连通器 大气压强 B 【详解】[1]茶壶的壶嘴和壶身上端都开口，下部相连通，这是利用了连通器的原理。 [2]如果将壶盖上的小孔堵住，壶里的水将不易倒出，因为茶壶外面存在大气压。 [3]因为两边上端都开口，水面的气压相等，则水面高度相同；所以当壶内盛满水，水面可到达图中较低的位置B处。 12．如图所示甲是一个深度很浅的皮碗，乙是将皮碗压向水平的天花板，挤出皮碗下的全部空气，皮碗象吸盘一样“平贴”在天花板上，皮碗的吸附面积为10cm2，皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。（不计细线和皮碗的重量，大气压取1.0×105Pa，g取10N/kg） （1）皮碗能像吸盘一样“平贴”在天花板上是由于受到 的作用； （2）物体在空中静止时，物体受到的 与 是一对平衡力； （3）要想吸盘不脱落,所挂物体的重量最多不得超过 N； （4）设想细线下挂一边长为10cm，质量为500g的正方体物块时吸盘没有脱落（物块底面保持水平），剪断细线物块落在水平地面上无反弹和翻滚，从触地时开始计时，物块对地面的压强随时间变化的关系如图丙所示（接触面积一直是正方体的底面积），压强减至pr时便保持不变，t=0时，物块对地面的压强是 Pa，此时物块对地面的压力是 N。 【答案】 大气压 拉力 重力 100 1.5×103 15 【详解】（1）[1]使用塑料吸盘时，先挤走里边的空气，便其内部近似真空，气体压强非常小，外界大气压的作用就把它压在了光滑的墙面上。 （2）[2][3]空中静止时，物体处于平衡状态，受到平衡力的作用，故拉力与重力是一对平衡力。 （3）[4]因为 所以大气压作用在吸盘上的压力 F=poS=1.0×105Pa×10×10-4m2=100N 所挂物体的最大重量 G=F=100N （4）[5][6]由图丙知t=0时物块对地面的压强pr=1.5×103Pa，所以物块对地面的压力 F=prS=1.5×103Pa×10×10×10-4m2=15N 13．小明和小虎两同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值，已知所用一次性注射器的容积为V，测出注射器的全部刻度的长度，记为L，当注射器中的活塞刚开始滑动时，读得弹簧测力计的示数为F，则该地的大气压强可表示为p＝ ；为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了如图装置，将注射器筒固定在水平桌面上，排尽注射器内的空气，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m1，然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出水的质量为m2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 。 【答案】 【详解】[1]注射器的容积为V，全部刻度的长度为L，由可得，注射器中的活塞的面积 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，所以该地的大气压 [2]当注射器中的活塞开始向左滑动时，活塞水平方向受到大气压力、摩擦力和水杯的拉力。则 当注射器中的活塞开始向右滑动时，对活塞受力分析有 两式联立解得 14．如图所示，为探究连通器的原理的简化图，其中A的上端封闭。如果往D中缓慢倒进足够水，当系统稳定后： （1）液面最低的是 （选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”）； （2）如果把A的上端打开，则ABCD的液面 高（选填“一样”或“不一样”）； （3）如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油，则能观察到 液面最高（选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”），通过以上实验，请把实验结论写在草稿纸上。 【答案】 A 一样 B 【详解】（1）[1] A的上端封闭，BCD上端开口，往D中缓慢倒进足够水，当系统稳定后，A上端的气压会大于大气压，BCD上方的气压等于大气压，故液面最低的是A。 （2）[2]如果把A的上端打开，则ABCD构成了连通器，当液体稳定后，ABCD的液面一样高。 （3）[3]如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油，系统稳定之后，A、B、 C、D管内压强会相等。即 由于 所以 故B中液面最高。 15．小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、刻度尺、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。 （1）小明的实验步骤如下： A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是 ，然后用橡皮帽封住注射器小孔； B．用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动 （活塞/注射器筒）。