内容正文:
第五讲:天气与大气压
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知识整理
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知识点一:大气层的结构和特点
1.大气的存在
(1)概念:大气层,或者叫大气圈,或者叫大气,是地球表面上的空气因为地球引力影响,在地球表面积蓄而形成的一圈气体。地球的大气层保护地球生物在地球上生存。
【理解】包围地球的空气层就叫大气层,由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等组成,主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。
(2)大气作用:①保护地球。阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的紫外线辐射和小天体的撞击。;②保温作用。大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生,也使得地球表面的昼夜温度差比较小;③是地球存在生命的条件之一;④大气中的水蒸气是形成云的重要条件;⑤为飞机的飞行、鸟类的飞翔等提供了重要的物质条件。
2.大气的温度:大气温度随高度的升高而变化;大气温度的变化范围约在-84~2500℃之间。在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升趋势;在0~12千米、55~85千米之间气温随高度的增加而降低;在12~55千米之间,气温随着高度的增加而升高。
3.大气的分层
(1)分层依据:大气温度在垂直方向上的变化。
(2)大气分层:根据大气的温度、密度和物质组成等特点,把大气层分为五层,即对流层、平流层、中间层、暖层和外层,各层的温度随高度上升的变化分别是下降、升高、下降、升高、升高。
大气层
特点
对流层
对流运动显著,天气现象复杂多变;与人类关系最密切
平流层
大气以水平运动为主,适宜高空飞行
中间层
高度约55~85千米,流星体大部分在这层燃尽,是气象研究的上界
暖层
高度约85~500千米,大气处于电离(极光)状态,能完成远距离无线电通信
外层
地球大气与宇宙空间的过渡层;电话信息和电视图像通过卫星来传送
4.对流层
(1)对流层是大气的底层。在近地面,气温高的地方空气呈上升运动,而气温低的地方空气呈下沉运动,从而形成了空气的对流。对流层气温下面高、上面低,容易发生空气对流。
(2)对流层的厚度:对流层在两极地区的厚度约为8千米,到赤道则增大到17~18千米。
(3)对流层的特点:
A.对流层最显著的特点------有强烈的空气对流运动;
B.各种复杂的天气现象(如云、雨、雪、雷电等)都发生在对流层;
C.对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质;
D.对流层的厚度不均匀,表现在两极厚度小,赤道厚度大。
(4)对流运动规律:热空气上升,冷空气下沉。
(5)常见的对流运动
【拓展】①对流层气温垂直递减率为0.6℃/100米。
②平流层是臭氧集中层,能大量吸收太阳紫外线,使气温随高度增加而迅速上升。大气温度随高度的增加而逐渐增高,气流平稳,利于高空飞行;飞机和热气球飞行在平流层,航天飞机能到达暖层,人造卫星可以在外层;
③暖层里的气温高达1000 ℃以上。
④外层的空气稀薄,在1000千米以上的高度,大气密度已变得非常小,到距地表5000千米处接近真空。
知识点二:天气和气候
一.空气的湿度
1.水汽:除了雾、雨水和雪等可见的水外,我们平时是看不到空气中的水汽的。其实,不论是阴雨天还是晴天,冬天还是夏天,室内还是室外,湿润的海洋上空还是干燥的沙漠地区,任何地方的空气中都含有水汽。
2.湿度:湿度表示空气中水汽的多少。它是表示空气干燥程度的物理量。在一定的温度下,一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;含有的水汽越多,则空气越潮湿。
3.湿度的测量
(1)测量仪器:测量空气湿度的仪器称为湿度计。干湿球湿度计是最常用的湿度计,它由一支干球温度计和一支湿球温度计组成,湿球温度计的球部有湿棉纱包着。湿度计的种类还有很多,如毛发湿度计、自动感应湿度计等。
(2)测量方法:在生活中,空气的湿度一般用相对湿度表示。用干湿球湿度计测量空气相对湿度的方法:先读出干球温度计的读数,再读出湿球温度计的读数,然后计算它们的温度差,最后通过查相对湿度表,即可得出相对湿度。
(3)干湿球湿度计的原理:湿球容易蒸发吸热,温度降低,干球测的是实际温度;所以空气湿度越小,湿球蒸发越快,温度降低越多,干湿球温度差越大。
二.降水
1.水汽凝结:当空气的相对湿度达到100%时,空气中就很难再容纳更多的水汽了。如果气温降低,空气容纳水汽的能力也会随之降低,空气中的水汽会附着在微小的灰尘颗粒上形成细小的水珠的过程。
2.降水:空气中凝结的水珠和冰晶很小,形成云后飘浮在空中,并不一定形成降水。水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的增多逐渐增大,最终形成雨滴、雪或冰雹降落到地表,形成降水。包括雨雪、冰雹等。
3.降雨量:一般用毫米来计量,它表示一定时间内降落到地面的水层深度。气象观测中,常用雨量筒把雨水收集起来,观测时把雨水倒入雨量杯中,读出的刻度即为降水量。雪和冰融化后可用同样的方法测量。
三.气候
1.定义:是某一地区长时间内的天气特征,包括天气的平均状况和极端状况。
2.我国常见的气候类型及分布:
3.影响气候的因素
(1)纬度对气候的影响:太阳幅射在地表分布不均匀,是形成气候差异的主要原因。纬度位置不同的地区,接受太阳辐射的热量不同。太阳辐射由赤道向南北两极递减,导致地表的气温由低纬度地区向两极逐渐降低,形成不同的温度带。
(2)海陆位置的影响
气温(比热容影响):夏季陆地气温高,海洋气温低;冬季陆地气温低,海洋气温高。
降水:海洋上空水汽充足,空气湿润,因此沿海地区的降水一般要比远离海洋的内陆地区更丰富。
(3)地形的影响
气温:地势高低不同,气温就有明显的差异。山顶的气温一般明显低于山麓。
在对流层,地面高度每上升1000米,气温会下降约6℃。
降水:山脉对低层空气述动的阻挡作用,使得迎风坡降水多,背风坡降水少。
知识点三:大气压
1. 马德堡半球实验:1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验,目的是为了证明大气压的存在。
马德堡半球实验
2.帕斯卡木桶试验:在1648年做了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管里灌水.结果只灌了几杯水,竟把桶压裂了,桶里的水从裂缝处流了出来.