当活塞开始滑动时，记下测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F； C．再测量出注射器 的长度，记为L，读出注射器的容积V； D．记录实验数据填入表格，最后根据所测数据，计算出此时大气压值为 Pa。 大气压力F/N 注射器容积V/mL _______ 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa 6 2.5 4 （2）小明发现，他所测得的大气压值明显低于其它同学的测量结果，于是小明与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体； ②活塞与注射器筒壁间有摩擦； ③弹簧测力计的示数没有读准； ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因中可导致小明测量结果偏差的是 。 A．①④　　B．①②④ C．②③　　D．①③④ 【答案】 排尽筒内的空气 注射器筒 有刻度部分 9.6×104 D 【详解】（1）[1][2][3][4]A．将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。 B．实验时用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，为方便测力计读数，应该用手向右拉动活塞筒。 C．注射器是一个圆柱体形状，读出注射器筒上所标出的容积V，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L，则可求出活塞的横截面积。 D．将测量结果代入压强公式得 （2）[5]①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小； ②活塞与注射器筒壁间有摩擦，注射器受到的水平拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大； ③没有读准弹簧测力计的示数会导致测量值不准确，有可能偏小； ④活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器内的空气对活塞有向右的压力，会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小。综上，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 16．小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下： （1）如图甲所示，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm，则活塞的横截面积为 cm2； （2）把注射器的活塞推至注射器简的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，如图乙所示。用细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，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为 N，此时外界大气压的数值为 Pa； （3）取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器4mL刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为4mL。再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为8mL时，弹簧测力计的示数为10N，继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。 注射器内气体体积V/mL 8 10 12 16 20 弹簧测力计的示数F/N 10 12 13.3 ▲ 16 ①当注射器内气体体积为10mL时，注射器内气体压强为 Pa； ②当注射器内气体体积为16mL时，弹簧测力计示数为 N。 【答案】 10.0 2.0 20.0 1.0×105 4.0×104 15 【详解】（1）[1][2]从图中可以看出，刻度部分的长度是10.0cm，由于注射器的容积是20mL，即20.0cm3，活塞的横截面积为 （2）[3][4]从图中可以看出，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为20.0N。此时外界大气压的数值为 （3）①[5]注射器内被封闭的气体体积为4mL，再用测力计拉动活塞时，测力计的拉力与注射器内气体对活塞的压力之和等于外界大气压对活塞的压力 F测力计+F内=F大气压 由上弹簧测力计读数可知，外界大气压对活塞的压力F大气压=20N；由表格数据可知，当注射器内气体体积为10mL时，内部气体对活塞的压力 F内=F大气压-F测力计=20N-12N=8N 当注射器内气体体积为10mL时，注射器内气体压强为 ②[6]由表格数据可知，当气体体积为10mL时，注射器内气体对活塞的压力为 F内=F大气压-F测力计=20N-12N=8N 当气体体积为20mL时，注射器内气体对活塞的压力为 F内=F大气压-F测力计=20N-16N=4N 即注射器内的气体变化为原来体积的2倍时，注射器内气体对活塞的压力减半。