帕斯卡木桶实验 托里拆利实验
3. 托里拆利实验:托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),水槽(烧杯)。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。
4. 大气压会随高度升高而减小,
九、大气压的大小
1.大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。
2.大气压的变化:
①大气压的大小与大气的密度有关--原因:大气压的产生是由于大气有重力。
②大气压的大小随着高度的增加而减小--原因:大气的密度随着高度而减小。在3000m内,每升高10m,大气压下降约100Pa。
③在海平面附近,大气压的数值接近1.01×105帕(760毫米汞柱)规定:这个大气压值称为标准大气压。
3. 大气压与人类生活
(1)大气压对天气的影响
①大气压的特点:
②大气压随高度的增大而减小
③同一高度的不同区域,大气压的数值也不一定相同
④同一地点的不同时间,大气压也会不同
⑤大气压对天气的影响:高气压区多晴朗天气,低气压区多阴雨天气。
(2)大气压对人体的影响
①人的情绪、心情受气压影响较大
②人对气压的变化有逐步适应的过程
③减压实验说明:人体内也有压强。当体内外压强失去平衡后,也会对人体产生不良的影响。
(3)气压对液体沸点的影响:
当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
(四)生活用品与大气压
①真空压缩保存袋;
②吸尘器
③高压锅、低压锅
④吸盘挂钩
⑤抽水井
高压锅 吸盘挂钩 手押抽水井
十、流体压强与流速的关系
1、流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
2、飞机的升力
飞机运动时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,在机翼的上下表面产生了压强差,从而使飞机获得了向上的升力。
3、应用
(1)化油器:当气流通过狭窄管道时,流速快,压强小,汽油喷出形成雾状
(2)飞机机翼的原理
(3)赛车尾翼的原理
题型一:大气层
【例题精讲】
1.下列有关大气层的说法正确的是( )
A.平流层有强烈的对流运动 B.主要的天气现象都发生在平流层
C.对流是因为高温处空气下沉,低温处空气上升而形成的 D.对流层与人类关系密切
2.下列有关对流层的叙述,正确的是 ( )
①云、雨、雪等天气现象都发生在这一层;②中纬度地区对流层厚度最大;③极光、流星多出现在这一层;④其主要热源是地面辐射;⑤上部热、下部冷,空气对流旺盛。
A.①②③ B.②④⑤ C.①④ D.①⑤
3.大气主要集中在地表以上( )
A.1000 km左右的高度内 B.2000 km左右的高度内
C.3000 km左右的高度内 D.1500 km左右的高度内
4.下列关于大气对地球的影响说法错误的是( )
A.是地球上存在生命的条件之一 B.使得各种复杂的天气变化得以发生
C.加剧地球表面的昼夜温差 D.阻挡很大一部分紫外线辐射和小天体的撞击
5.该图几种大气运动形式中,气流运动方向表示正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
6.读图,完成下列问题。
(1)受对流运动的影响,热的地方的空气________(填“向上”或“向下”,下同)垂直运动。
(2)在图中用箭头标出各线段的气流运动方向。
(3)大气各层中,对对流运动形成有利的气温垂直分布状态是________。(填序号)
①上冷下暖②上暖下冷
由此可知,若想较快地冷却一盒牛奶,应将冰块放在牛奶的________(填“上方”“下方”“左方”或“右方”)。
(
小试身手
)
1.如图所示是大气温度垂直分布图,下列关于大气各层及其相关作用之间的连线正确的是( )
①对流层——气温随高度增加而降低
②对流层——与人类生活关系最密切
③图中B层——航天飞船活动的主要空间
④图中B层——集中了四分之三的大气质量和全部水汽
A. ①② B.①③
B. C.①④ D.③④
2.下图为气温垂直分布图,对照该图,分析关于大气层的气温特点,下列各图中表示不正确的是( )
3.我们常用酒精灯加热对流管来模拟大气对流层的局部情况。对此分析正确的是( )
A.液体模拟大气是因为它们都具有流动性
B.图中管内液体流动方向为A→D→C→B
C.若酒精灯在D处加热则不能产生对流运动
D.对流层位于大气的顶层
4. 给图中容器在a点加热,水流动方向是______;撤去酒精灯,在b点放上冰块,则水流动方向是_______。( )
A. 顺时针 逆时针
B. 顺时针 顺时针
C. 逆时针 顺时针
D. 逆时针 逆时针
5.在炎热的夏天,安装空调时,为了通过对流较快地达到降低温度的目的,空调最好安装在( )
A.靠近地面的墙上 B.房间的中间
C.任何地方都可以 D.靠近天花板的墙上
6.小明用水的对流运动模拟空气的对流运动,做了如图所示的实验,请问他观察到环形玻璃管里的水是______(填“顺时针”或“逆时针”)流动的,由此你猜想夏天在房间安装空调,应将空调装在房子的_________(填“上端”或“下端”).
7.读图,完成下列问题。
(1)填出图中字母所示大气层的名称:
A. ,B. 。
(2)A层大气气温变化的特点是: 。
(3)B层大气气温变化的特点是: 。
(4)有复杂天气变化的大气层是 ,空气有显著对流运动的是 (填字母)。
(5)利于大型喷气客机飞行的大气层是 。
(6)与人类生活关系最密切的是 。
题型二:天气与气候
【例题精讲】
1.下列叙述中,描述天气的是( )
A.山前桃花山后雪 B.塔里木盆地终年干旱少雨
C.云南昆明四季如春 D.夜来风雨声,花落知多少
2.下列词语中,不是描述天气特征的是( )
A.阳光灿烂 B.晴空万里 C.阴雨绵绵 D.终年炎热
3.下列叙述,正确的是( )
A.空气相对湿度达到100%时,即发生水汽凝结现象
B.雨滴和雪花是由小水滴和小冰晶增长变大而成的
C.降水即指降雨,降雪、降雹不属于降水的形式
D.空气中水汽产生凝结,即形成降水
(
小试身手
)
1.夏日我省城市中最高气温不是在太阳辐射最强的中午12:00,而是在午后14:00,其主要原因是( )
A.城市行道树遮荫 B.城市中风较大 C.城市中人口较多 D.地面热量传给大气有一个过程
2.气象工作者在同一时刻测得同纬度地区A处气温是20℃,B处气温是38℃,则A、B的相对高度是( )
A.1000米 B.2000米 C.3000米 D.4000米
3.一年当中,我国降水多集中在( )
A.冬春季节 B.春夏季节 C.夏秋季节 D.秋冬季节
4.小明与同学在操场上放风筝时,突然小明手中断了线的风筝向东南方向飘去,以下对风向的判断正确的是 ( )
A.当时刮东南风 B.当时刮西北风 C.当时刮东北风 D.当时刮西南风
题型三:大气压
【例题精讲】
1.下列哪一事例,不能说明大气压的存在( )
A.用吸管吸牛奶 B.高压锅易煮熟食物
C.吸尘器吸灰尘 D.钢笔灌墨水
2.在抗击新冠病毒的战疫中,“负压病房”是防止病毒外泄的重要手段。“负压病房”因病房内的气压低于病房外而得名。下列处于“负压”状态的是 ( )
A.充足气的排球 B.高空飞行中的飞机机舱
C.漏气的足球 D.吸饮料过程中的吸管
3.以下对课本《瓶中取袋》实验中“将塑料袋从瓶内拉出来时,越拉越吃力”这一现象解释正确的是( )
A.塑料袋内的气体不断被挤出 B.塑料袋外的大气压越来越大
C.瓶与塑料袋间的气压越来越大 D.塑料袋内外的气压差越来越大
4.初次进入青藏高原的人多会产生头晕、恶心、等症状,俗称“高原反应”。其症状产生的原因是( )。
A.海拔高,气压较大 B.气压较大,空气稀薄
C.海拔低,空气稀薄 D.气压较小,空气稀薄
5.关于下图说法正确的是( )
A.用吸管吸饮料利用了“气体流速越大,压强越小”的原理
B.“拨火罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
C.高山上用高压锅饭,是因为高山上气压低,沸点高
D.如图所示的自制气压计,插在瓶塞中的玻璃管内水柱升高说明外界大气压增大
6.关于大气压与人生理的关系,说法错误的是( )
A.人体内的压强与体外的大气压大致相等
B.在雷雨之前,由于气压的下降,人们常会山现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状
C.航天员太空行走时必须穿上内部加压的航天服,是因为此时人体内的压强小于外界大气压
D.高山反应也叫高山病,是常见的一种生理现象,跟气压大小有关系
7小李做了一个有趣的实验(如图所示),取两个相同的玻璃杯,把乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上,杯口之间距离大约为1cm。对准两个杯口中间快速吹一口气,则乒乓球将( )
A. 向左杯的杯底处运动 B.向左杯的杯口处运动
C.静止不动 D.原地跳动
8如图所示,在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比水银槽内水银高出,能使这个高度差变小的做法是( )
A.使玻璃管稍下降一点 B.把玻璃管稍稍往上提
C.将玻璃管倾斜一点 D.把装置移到高山上去
9.如图所示,A、B是两个密闭的球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接.容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示.则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A.0.5米 B.1.0米 C.1.5米 D.2.5米
10.创意新品“天气预报瓶”如图示,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,它能显示天气的好坏,随着环境气压的变化,A 管内的水位会上升或下降,下列说法不.正.确.的是( )
A.“天气预报瓶”利用天气和大气压的关系进行预报的
B.A 管和 B 球液面相平时,显示内外气压一致
C.A 管液面明显下降时,说明外界大气是高气压,则是阴雨天气
D.A 管液面明显下降时,说明外界大气是高气压,则是晴朗天气
11.2016年7月1日起,全省二级以上医院(除儿童医院)全面停止门诊患者静脉输注抗菌药物: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,与大气相通,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,但A中上方气体的压强不变;
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
12.在自主学习探究过程中,小张利用带拉环的吸盘,固定在墙上的平面镜,水、刻度尺来测量大气压强的大小。具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10平方厘米;②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;⑤记录整理数据;⑥算出大气压的值,分析实验结论。实验装置如图甲。请结合你所学的知识分析,
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的 (填序号)。
(2)将吸盘沾水润湿的目的是: 。
(3)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计的弹簧秤示数可能会
(“变大”变小”或”不变”)。
(4)若丙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N,小刚用14N拉力慢慢拉动注射器该注射器有刻度的部分长度为10cm,注射器容积为10毫升,则该地的大气压为 Pa。
13.某科学实验小组利用注射器、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,这样做的目的是 。
(2)如图1,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2,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积为 。
(3)同学们发现实验误差偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因 。
(4)针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进采用了图示3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。
14.小花利用标有最大刻度值4.5mL的注射器等器材,对大气压的值进行测量,实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞颈部,使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连,然后水平向右拉注射器,如图甲所示。当注射器中的活塞移动时,记下弹簧测力计的示数为8.1N;
c.用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6cm;d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、刻度尺、细绳、橡皮帽、水和 。
(2)此注射器活塞横截面积是 cm2;根据实验数据计算出大气压强是 Pa,比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小花又用塑料吸盘挂钩对大气压的值进行测量,如图乙。她将吸盘紧紧压在厚玻璃上,测出吸盘的直径为D,然后用弹簧测力计缓慢地拉塑料吸盘直至使其脱离玻璃,读出拉开瞬间的拉力为F,算出大气压的值为 (用字母表示)。她发现测出的大气压值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。导致这种结果的原因是: 。
(4)小花与同学们分析实验时,发现测得的大气压值误差较大,对此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。上述原因一定会使测量值小于真实值的是 。
15.图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图象。
(1)请说明高压锅为什么能将食物加热到 100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的直径为 6mm,压在出气孔上的安全阀的质量为 81g。 通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?(π取 3,下同。外界大气压为1.0×105Pa)
(3)若要把这种高压锅销售到西藏地区,在保证高压锅安全使用的前提下,用这种高压锅烧水时,水的沸点要达到 115℃,应使用质量为多大的限压阀?(西藏地区外界大气压平均值为 0.8×105Pa)
16.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2.(g=10N/kg)
(1)气压差形成的压力差为多少N,可使空载的电梯匀速上升?
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
(
小试身手
)
1.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1<p2 B.p1>p2 C.p3>p4 D.p3=p4
2.如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
A.瓶口太小,水不易流出
B.外界大气压强等于瓶内水的压强
C.外界大气压强等于瓶内空气的压强
D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与瓶内水柱压强之和
3.如图,小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是( )
A.所用吸管太细 B.液面上方的吸管壁有破损
C.当时大气压偏小 D.吸管浸入液面部分太长
4.在玻璃杯中盛满水,用一张纸片盖着,再倒过来,纸片不会下落,这是因为( )
A.纸片太轻 B.杯中水太少
C.纸片黏住了杯子 D.大气压力托住纸片
5.人们对“大气压”进行了许多研究,有关叙述正确的是( )
A.甲图,马德堡半球实验测得了大气压值而且证明大气压很大
B.乙图,托里拆利用水测得标准大气压的值为760毫米汞柱
C.丙图,人们测得高山的山脚大气压比山顶要低
D.丁图,人们制造空盒气压计用于方便地测量大气压
6.如图所示,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,从管口向瓶内吹少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,根据现象,下列判断错误的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A.往瓶内吹气后,水柱高度h减小
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对现象的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外气体压强差越大
7.如图所示是测量大气压强的实验装置,此时管内外水银液面高度差为760mm,下列对此实验的描述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜一些,管内水银柱的长度将变大
B.如果管中进了些空气,管内外水银面的高度差将大于760mm
C.将它从山下移到山上,管内外水银面的高度差将变大
D.如果不小心管顶部破了个洞,管中的水银将从上面喷出
8.小徐对一些生活情景的分析不正确的是( )
A.甲图烧瓶内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又沸腾了,说明水的沸点与气压有关
B.乙图吸盘能将物体挂在墙上不掉下来,是因为重力与大气压力彼此平衡
C.丙图若玻璃管倾斜,则测得的大气压强值不变
D.丁图雨伞被向上“吸”起,是因为伞上方比下方空气的压强更小些
9.如图甲所示为离心式水泵,它能把水从低处抽到高处,是利用了___________。如图乙所示为高压锅,它利用了液体的表面气压越大___________的原理。如图丙所示实验,固定在水平桌面上两根平行的木棒上,放了间隔一定距离的两个乒乓球,向两个乒乓球中间的间隙用力水平吹气,则两个乒乓球将___________(选填“靠近”或“远离”),出现这种现象的原因是:流体流速越大,压强越___________。
10.生活中处处有科学,请填写以下的科学知识:
(1).将少量橄榄油 醋 冰块 白糖 洗衣粉 面粉 味精 分别加入水中振荡,其中
形成悬浊液, 形成溶液。(写序号)
(2).夏季雷雨前鱼会纷纷游到水面上来,这是因为气压 了,使得氧气在水中的溶解度下降。
(3)衣服上有油脂等脏物时,用水洗是洗不掉的,这是因为油脂在水中的
能力比较弱。烹煮牛肉汤时,为了解汤的咸味是否适宜,取锅中少量汤品尝即可,这是因为溶液具有
性。
(4) 吸盘挂钩能吸在竖直墙上,是 作用的结果。在向下的拉力作用下没有掉下来,是因为受到
的作用。
11.覆杯实验是科学教材中的经典实验。科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。当取一个高为18cm的杯子中装入部分水(如图乙),倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
13.50
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.215
0.168
0.123
(1)做覆杯实验时按图所示顺时针旋转360°目的是证明
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥长度,得到数据如表丁,可待出的结论是 ;
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越长空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列四个留有部分空气的覆杯实验,最不可能成功的是___________ 。
A. B. C. D.
12.小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上;
③用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为19N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析:
(1)将吸盘沾水湿润的目的是 。
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于 帕。
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是① ;② 。
13.在自主学习探究过程中,小楼同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10厘米2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为100N;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论。实验装置如图甲。
请结合你所学的知识分析
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的 (填序号)。
(2)将吸盘沾水湿润的目的是 。
(3)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 。
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,则你预计的弹簧秤示数可能会
100N。(填“>”、“<”或“=”)
14.在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验(如图所示)。
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为d;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质量为m。
请完成下列问题:
(1)一开始塑料挂钩由于_____________原因,不会掉落。。
(2)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是____________。
(3)测得大气压数值的表达式是p大气压=___________。
(4)实验中误差产生的主要原因是(写出一条即可): _____________________________。
15.7月25日至7月28日,第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地,给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时,会带来气压的急剧降低。
(1)1个标准大气压的值为 ___________Pa;
(2)台风登陆时,某建筑工地的简易房紧闭门窗,彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压,屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa,屋顶的面积为80m2,这时屋顶所受到的内外压力差可达___________N,足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。
16.疫情期间,新冠肺炎患者一般通过“负压式”救护车接送,在专业医院进行隔离治疗。在“负压”的作用下,空气只能由外流向内,从而实现病人的安全隔离,以防止病毒扩散。
(1)“负压”是指___________;
(2)某“负压式”救护车内部的气压为9.95×104Pa,车窗上玻璃的面积为0.6m2,该玻璃受到的空气压力差有多大?(外界大气压强为1×105Pa)
17.小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,因此被称为“救命孔”。
(1) 医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定温度下体积_______时,压强增大;
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,笔帽的横截面积约为0.8cm2,医生至少需要1N的力才能将笔帽取出。由于呼吸道堵塞导致肺内气压降低,则此时肺内气压大约是多少帕?(外界气压p0=1.0×105帕)
18.如图所示的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当内部的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小,现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10mm2,质量为100g的限压阀,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。问:
(1)高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而_______工作的;
(2)此时锅内部气体的最大压强是多少?