所以注射器内气体为8mL时注射器内气体对活塞的压力为 20N-10N=10N 推知注射器内气体为16mL时注射器内气体对活塞的压力为5N，则当注射器内气体体积为16mL时，弹簧测力计示数为 F测力计=F大气压-F内=20N-5N=15N 17．2008年9月25日，我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示，是我国航天员出舱的英姿。请问： （1）与在地球上相比，航天员在太空上的质量 ，受到的重力 ；（选填“变大”“不变”或“变小”） （2）出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳。当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可改变物体的 ； （3）地球被厚达 80~100km 的大气包围着，大气具有质量，并和液体一样 流动性， 所以地球大气层内存在大气压强。因此，我们可以推断出舱航天员所处太空应该 （选填“有”或“没有”）大气压； （4）若不穿舱外航天服，只带氧气瓶，航天员能否走出舱外活动？运用你所学的物理知识   说出一条理由。答： （选填“能”或“不能”），因为 。 【答案】 不变 变小 相互 运动状态 具有 没有 不能 见详解 【详解】（1）[1]质量是含有物质的多少，即使在太空含有物质的多少也没有变，所以在太空中质量大小也不变。 [2]重力是地球表面的物体受到地球的引力，在外太空受地球的引力减小，所以重力减小。 （2）[3]宇航员拉绳子，绳子也拉着宇航员，所以力的作用是相互的。 [4]通过拉绳子，把漂离轨道的舱宇航员拉回来，故改变了宇航员的运动状态。 （3）[5]气体和液体一样是流体，都具有流动性。 [6]宇航员在外太空离开了大气层，没有大气，所以也没有大气压。 （4）[7][8]若不穿舱外航天服，只带氧气瓶，因为太空没有大气压（或太空温度太低、太阳照射面温度太高、太阳光的紫外线太强等），航天员走出舱外活动将会有生命危险，所以不能只带氧气瓶走出舱外活动。 18．某实验小组探究“硬币起飞”的条件：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为：（C是常量，表示空气密度）。如图所示，在水平桌面上放置一个已知质量为m、底面积为S的硬币，并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。 (1)根据上述关系式可知：空气流速越大，压强越 ；其中常量C表示空气流速为0时的 ； (2)根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强 ；刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差 ； (3)请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度ν的表达式 （用、S、m表示）。 【答案】(1) 小 压强 (2) C mg (3) 【详解】（1）[1][2]由（C是常量，表示空气密度） 可知，空气流速越大，压强越小；空气流速越小，压强越大。空气流速为0时，代入公式 得到p=C （2）[1]在吹硬币时，硬币下方的空气流速为0，代入公式 得到 硬币下方空气压强p下=C [2]吹硬币时，硬币受到三个力的共同作用：硬币上表面的压力F上、下表面的压力F下、硬币的自重G；那么刚好被吹起时F下=F上+G 硬币上、下表面的压力差ΔF=G=mg （3）刚好将硬币吹起时，硬币上方的压强为 硬币下方的压强为p下=C（空气流速为0） 那么硬币上下方的压强差为 因为ΔF=ΔpS=mg 所以 吹气速度 19．某小组为说明大气压强很大，用轻质塑料薄片、水杯进行实验；如图（a）所示，将水杯中注满水，用轻质塑料薄片封住杯口；用左手握住水杯和右手轻压塑料薄片，将水杯和薄片整体倒置悬空，右手离开塑料薄片，塑料薄片未下落，如图（b）所示。图（b）中，若水杯深度h为0.1m，杯口面积S为，大气压强为。 (1)水对轻质塑料片的压强 (2)大气对塑料片的压力； (3)求水杯对轻质塑料薄片的压力。 【答案】(1)1×103Pa (2)500N (3)495N 【详解】（1）水杯深度h为0.1m，水杯中注满水，水对轻质塑料片的压强 （2）杯口面积S为，大气压强为，则大气对塑料片的压力 （3）水对轻质塑料片的压力 轻质塑料薄片的重力不计，它静止时，受到水杯竖直向下的压力、水竖直向下的压力和大气竖直向上的压力作用，处于平衡状态，根据力的平衡条件可得，水杯对轻质塑料薄片的压力F杯=F大气-F水=500N-5N=495N / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10讲 气体的压强 内容导航——预习三步曲 第一步 学 析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习 练考点·强知识：7大核心考点精准练 第二步 记 串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步 测 过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 大气压 1．概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般用P0表示。 说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高压锅外称大气压。 2．产生原因：因为空气受重力并且具有流动性。 3．有关大气压的实验： （1）大气压的存在——实验证明： ①历史上著名的实验——马德堡半球实验 ②小实验——覆杯实验 （2）大气压的实验测定：托里拆利实验。 ①实验步骤：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后，管内水银面下降一些后不在下降，这时管内外水银面的高度差约为76cm。 ②原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动，故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压＝水银柱产生的压强。 ③结论：大气压P0 ＝76cmHg ＝1.0×105Pa （水银高度差随着外界大气压的变化而变化） ④说明： A．实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小； B．不用水做本实验的原因：水的密度较水银小的多，管内外的液面高度差将超过10m，器材准备不方便； C．将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。 D．标准大气压：支持76cm水银柱的大气压叫标准大气压。一个标准大气压即：1.013×105Pa（76cmHg） E．如果玻璃管内混入了空气，会导致测量结果偏小。 （3）大气压的粗测 ①把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内空气。然后，用蜡或橡皮帽封住注射器的小孔； ②用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L侧面，用这个长度去除它的容积V，由得活塞的横截面积S； ③用细线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，然后慢慢地拉动注射器，当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数（即大气对活塞的压力）F； ④再由计算得出大气压值。 ⑤实验误差分析及改进措施 误差编号 误差原因 受力分析 测量结果影响 改进措施 误差一 实验中无法完全排除空气，针筒内空气对活塞产生压力 F₀ = F + F₁ → F < F₀ 测量值偏小（弹簧测力计示数小于真实大气压力） 1. 注射器吸入定量水 2. 针头朝上推出全部水（模拟打针前排空气操作） 3. 用蜡或橡皮帽密封注射器头 误差二 实验存在不可避免的摩擦 F₀ + f = F → F > F₀ 测量值偏大（弹簧测力计示数大于真实大气压力） A. 活塞与针筒壁涂抹润滑油 B. 摩擦力测量补偿法： a. 保持针筒内气压等于大气压 b. 未密封时拉动注射器 c. 记录活塞刚滑动时的弹簧测力计示数F'（此时F' = f） d. 计算校正值：F₀ = F - f 4．大气压的特点 （1）大气压特点与液体压强特点类似，可把大气想象成放在一个以地面为容器底部，大气层外边界为液面的液体。因此大气压有以下特点： 空气内部存在向各个方向均匀分布的压强，且任意一点的大气压强在各个方向上均相等。大气压强的大小与空气密度成正比，密度越大则压强越大；而空气密度受地点、天气和季节等因素影响。由于水蒸气的密度低于空气，在夏季或阴天时空气中水蒸气含量较高，导致空气密度较小，冬季或晴天时水蒸气含量较低，空气密度更大。因此，通常晴天的大气压高于阴天，冬季的大气压高于夏季。此外，大气压随高度增加而减小，这是因为较高处空气更为稀薄，密度降低，压强随之减小，类似于液体中深度较浅处压强较小的现象。 （2）大气压变化规律研究：在海拔2000米以内，每上升10m，大气压大约降低100Pa。 （3）测量工具：测定大气压的仪器叫气压计。水银气压计和无液气压计。 （4）部分气体压强： 质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小，压强越大，气体体积越大，压强越小； 质量一定的气体，体积不变时，温度越高，压强越大，温度越低，压强越小。 （5）沸点与压强：内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。 应用：高压锅。 如图是家庭常用的高压锅的结构示意图，它的盖子上有三个气孔，带有活塞的气孔1使锅内与外界连通，此时锅内气压与外界大气压相等（外界大气压为1.0×105Pa）。当锅内温度升高至100℃时，锅内气体会把气孔1的活塞顶起，这时锅被密封。锅内温度继续升高，气体压强增大，当压强增至最大值时，气体就会冲开气孔2上的限压阀，使得锅内气压维持一大于大气压的定值而不会继续增大。从而更快的做熟食物。气孔3正常情况下无作用，图中未画出。 5．大气压应用： 用吸管吸饮料 钢笔吸水 使用带吸盘的挂衣勾 活塞式抽水机 知识点2 液体压强和流速的关系 1．