(3)该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时,要保证水的沸点不变,则应换一个质量为多大的限压阀?
【课后巩固】
1.关于大气层的气温特点,下列选项中错误的是( )。
A.B.C.D.
2.下列有关大气层的说法中,正确的是( )
A.有利于高空飞行的是中间层 B.对流层和暖层都是上部冷,下部暖
C.根据大气温度的垂直变化分为4层 D.能够吸收太阳紫外线的是平流层
3.离地面12 km至15 km处,大气温度明显呈逐渐上升的趋势,原因最可能是( )
A.二氧化碳的保温作用 B.阳光特别强烈
C.高空飞行的飞机所喷出的气体的作用 D.臭氧吸收太阳紫外线所致
4.下列关于对流层大气的叙述,错误的是( )
A.上部冷,下部热,对流运动显著 B.云、雨等天气现象发生在对流层
C.其热量直接来源于太阳辐射 D.其厚度是随纬度变化而变化的
5.地球上的大气层像一件外衣一样保护着地球,如果没有大气层,则地球将会( )
A.出现睛天、下雨等非常复杂的天气现象
B.仍然听到讲话的声音
C.频繁地受天外来客(如陨石)的袭击
D.没有白天和黑夜
6. 下列形容天气的语句是( )
A. 夜来风雨声,花落知多少 B. 四季无寒暑,一雨便成秋
C. 人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开 D. 五原春色归来迟,二月垂柳未挂丝
7.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”说明( )
A.赤道附近地区,天气变化明显 B.气候变化莫测
C.天气与气候的关系密切 D.天气与人类生活的关系密切
8.下列现象中能说明大气压存在的有( )
①堵上茶壶盖上的小孔茶壶里的水不容易被倒出来;②用抽气机抽出灯泡里的空气;③高压锅容易煮熟食物;④吸盘挂钩可以紧贴在光滑的玻璃砖上;⑤医生提起针管里的活塞,使药液通过针头进入针管;⑥护士用针筒把药液注射进肌肉里;⑦自行车打气爆了胎;⑧真空包装食品袋紧贴在食品上。
A.①④⑤⑧ B.①②④⑤⑥⑧
C.①③⑤⑦ D.①④⑥⑧
9.如图所示,将量筒倒扣水中,里面充满水,将量筒向上提的过程中,保持简口不离开水面,则量筒内( )
A.充满水
B.没有水
C.有水,但不满,水面上方是真空
D.有水,但不满,水面上方是空气
10.如图是某同学自制的盛水容器的示意图,容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管,橡皮塞与玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的,玻璃管内的水面恰好与下端管口相平。打开阀门K,接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的下端仍在水中。对此说法正确的是( )
A.接水后与接水前相比较,玻璃管外的水面上升
B.接水后与接水前相比较,玻璃管口的水面上升
C.接水后与接水前相比较,容器底内表面a点的压强减少
D.接水过程中,容器内的水中出现了气泡
11.某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压p的公式是( )
A.p B.p C.p D.pπd2G
12.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽等器材来测量大气压。
(1)如图甲所示的实验中,可能会使测量值偏大的是 。
A.注射器内空气未排尽
B.活塞与注射器筒壁间有摩擦
C.活塞与注射器筒壁不完全密封
(2)采用图乙方式实验,会使测量结果偏大,其原因是 。
13.下图所示是高压锅的基本结构示意图,锅盖上有一个空心柱为出气孔,空心柱上戴着的一个帽子为安全阀,当高压锅内的气体压强超出了安全值时,锅内的气体就会冲开安全阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小,(π取3,标准大气压值取)
高压锅自重
高压锅直径
出气孔半径
安全阀质量
40N
30cm
2mm
120g
(1)小科在使用电饭煲煮玉米时发现大约需要15~20分钟能将玉米煮熟,而换用高压锅大概只需要8分钟就能煮熟。请根据此现象解释其中包含的科学道理;
(2)已知此高压锅内气体的最大压强不能超过,要使此高压钢能继续安全使用,原来的限压阀不能再使用,那么应该再配备一个质量为多少克的限压阀?(g=10N/kg)
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第五讲:天气与大气压
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知识整理
)
知识点一:大气层的结构和特点
1.大气的存在
(1)概念:大气层,或者叫大气圈,或者叫大气,是地球表面上的空气因为地球引力影响,在地球表面积蓄而形成的一圈气体。地球的大气层保护地球生物在地球上生存。
【理解】包围地球的空气层就叫大气层,由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、臭氧、水蒸气以及悬浮在其中的固体杂质等组成,主要集中在地表以上1000千米左右的高度内。
(2)大气作用:①保护地球。阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的紫外线辐射和小天体的撞击。;②保温作用。大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生,也使得地球表面的昼夜温度差比较小;③是地球存在生命的条件之一;④大气中的水蒸气是形成云的重要条件;⑤为飞机的飞行、鸟类的飞翔等提供了重要的物质条件。
2.大气的温度:大气温度随高度的升高而变化;大气温度的变化范围约在-84~2500℃之间。在85千米以上,大气的温度呈逐渐上升趋势;在0~12千米、55~85千米之间气温随高度的增加而降低;在12~55千米之间,气温随着高度的增加而升高。
3.大气的分层
(1)分层依据:大气温度在垂直方向上的变化。
(2)大气分层:根据大气的温度、密度和物质组成等特点,把大气层分为五层,即对流层、平流层、中间层、暖层和外层,各层的温度随高度上升的变化分别是下降、升高、下降、升高、升高。
大气层
特点
对流层
对流运动显著,天气现象复杂多变;与人类关系最密切
平流层
大气以水平运动为主,适宜高空飞行
中间层
高度约55~85千米,流星体大部分在这层燃尽,是气象研究的上界
暖层
高度约85~500千米,大气处于电离(极光)状态,能完成远距离无线电通信
外层
地球大气与宇宙空间的过渡层;电话信息和电视图像通过卫星来传送
4.对流层
(1)对流层是大气的底层。在近地面,气温高的地方空气呈上升运动,而气温低的地方空气呈下沉运动,从而形成了空气的对流。对流层气温下面高、上面低,容易发生空气对流。
(2)对流层的厚度:对流层在两极地区的厚度约为8千米,到赤道则增大到17~18千米。
(3)对流层的特点:
A.对流层最显著的特点------有强烈的空气对流运动;
B.各种复杂的天气现象(如云、雨、雪、雷电等)都发生在对流层;
C.对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质;
D.对流层的厚度不均匀,表现在两极厚度小,赤道厚度大。
(4)对流运动规律:热空气上升,冷空气下沉。
(5)常见的对流运动
【拓展】①对流层气温垂直递减率为0.6℃/100米。
②平流层是臭氧集中层,能大量吸收太阳紫外线,使气温随高度增加而迅速上升。大气温度随高度的增加而逐渐增高,气流平稳,利于高空飞行;飞机和热气球飞行在平流层,航天飞机能到达暖层,人造卫星可以在外层;
③暖层里的气温高达1000 ℃以上。
④外层的空气稀薄,在1000千米以上的高度,大气密度已变得非常小,到距地表5000千米处接近真空。
知识点二:天气和气候
一.空气的湿度
1.水汽:除了雾、雨水和雪等可见的水外,我们平时是看不到空气中的水汽的。其实,不论是阴雨天还是晴天,冬天还是夏天,室内还是室外,湿润的海洋上空还是干燥的沙漠地区,任何地方的空气中都含有水汽。
2.湿度:湿度表示空气中水汽的多少。它是表示空气干燥程度的物理量。在一定的温度下,一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;含有的水汽越多,则空气越潮湿。