流体：具有流动性的液体和气体统称为流体。 2．流体压强与流速的关系：流速越大的位置，流体的压强越小。 3．实验证明： 4．应用：飞机机翼 飞机机翼做成上弧面下平面的形状，当空气气流从机翼上下方通过时，由于气流通过上下表面的时间相同，但经过上表面的路程大于下表面的路程，所以上表面空气气流速度更快，压强更小，于是下表面受到的向上的压力F2大于上表面受到的压力F1，使得机翼获得了向上的升力F升=F2-F1。 5．流体在一根管道中流动，越细的位置流速越快。 考点一 气体压强实验 1．利用托里拆利实验测大气压时，可以确认管内进入了少量空气的现象是（　　） A．管内水银面的高度略小于760毫米 B．使管倾斜时，管内水银柱长度增加 C．无论怎样使管倾斜，水银都不能充满全管 D．将管在水银槽内轻轻上提，管内水银柱高度不变 2．如图所示，托里拆利实验的装置图，下列表述正确的是（　　） A．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将变小 B．若玻璃管封闭端进入少量空气，测出的压强会偏小 C．若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差将变大 D．若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度会减小 3．按要求填空。 （1）如图-1所示为“探究影响压力作用效果的因素”实验，比较图甲和图 可知，压力的作用效果与压力大小有关；比较图乙和图丙可知，压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越 （选填“明显”或“不明显”）； （2）如图-2所示是托里拆利实验的装置。实验中，若将玻璃管如图倾斜，则玻璃管内水银柱的竖直高度 ；若当大气压减小时，会发现装置中的水银柱竖直高度 。（均选填“上升”“不变”或“下降”） 考点二 气压计 4．如图所示，小亮把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，做成了一个“气压计”。    （1）从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强 （填“增大”“减小”“不变”），观察到细玻璃管内的水柱上升到a处静止； （2）用一块浸过酒精的纱布覆盖在烧瓶外部，过一会儿水柱高度将 （填“升高”“降低”“不变”）； （3）如果把实验（1）中的烧瓶拿到山顶上（假设温度不变），则管内水柱将 （填“高于”“低于”或“等于”）a处位置，烧瓶中水越满该现象越 （填“明显”或“不明显”）。 5．如图，把一根两端开口的细玻璃管，通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中，从管口向瓶内吹入少量气体后，玻璃管中液面与瓶内液面的高度差为h，这样就制成了一个简易气压计。观察管内水柱的高度变化，可以得到外界气压变化，下列说法正确的是（　　） A．往瓶内吹气后，瓶内气压等于瓶外大气压玻璃管 B．带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升 C．为提高气压计测量精度，可将瓶中的水换成水银 D．为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管 6．小明自制了一个如图所示的气压计，瓶中装有适量的水，当他将自制气压计由楼下拿到楼上时发现细玻璃管中液面 ，说明大气压与高度有关；他将装满水的瓶子放入热水中，细玻璃管中液面上升，这又成了一支自制温度计，它的工作原理是 ，在此过程中瓶内水的密度将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 考点三 流体压强与流速的关系 7．物理兴趣小组的同学对如图所示的现象进行讨论，其中正确的是（　　） A．图甲，向两球间吹气，两球更加靠近了，说明流速越大的位置压强越大 B．图乙，对沸腾的水停止加热，抽气减压，水会再次沸腾 C．图丙，用吸管喝饮料时，瓶里的饮料是被“吸”上来的 D．图丁，洗手盆下方弯管利用了大气压强原理 8．在学校科技社团活动中，小赵同学所在的团队利用3D打印机制作了如图所示的飞机模型，飞机模型的机翼设计成上凸下平。飞机模型在空中水平飞行过程中，机翼上方的空气流速较快，压强较 ；飞机模型着地后，能够沿水平地面继续向前滑行一段距离，是由于飞机模型具有 。 1．下列数据中，最接近生活实际的是（　　） A．用手托起一个鸡蛋的力约为10N B．教室内的大气压约为2个标准大气压 C．一个中学生在地球上所受的重力约为500N D．物理书对桌面的压强约为6000Pa 2．如图所示是在山脚下自制的简易气压计，将它从山脚带到山顶后，可能发生的变化是（　　） A．瓶外气压升高，水柱高度下降 B．瓶外气压降低，水柱高度上升 C．瓶外气压升高，水柱高度上升 D．瓶外气压降低，水柱高度下降 3．小明利用如图所示的水银气压计，测量当地大气压强的大小，他将结果汇报给物理老师（　　） A．玻璃管没有竖直放置 B．玻璃管顶部混入少量空气 C．水银槽内水银的液面太高 D．玻璃管太粗，管内的水银太重 4．如图甲、乙分别是托里拆利实验装置和自制气压计，下列有关说法中错误的是（　　）    A．把甲图的玻璃管稍微倾斜，水银柱的竖直高度不变化 B．把甲装置从1楼拿到10楼，玻璃管内水银柱会下降 C．把乙装置从1楼拿到10楼，玻璃管内水柱会下降 D．乙的玻璃管内水柱上升，说明外界大气压降低了 5．某物理小组在做托里拆利实验时，测得的大气压值比真实值小，其原因可能是（　　） A．玻璃管放置没有放竖直 B．玻璃管内混入少量空气 C．实验选用的玻璃管太粗 D．下方水槽内的水银太多 6．下列和我们生活有关的物理量的估算正确的是（　　） A．一部普通手机所受重力约为10N B．青藏高原上水的沸点一定是100℃ C．人步行的速度约20km/h D．中学生双脚站立时对地面的压强约为104Pa 7．如图所示，是某次做托里拆利实验的情景，下列对实验的操作与现象分析正确的是（    ） A．换用更粗一些的等长玻璃管，管内外水银面高度差将变小 B．若将水银换成水做实验，管内外液面高度差仍为760mm C．将玻璃管稍微倾斜，管内外水银面高度差变小 D．周围气压减小时，管内外水银面高度差将变小 8．小明利用注射器、弹簧测力计等器材估测大气压强的大小，下列关于该实验的说法中不正确的是（　　） A．该实验宜选择较细的注射器和量程较大的测力计进行实验 B．实验前要将活塞推至注射器底端，是为了排尽针筒内的空气 C．实验中应测量这个筒壁的长度，是为了计算针筒的横截面积 D．实验测得的大气压值偏小，可能是因为注射器筒内的空气没有排尽 9．如图所示，关于现象和图像解释分析正确的是（　　） A．甲图中，屋顶上方空气流速大，压强大 B．乙图中，盛水的试管由竖直方向逐渐倾斜，在水从试管流出前，水对管底的压强将逐渐变大 C．丙图中，甲物质的密度比乙物质的密度小 D．丁图中，将木块放在水平桌面上，用弹簧测力计沿水平方向拉动木块使其运动，在木块上加砝码能使木块受到的滑动摩擦力增大 10．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。下列说法中不正确的是（　　） A．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空的 B．外界大气压强肯定是高水银柱所产生的压强 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 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 11．如图所示，茶壶设计遵循了 的原理；将壶盖上的小孔堵住，因为茶壶外面存在 ，所以壶里的水将不易倒出，当壶内盛满水，水面可到达图中位置 （选填“A”或“B”）。    12．如图所示甲是一个深度很浅的皮碗，乙是将皮碗压向水平的天花板，挤出皮碗下的全部空气，皮碗象吸盘一样“平贴”在天花板上，皮碗的吸附面积为10cm2，皮碗中心引出的细线可以悬挂一个物体在空中。（不计细线和皮碗的重量，大气压取1.0×105Pa，g取10N/kg） （1）皮碗能像吸盘一样“平贴”在天花板上是由于受到 的作用； （2）物体在空中静止时，物体受到的 与 是一对平衡力； （3）要想吸盘不脱落,所挂物体的重量最多不得超过 N； （4）设想细线下挂一边长为10cm，质量为500g的正方体物块时吸盘没有脱落（物块底面保持水平），剪断细线物块落在水平地面上无反弹和翻滚，从触地时开始计时，物块对地面的压强随时间变化的关系如图丙所示（接触面积一直是正方体的底面积），压强减至pr时便保持不变，t=0时，物块对地面的压强是 Pa，此时物块对地面的压力是 N。 13．小明和小虎两同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值，已知所用一次性注射器的容积为V，测出注射器的全部刻度的长度，记为L，当注射器中的活塞刚开始滑动时，读得弹簧测力计的示数为F，则该地的大气压强可表示为p＝ ；为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，小明采用了如图装置，将注射器筒固定在水平桌面上，排尽注射器内的空气，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m1，然后从烧杯中向外缓慢抽水，当抽出水的质量为m2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 。 14．如图所示，为探究连通器的原理的简化图，其中A的上端封闭。如果往D中缓慢倒进足够水，当系统稳定后： （1）液面最低的是 （选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”）； （2）如果把A的上端打开，则ABCD的液面 高（选填“一样”或“不一样”）； （3）如果再往B中适量倒入一些能浮于水面上的油，则能观察到 液面最高（选填“A”或“B”或“C”或“D”或“一样高”），通过以上实验，请把实验结论写在草稿纸上。 15．小明利用标有2.5mL的一次性注射器、弹簧测力计、细绳、刻度尺、橡皮帽等器材，对大气压的值进行测量。 （1）小明的实验步骤如下： A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，目的是 ，然后用橡皮帽封住注射器小孔； B．