3.湿度的测量
(1)测量仪器:测量空气湿度的仪器称为湿度计。干湿球湿度计是最常用的湿度计,它由一支干球温度计和一支湿球温度计组成,湿球温度计的球部有湿棉纱包着。湿度计的种类还有很多,如毛发湿度计、自动感应湿度计等。
(2)测量方法:在生活中,空气的湿度一般用相对湿度表示。用干湿球湿度计测量空气相对湿度的方法:先读出干球温度计的读数,再读出湿球温度计的读数,然后计算它们的温度差,最后通过查相对湿度表,即可得出相对湿度。
(3)干湿球湿度计的原理:湿球容易蒸发吸热,温度降低,干球测的是实际温度;所以空气湿度越小,湿球蒸发越快,温度降低越多,干湿球温度差越大。
二.降水
1.水汽凝结:当空气的相对湿度达到100%时,空气中就很难再容纳更多的水汽了。如果气温降低,空气容纳水汽的能力也会随之降低,空气中的水汽会附着在微小的灰尘颗粒上形成细小的水珠的过程。
2.降水:空气中凝结的水珠和冰晶很小,形成云后飘浮在空中,并不一定形成降水。水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的增多逐渐增大,最终形成雨滴、雪或冰雹降落到地表,形成降水。包括雨雪、冰雹等。
3.降雨量:一般用毫米来计量,它表示一定时间内降落到地面的水层深度。气象观测中,常用雨量筒把雨水收集起来,观测时把雨水倒入雨量杯中,读出的刻度即为降水量。雪和冰融化后可用同样的方法测量。
三.气候
1.定义:是某一地区长时间内的天气特征,包括天气的平均状况和极端状况。
2.我国常见的气候类型及分布:
3.影响气候的因素
(1)纬度对气候的影响:太阳幅射在地表分布不均匀,是形成气候差异的主要原因。纬度位置不同的地区,接受太阳辐射的热量不同。太阳辐射由赤道向南北两极递减,导致地表的气温由低纬度地区向两极逐渐降低,形成不同的温度带。
(2)海陆位置的影响
气温(比热容影响):夏季陆地气温高,海洋气温低;冬季陆地气温低,海洋气温高。
降水:海洋上空水汽充足,空气湿润,因此沿海地区的降水一般要比远离海洋的内陆地区更丰富。
(3)地形的影响
气温:地势高低不同,气温就有明显的差异。山顶的气温一般明显低于山麓。
在对流层,地面高度每上升1000米,气温会下降约6℃。
降水:山脉对低层空气述动的阻挡作用,使得迎风坡降水多,背风坡降水少。
知识点三:大气压
1. 马德堡半球实验:1654年时,当时的马德堡市长奥托·冯·格里克于神圣罗马帝国的雷根斯堡(今德国雷根斯堡)进行的一项科学实验,目的是为了证明大气压的存在。
马德堡半球实验
2.帕斯卡木桶试验:在1648年做了一个著名的实验:他用一个密闭的装满水的木桶,在桶盖上插入一根细长的管子,从楼房的阳台上向细管里灌水.结果只灌了几杯水,竟把桶压裂了,桶里的水从裂缝处流了出来.
帕斯卡木桶实验 托里拆利实验
3. 托里拆利实验:托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),水槽(烧杯)。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。
4. 大气压会随高度升高而减小,
九、大气压的大小
1.大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。
2.大气压的变化:
①大气压的大小与大气的密度有关--原因:大气压的产生是由于大气有重力。
②大气压的大小随着高度的增加而减小--原因:大气的密度随着高度而减小。在3000m内,每升高10m,大气压下降约100Pa。
③在海平面附近,大气压的数值接近1.01×105帕(760毫米汞柱)规定:这个大气压值称为标准大气压。
3. 大气压与人类生活
(1)大气压对天气的影响
①大气压的特点:
②大气压随高度的增大而减小
③同一高度的不同区域,大气压的数值也不一定相同
④同一地点的不同时间,大气压也会不同
⑤大气压对天气的影响:高气压区多晴朗天气,低气压区多阴雨天气。
(2)大气压对人体的影响
①人的情绪、心情受气压影响较大
②人对气压的变化有逐步适应的过程
③减压实验说明:人体内也有压强。当体内外压强失去平衡后,也会对人体产生不良的影响。
(3)气压对液体沸点的影响:
当气压增大时,液体的沸点升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
(四)生活用品与大气压
①真空压缩保存袋;
②吸尘器
③高压锅、低压锅
④吸盘挂钩
⑤抽水井
高压锅 吸盘挂钩 手押抽水井
十、流体压强与流速的关系
1、流体压强与流速的关系
在气体和液体中,流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大。
2、飞机的升力
飞机运动时,机翼上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,在机翼的上下表面产生了压强差,从而使飞机获得了向上的升力。
3、应用
(1)化油器:当气流通过狭窄管道时,流速快,压强小,汽油喷出形成雾状
(2)飞机机翼的原理
(3)赛车尾翼的原理
题型一:大气层
【例题精讲】
1.下列有关大气层的说法正确的是( )
A.平流层有强烈的对流运动 B.主要的天气现象都发生在平流层
C.对流是因为高温处空气下沉,低温处空气上升而形成的 D.对流层与人类关系密切
【答案】 D
2.下列有关对流层的叙述,正确的是 ( )
①云、雨、雪等天气现象都发生在这一层;②中纬度地区对流层厚度最大;③极光、流星多出现在这一层;④其主要热源是地面辐射;⑤上部热、下部冷,空气对流旺盛。
A.①②③ B.②④⑤ C.①④ D.①⑤
【答案】 C
3.大气主要集中在地表以上( )
A.1000 km左右的高度内 B.2000 km左右的高度内
C.3000 km左右的高度内 D.1500 km左右的高度内
【答案】 A
4.下列关于大气对地球的影响说法错误的是( )
A.是地球上存在生命的条件之一 B.使得各种复杂的天气变化得以发生
C.加剧地球表面的昼夜温差 D.阻挡很大一部分紫外线辐射和小天体的撞击
【答案】 C
5.该图几种大气运动形式中,气流运动方向表示正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
6.读图,完成下列问题。
(1)受对流运动的影响,热的地方的空气________(填“向上”或“向下”,下同)垂直运动。
(2)在图中用箭头标出各线段的气流运动方向。
(3)大气各层中,对对流运动形成有利的气温垂直分布状态是________。(填序号)
①上冷下暖②上暖下冷
由此可知,若想较快地冷却一盒牛奶,应将冰块放在牛奶的________(填“上方”“下方”“左方”或“右方”)。
【答案】(1)向上 (2) (3)①上方
(
小试身手
)
1.如图所示是大气温度垂直分布图,下列关于大气各层及其相关作用之间的连线正确的是( )
①对流层——气温随高度增加而降低
②对流层——与人类生活关系最密切
③图中B层——航天飞船活动的主要空间
④图中B层——集中了四分之三的大气质量和全部水汽
A. ①② B.①③
B. C.①④ D.③④
【答案】A
2.下图为气温垂直分布图,对照该图,分析关于大气层的气温特点,下列各图中表示不正确的是( )
【答案】C
3.我们常用酒精灯加热对流管来模拟大气对流层的局部情况。对此分析正确的是( )
A.液体模拟大气是因为它们都具有流动性
B.图中管内液体流动方向为A→D→C→B
C.若酒精灯在D处加热则不能产生对流运动
D.对流层位于大气的顶层
【答案】A
4. 给图中容器在a点加热,水流动方向是______;撤去酒精灯,在b点放上冰块,则水流动方向是_______。( )
A. 顺时针 逆时针
B. 顺时针 顺时针
C. 逆时针 顺时针
D. 逆时针 逆时针
【答案】B
5.在炎热的夏天,安装空调时,为了通过对流较快地达到降低温度的目的,空调最好安装在( )
A.靠近地面的墙上 B.房间的中间
C.任何地方都可以 D.靠近天花板的墙上
【答案】 D
6.小明用水的对流运动模拟空气的对流运动,做了如图所示的实验,请问他观察到环形玻璃管里的水是______(填“顺时针”或“逆时针”)流动的,由此你猜想夏天在房间安装空调,应将空调装在房子的_________(填“上端”或“下端”).
【答案】逆时针;上端
7.读图,完成下列问题。
(1)填出图中字母所示大气层的名称:
A. ,B. 。
(2)A层大气气温变化的特点是: 。
(3)B层大气气温变化的特点是: 。
(4)有复杂天气变化的大气层是 ,空气有显著对流运动的是 (填字母)。
(5)利于大型喷气客机飞行的大气层是 。
(6)与人类生活关系最密切的是 。
【答案】(1)A.对流层,B.平流层。 (2)气温随着高度的上升而降低
(3)气温随着高度的上升而升高 (4)A (5)平流层 (6) 对流层
题型二:天气与气候
【例题精讲】
1.下列叙述中,描述天气的是( )
A.山前桃花山后雪 B.塔里木盆地终年干旱少雨
C.云南昆明四季如春 D.夜来风雨声,花落知多少
【答案】D
2.下列词语中,不是描述天气特征的是( )
A.阳光灿烂 B.晴空万里 C.阴雨绵绵 D.终年炎热
【答案】D
3.下列叙述,正确的是( )
A.空气相对湿度达到100%时,即发生水汽凝结现象
B.雨滴和雪花是由小水滴和小冰晶增长变大而成的
C.降水即指降雨,降雪、降雹不属于降水的形式
D.空气中水汽产生凝结,即形成降水
【答案】B
(
小试身手
)
1.夏日我省城市中最高气温不是在太阳辐射最强的中午12:00,而是在午后14:00,其主要原因是( )
A.城市行道树遮荫 B.城市中风较大 C.城市中人口较多 D.地面热量传给大气有一个过程
【答案】D
2.气象工作者在同一时刻测得同纬度地区A处气温是20℃,B处气温是38℃,则A、B的相对高度是( )
A.1000米 B.2000米 C.3000米 D.4000米
【答案】C
3.一年当中,我国降水多集中在( )
A.冬春季节 B.春夏季节 C.夏秋季节 D.秋冬季节
【答案】C
4.小明与同学在操场上放风筝时,突然小明手中断了线的风筝向东南方向飘去,以下对风向的判断正确的是 ( )
A.当时刮东南风 B.当时刮西北风 C.当时刮东北风 D.当时刮西南风
【答案】B
题型三:大气压
【例题精讲】
1.下列哪一事例,不能说明大气压的存在( )
A.用吸管吸牛奶 B.高压锅易煮熟食物
C.吸尘器吸灰尘 D.钢笔灌墨水
【答案】B
2.在抗击新冠病毒的战疫中,“负压病房”是防止病毒外泄的重要手段。“负压病房”因病房内的气压低于病房外而得名。下列处于“负压”状态的是 ( )
A.充足气的排球 B.高空飞行中的飞机机舱
C.漏气的足球 D.吸饮料过程中的吸管
【答案】D
3.以下对课本《瓶中取袋》实验中“将塑料袋从瓶内拉出来时,越拉越吃力”这一现象解释正确的是( )
A.塑料袋内的气体不断被挤出 B.塑料袋外的大气压越来越大
C.瓶与塑料袋间的气压越来越大 D.塑料袋内外的气压差越来越大
【答案】D
4.初次进入青藏高原的人多会产生头晕、恶心、等症状,俗称“高原反应”。其症状产生的原因是( )。
A.海拔高,气压较大 B.气压较大,空气稀薄
C.海拔低,空气稀薄 D.气压较小,空气稀薄
【答案】D
5.关于下图说法正确的是( )
A.用吸管吸饮料利用了“气体流速越大,压强越小”的原理
B.“拨火罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
C.高山上用高压锅饭,是因为高山上气压低,沸点高
D.如图所示的自制气压计,插在瓶塞中的玻璃管内水柱升高说明外界大气压增大
【答案】B
6.关于大气压与人生理的关系,说法错误的是( )
A.人体内的压强与体外的大气压大致相等
B.在雷雨之前,由于气压的下降,人们常会山现胸闷、头昏和情绪烦躁等症状
C.航天员太空行走时必须穿上内部加压的航天服,是因为此时人体内的压强小于外界大气压
D.高山反应也叫高山病,是常见的一种生理现象,跟气压大小有关系
【答案】C
7小李做了一个有趣的实验(如图所示),取两个相同的玻璃杯,把乒乓球放入左边杯子中。将两个玻璃杯口对口地放在同一水平面上,杯口之间距离大约为1cm。对准两个杯口中间快速吹一口气,则乒乓球将( )
A. 向左杯的杯底处运动 B.向左杯的杯口处运动
C.静止不动 D.原地跳动
【答案】B
8如图所示,在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比水银槽内水银高出,能使这个高度差变小的做法是( )
A.使玻璃管稍下降一点 B.把玻璃管稍稍往上提
C.将玻璃管倾斜一点 D.把装置移到高山上去
【答案】D
9.如图所示,A、B是两个密闭的球形容器,C、D、E都是两端开口的玻璃管,它们与容器接口处紧密封接.容器A、B和玻璃管D、E内盛有水,各水面高度差如图所示.则E管内水面高出B容器水面的高度h应等于( )
A.0.5米 B.1.0米 C.1.5米 D.2.5米
【答案】B
10.创意新品“天气预报瓶”如图示,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,它能显示天气的好坏,随着环境气压的变化,A 管内的水位会上升或下降,下列说法不.正.确.的是( )
A.“天气预报瓶”利用天气和大气压的关系进行预报的
B.A 管和 B 球液面相平时,显示内外气压一致
C.A 管液面明显下降时,说明外界大气是高气压,则是阴雨天气
D.A 管液面明显下降时,说明外界大气是高气压,则是晴朗天气
【答案】C
11.2016年7月1日起,全省二级以上医院(除儿童医院)全面停止门诊患者静脉输注抗菌药物: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,与大气相通,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,但A中上方气体的压强不变;
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
【答案】B
12.在自主学习探究过程中,小张利用带拉环的吸盘,固定在墙上的平面镜,水、刻度尺来测量大气压强的大小。具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10平方厘米;②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为95N;⑤记录整理数据;⑥算出大气压的值,分析实验结论。实验装置如图甲。请结合你所学的知识分析,
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的 ② (填序号)。
(2)将吸盘沾水润湿的目的是: 排尽吸盘内空气,防止漏气 。
(3)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹冷风,如图乙,则你预计的弹簧秤示数可能会 变小 (“变大”变小”或”不变”)。
(4)若丙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N,小刚用14N拉力慢慢拉动注射器该注射器有刻度的部分长度为10cm,注射器容积为10毫升,则该地的大气压为 1×105 Pa。
故答案为:(1)②;(2)排尽吸盘内空气,防止漏气;(3)变小;(4)1×105。
13.某科学实验小组利用注射器、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,这样做的目的是 。
(2)如图1,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2,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度后,计算活塞的横截面积为 。
(3)同学们发现实验误差偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因 。
(4)针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进采用了图示3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。
【答案】(1)排尽装置内的空气(2)3.33cm2(3)存在摩擦力(4)11;0.9×105
14.小花利用标有最大刻度值4.5mL的注射器等器材,对大气压的值进行测量,实验步骤如下:
a.先让注射器吸入少量水,然后将活塞推至注射器底端,当注射器的小孔充满水后,再用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞颈部,使绳另一端与弹簧测力计挂钩相连,然后水平向右拉注射器,如图甲所示。当注射器中的活塞移动时,记下弹簧测力计的示数为8.1N;
c.用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6cm;d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、刻度尺、细绳、橡皮帽、水和 。
(2)此注射器活塞横截面积是 cm2;根据实验数据计算出大气压强是 Pa,比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)小花又用塑料吸盘挂钩对大气压的值进行测量,如图乙。她将吸盘紧紧压在厚玻璃上,测出吸盘的直径为D,然后用弹簧测力计缓慢地拉塑料吸盘直至使其脱离玻璃,读出拉开瞬间的拉力为F,算出大气压的值为 (用字母表示)。她发现测出的大气压值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。导致这种结果的原因是: 。
(4)小花与同学们分析实验时,发现测得的大气压值误差较大,对此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。上述原因一定会使测量值小于真实值的是 。
【答案】(1)弹簧测力计
(2)0.75;1.08×105;偏大
(3);偏小;吸盘内有空气残留
(4)①④
15.图甲为高压锅的构造,图乙为水的沸点与气压的关系图象。
(1)请说明高压锅为什么能将食物加热到 100℃以上?
(2)若高压锅出气孔的直径为 6mm,压在出气孔上的安全阀的质量为 81g。 通过计算并对照图象说明利用这种高压锅烧水时,最高温度大约是多少?(π取 3,下同。外界大气压为1.0×105Pa)
(3)若要把这种高压锅销售到西藏地区,在保证高压锅安全使用的前提下,用这种高压锅烧水时,水的沸点要达到 115℃,应使用质量为多大的限压阀?(西藏地区外界大气压平均值为 0.8×105Pa)
【答案】(1)高压锅能将食物加热到 100℃以上的原因:液体的沸点随着气压的升高而增大,高压锅内气压大于标准大气压,使锅内水的沸点高于100℃。
(2)110℃~108℃之间;(3)
16.阿根廷工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,升降过程不使用线缆,而是靠气压驱动。需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,此时底部与顶部就会形成气压差,底部空气推动电梯室往上升,需要下楼时,顶部充气,气压增大,使电梯往下降。底部高压区始终与外界连通,外界大气压为1×105Pa,电梯室质量为100kg,电梯室与圆筒壁之间的摩擦力为200N,底部和顶部面积均为0.9m2.(g=10N/kg)
(1)气压差形成的压力差为多少N,可使空载的电梯匀速上升?
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为多大?
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是多少?
答:(1)气压差形成的压力差为1200N,可使空载的电梯匀速上升;
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,则顶部低压区的气压为9.8×104Pa;
(3)抽气机最多能把低压区的气压降到9.5×104Pa,则该电梯匀速下降时能装载的物体的最大质量是370kg。
(
小试身手
)
1.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是( )
A.p1<p2 B.p1>p2 C.p3>p4 D.p3=p4
【答案】C
2.如图为盆景的一个自动供水装置。用一个塑料瓶装满水倒放在盆景盘中,瓶口刚刚被水浸没。当盘中的水位下降到使瓶口露出水面时,空气进入瓶中,瓶中就会有水流出,使盘中的水位升高,瓶口又被浸没,瓶中的水不再流出,这样盆景盘中的水位可以保持一定高度。使水不会全部流出而能保留在瓶中的原因是( )
A.瓶口太小,水不易流出
B.外界大气压强等于瓶内水的压强
C.外界大气压强等于瓶内空气的压强
D.外界大气压强等于瓶内空气的压强与瓶内水柱压强之和
【答案】D
3.如图,小徐同学用吸管吸饮料时出现了一个怪现象,她用力吸也不能将饮料吸上来。造成此现象的原因可能是( )
A.所用吸管太细 B.液面上方的吸管壁有破损
C.当时大气压偏小 D.吸管浸入液面部分太长
【答案】B
4.在玻璃杯中盛满水,用一张纸片盖着,再倒过来,纸片不会下落,这是因为( )
A.纸片太轻 B.杯中水太少
C.纸片黏住了杯子 D.大气压力托住纸片
【答案】D
5.人们对“大气压”进行了许多研究,有关叙述正确的是( )
A.甲图,马德堡半球实验测得了大气压值而且证明大气压很大
B.乙图,托里拆利用水测得标准大气压的值为760毫米汞柱
C.丙图,人们测得高山的山脚大气压比山顶要低
D.丁图,人们制造空盒气压计用于方便地测量大气压
【答案】D
6.如图所示,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,从管口向瓶内吹少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h,把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,根据现象,下列判断错误的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A.往瓶内吹气后,水柱高度h减小
B.水柱高度h增大,说明大气压降低了
C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对现象的影响
D.水柱高度h越大,瓶内外气体压强差越大
【答案】A
7.如图所示是测量大气压强的实验装置,此时管内外水银液面高度差为760mm,下列对此实验的描述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜一些,管内水银柱的长度将变大
B.如果管中进了些空气,管内外水银面的高度差将大于760mm
C.将它从山下移到山上,管内外水银面的高度差将变大
D.如果不小心管顶部破了个洞,管中的水银将从上面喷出
【答案】A
8.小徐对一些生活情景的分析不正确的是( )
A.甲图烧瓶内水沸腾后,撤掉酒精灯,向外拉动注射器活塞,水又沸腾了,说明水的沸点与气压有关
B.乙图吸盘能将物体挂在墙上不掉下来,是因为重力与大气压力彼此平衡
C.丙图若玻璃管倾斜,则测得的大气压强值不变
D.丁图雨伞被向上“吸”起,是因为伞上方比下方空气的压强更小些
【答案】B
9.如图甲所示为离心式水泵,它能把水从低处抽到高处,是利用了___________。如图乙所示为高压锅,它利用了液体的表面气压越大___________的原理。如图丙所示实验,固定在水平桌面上两根平行的木棒上,放了间隔一定距离的两个乒乓球,向两个乒乓球中间的间隙用力水平吹气,则两个乒乓球将___________(选填“靠近”或“远离”),出现这种现象的原因是:流体流速越大,压强越___________。
【答案】 大气压 沸点越高 靠近 小
10.生活中处处有科学,请填写以下的科学知识:
(1).将少量橄榄油 醋 冰块 白糖 洗衣粉 面粉 味精 分别加入水中振荡,其中
形成悬浊液, 形成溶液。(写序号)
(2).夏季雷雨前鱼会纷纷游到水面上来,这是因为气压 了,使得氧气在水中的溶解度下降。
(3)衣服上有油脂等脏物时,用水洗是洗不掉的,这是因为油脂在水中的
能力比较弱。烹煮牛肉汤时,为了解汤的咸味是否适宜,取锅中少量汤品尝即可,这是因为溶液具有
性。
(4)如图所示:吸盘挂钩能吸在竖直墙上,是 作用的结果。在向下的拉力作用下没有掉下来,是因为受到 的作用。
【答案】(1),;(2)降低(3)溶解;均一(4)大气压;向上的摩擦力
11.覆杯实验是科学教材中的经典实验。科学小组利用现代高速摄影技术进行了相关研究。当取一个高为18cm的杯子中装入部分水(如图乙),倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图丙),在杯口和盖片之间形成一段液桥。
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
13.50
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.215
0.168
0.123
(1)做覆杯实验时按图所示顺时针旋转360°目的是证明
(2)改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥长度,得到数据如表丁,可待出的结论是 ;
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越长空气越容易进入,覆杯实验成功率越低。则下列四个留有部分空气的覆杯实验,最不可能成功的是___________ 。
A. B. C. D.
【答案】(1)大气向各个方向都有压强
(2)(杯子高度一定),随着空气柱高度的增大,液桥高度先增大后减小
(3)B
12.小科利用带拉环的吸盘、平面镜、水、刻度尺等器材测量大气压大小,步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为2cm2;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上;
③用弹簧秤拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为19N;
④记录整理数据;
⑤算出大气压强,分析实验结论。
实验装置如图所示。请结合你所学的知识分析:
(1)将吸盘沾水湿润的目的是 。
(2)根据小科的实验数据,计算得到大气压强等于 帕。
(3)小科测得大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是① ;② 。
【答案】(1)防止漏气或排尽空气
(2)0.95×105
(3) 漏气或未排尽空气;受吸盘重力或弹簧秤自重影响(合理即可)
13.在自主学习探究过程中,小楼同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,具体实验步骤是:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为10厘米2;
②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N;
③将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
④用弹簧秤水平拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时弹簧秤示数为100N;
⑤记录整理数据;
⑥算出大气压的值,分析实验结论。实验装置如图甲。
请结合你所学的知识分析
(1)上述的实验步骤中,哪一步是多余的 (填序号)。
(2)将吸盘沾水湿润的目的是 。
(3)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于 。
(4)在实验时,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,则你预计的弹簧秤示数可能会
100N。(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)② (2)加强密封性,防止漏气(3)1×105 (4)小于
14.在测定大气压的实验中,因缺少大量程的弹簧测力计,小明设计并进行了如下的实验(如图所示)。
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,测出吸盘的直径为d;
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
③用小勺轻轻地向小桶内加沙,直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板,用天平测出这时小桶和沙的质量为m。
请完成下列问题:
(1)一开始塑料挂钩由于_____________原因,不会掉落。。
(2)吸盘脱离玻璃板时,若不计塑料挂钩的质量,空气对塑料吸盘的压力大小是____________。
(3)测得大气压数值的表达式是p大气压=___________。
(4)实验中误差产生的主要原因是(写出一条即可): _____________________________。
【答案】大气压产生向上的压力;mg;mg/S,,有空气进入
15.7月25日至7月28日,第6号超强台风“烟花”登陆并较长时间滞留在长三角等地,给江、浙、沪造成巨大的经济损失。台风过境时,会带来气压的急剧降低。
(1)1个标准大气压的值为 ___________Pa;
(2)台风登陆时,某建筑工地的简易房紧闭门窗,彩钢瓦屋项被台风掀翻。紧闭门窗的屋内大气压接近1个标准大气压,屋外房大气压急剧降到0.9×105Pa,屋顶的面积为80m2,这时屋顶所受到的内外压力差可达___________N,足以将屋顶的彩钢瓦掀翻。
【答案】 1.01×105 8.8×105
16.疫情期间,新冠肺炎患者一般通过“负压式”救护车接送,在专业医院进行隔离治疗。在“负压”的作用下,空气只能由外流向内,从而实现病人的安全隔离,以防止病毒扩散。
(1)“负压”是指___________;
(2)某“负压式”救护车内部的气压为9.95×104Pa,车窗上玻璃的面积为0.6m2,该玻璃受到的空气压力差有多大?(外界大气压强为1×105Pa)
【答案】车内气压低于车外气压 3000N
17.小科发现中性笔的笔帽上有小孔,为了解小孔作用,小科查阅资料:儿童不小心将笔帽吸入引发窒息,因此被称为“救命孔”。
(1) 医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此方法应用的科学原理是:一定温度下体积_______时,压强增大;
(2)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,笔帽的横截面积约为0.8cm2,医生至少需要1N的力才能将笔帽取出。由于呼吸道堵塞导致肺内气压降低,则此时肺内气压大约是多少帕?(外界气压p0=1.0×105帕)
18.如图所示的示意图,锅盖上有一个竖直空心柱为排气孔,空心柱上配有一个限压阀,当内部的气体压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,放出一部分水蒸气,使锅内气体压强减小,现有一个直径为22cm,空心柱小孔的横截面积为10mm2,质量为100g的限压阀,用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa。问:
(1)高压锅是利用液体的沸点随着气压的升高而_______工作的;
(2)此时锅内部气体的最大压强是多少?
(3)该高压锅在大气压强为0.8×105Pa的地区使用时,要保证水的沸点不变,则应换一个质量为多大的限压阀?
【课后巩固】
1.关于大气层的气温特点,下列选项中错误的是( )。
A.B.C.D.
【答案】C
2.下列有关大气层的说法中,正确的是( )
A.有利于高空飞行的是中间层 B.对流层和暖层都是上部冷,下部暖
C.根据大气温度的垂直变化分为4层 D.能够吸收太阳紫外线的是平流层
【答案】 D
3.离地面12 km至15 km处,大气温度明显呈逐渐上升的趋势,原因最可能是( )
A.二氧化碳的保温作用 B.阳光特别强烈
C.高空飞行的飞机所喷出的气体的作用 D.臭氧吸收太阳紫外线所致
【答案】 D
4.下列关于对流层大气的叙述,错误的是( )
A.上部冷,下部热,对流运动显著 B.云、雨等天气现象发生在对流层
C.其热量直接来源于太阳辐射 D.其厚度是随纬度变化而变化的
【答案】 C
5.地球上的大气层像一件外衣一样保护着地球,如果没有大气层,则地球将会( )
A.出现睛天、下雨等非常复杂的天气现象
B.仍然听到讲话的声音
C.频繁地受天外来客(如陨石)的袭击
D.没有白天和黑夜
【答案】C
6. 下列形容天气的语句是( )
A. 夜来风雨声,花落知多少 B. 四季无寒暑,一雨便成秋
C. 人间四月芳菲尽,山寺桃花始盛开 D. 五原春色归来迟,二月垂柳未挂丝
答案:A
7.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”说明( )
A.赤道附近地区,天气变化明显 B.气候变化莫测
C.天气与气候的关系密切 D.天气与人类生活的关系密切
【答案】D
8.下列现象中能说明大气压存在的有( )
①堵上茶壶盖上的小孔茶壶里的水不容易被倒出来;②用抽气机抽出灯泡里的空气;③高压锅容易煮熟食物;④吸盘挂钩可以紧贴在光滑的玻璃砖上;⑤医生提起针管里的活塞,使药液通过针头进入针管;⑥护士用针筒把药液注射进肌肉里;⑦自行车打气爆了胎;⑧真空包装食品袋紧贴在食品上。
A.①④⑤⑧ B.①②④⑤⑥⑧
C.①③⑤⑦ D.①④⑥⑧
【答案】A
9.如图所示,将量筒倒扣水中,里面充满水,将量筒向上提的过程中,保持简口不离开水面,则量筒内( )
A.充满水
B.没有水
C.有水,但不满,水面上方是真空
D.有水,但不满,水面上方是空气
【答案】A
10.如图是某同学自制的盛水容器的示意图,容器口的橡皮塞中插有一根两端开口的玻璃管,橡皮塞与玻璃管之间、橡皮塞与容器口之间都是密闭的,玻璃管内的水面恰好与下端管口相平。打开阀门K,接一杯水后,关闭阀门,此时玻璃管的下端仍在水中。对此说法正确的是( )
A.接水后与接水前相比较,玻璃管外的水面上升
B.接水后与接水前相比较,玻璃管口的水面上升
C.接水后与接水前相比较,容器底内表面a点的压强减少
D.接水过程中,容器内的水中出现了气泡
【答案】D
11.某同学自己设计了一个粗测大气压强的实验:把两个橡胶皮碗对在一起,用力挤出中间的空气,如图所示,把皮碗悬吊起来,在皮碗下挂重物,逐渐增加所挂的重物,测出最多能挂的物重G,再测出此时皮碗的直径d,皮碗的重忽略不计,则根据这些数据计算大气压p的公式是( )
A.p B.p C.p D.pπd2G
故选:C。
12.某科学实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺、细绳、橡皮帽等器材来测量大气压。
(1)如图甲所示的实验中,可能会使测量值偏大的是 。
A.注射器内空气未排尽
B.活塞与注射器筒壁间有摩擦
C.活塞与注射器筒壁不完全密封
(2)采用图乙方式实验,会使测量结果偏大,其原因是 。
【答案】(1)B(2)注射器自身重力的影响,导致测力计示数偏大
13.下图所示是高压锅的基本结构示意图,锅盖上有一个空心柱为出气孔,空心柱上戴着的一个帽子为安全阀,当高压锅内的气体压强超出了安全值时,锅内的气体就会冲开安全阀,气体跑出一部分,使锅内气体的压强减小,(π取3,标准大气压值取)
高压锅自重
高压锅直径
出气孔半径
安全阀质量
40N
30cm
2mm
120g
(1)小科在使用电饭煲煮玉米时发现大约需要15~20分钟能将玉米煮熟,而换用高压锅大概只需要8分钟就能煮熟。请根据此现象解释其中包含的科学道理;
(2)已知此高压锅内气体的最大压强不能超过,要使此高压钢能继续安全使用,原来的限压阀不能再使用,那么应该再配备一个质量为多少克的限压阀?(g=10N/kg)
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1
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