用细尼龙绳拴住注射器活塞颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动 （活塞/注射器筒）。当活塞开始滑动时，记下测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F； C．再测量出注射器 的长度，记为L，读出注射器的容积V； D．记录实验数据填入表格，最后根据所测数据，计算出此时大气压值为 Pa。 大气压力F/N 注射器容积V/mL _______ 活塞面积S/cm2 大气压强p/Pa 6 2.5 4 （2）小明发现，他所测得的大气压值明显低于其它同学的测量结果，于是小明与同学找出了下列可能的原因： ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体； ②活塞与注射器筒壁间有摩擦； ③弹簧测力计的示数没有读准； ④活塞与注射器筒壁不完全密封。 上述原因中可导致小明测量结果偏差的是 。 A．①④　　B．①②④ C．②③　　D．①③④ 16．小华发现，压缩一个已经充气的气球感到很容易，但想把它压缩得很小却又很困难。由此她猜想被封闭的一定质量的气体产生的压强与体积可能有关。为此她准备了20mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳等，进行探究，步骤如下： （1）如图甲所示，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为 cm，则活塞的横截面积为 cm2； （2）把注射器的活塞推至注射器简的底端，排尽筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，如图乙所示。用细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，弹簧测力计一端固定并水平放置，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器活塞开始滑动时，弹簧测力计的示数如图乙所示为 N，此时外界大气压的数值为 Pa； （3）取下橡皮帽，拉动活塞，让活塞的底端位于注射器4mL刻度处，用橡皮帽封住注射器的小孔，确保不漏气，此时注射器内被封闭的气体体积为4mL。再按照图乙的方式操作，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当注射器内气体体积变为8mL时，弹簧测力计的示数为10N，继续向右慢慢地拉动注射器筒，记下注射器内气体体积与对应的弹簧测力计的示数、将所测数据记录在下表中。 注射器内气体体积V/mL 8 10 12 16 20 弹簧测力计的示数F/N 10 12 13.3 ▲ 16 ①当注射器内气体体积为10mL时，注射器内气体压强为 Pa； ②当注射器内气体体积为16mL时，弹簧测力计示数为 N。 17．2008年9月25日，我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示，是我国航天员出舱的英姿。请问： （1）与在地球上相比，航天员在太空上的质量 ，受到的重力 ；（选填“变大”“不变”或“变小”） （2）出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳。当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱。这利用了物体间力的作用是 的和力可改变物体的 ； （3）地球被厚达 80~100km 的大气包围着，大气具有质量，并和液体一样 流动性， 所以地球大气层内存在大气压强。因此，我们可以推断出舱航天员所处太空应该 （选填“有”或“没有”）大气压； （4）若不穿舱外航天服，只带氧气瓶，航天员能否走出舱外活动？运用你所学的物理知识   说出一条理由。答： （选填“能”或“不能”），因为 。 18．某实验小组探究“硬币起飞”的条件：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为：（C是常量，表示空气密度）。如图所示，在水平桌面上放置一个已知质量为m、底面积为S的硬币，并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力。 (1)根据上述关系式可知：空气流速越大，压强越 ；其中常量C表示空气流速为0时的 ； (2)根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强 ；刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差 ； (3)请推导出刚好将硬币吹起时吹气速度ν的表达式 （用、S、m表示）。 19．某小组为说明大气压强很大，用轻质塑料薄片、水杯进行实验；如图（a）所示，将水杯中注满水，用轻质塑料薄片封住杯口；用左手握住水杯和右手轻压塑料薄片，将水杯和薄片整体倒置悬空，右手离开塑料薄片，塑料薄片未下落，如图（b）所示。图（b）中，若水杯深度h为0.1m，杯口面积S为，大气压强为。 (1)水对轻质塑料片的压强 (2)大气对塑料片的压力； (3)求水杯对轻质塑料薄片的压力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $