内容正文:
八下册·科学(新教材)
2.2 大气压强
目录:
· 知识点梳理:
· 题型梳理:
题型一 大气压的特点及存在证明实验
题型二 大气压大小的测量实验
(一)注射器类
(二)吸盘类
(三)托里拆利实验
题型三 高压锅计算
题型四 说理题
题型五 大气压对天气的影响
· 知识点梳理
一、大气压的存在
1、大气压强的存在:
(1)内容:大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。
(2)证明实验:
①覆杯实验:
图示
实验步骤
玻璃杯中装满水,被扣覆盖一张硬纸片。用手托住纸片,把杯子倒转过来。
改变杯口朝向
倒置放在玻璃钟罩内,逐渐向外抽气
现象
手移开后,水不会流出来,纸片不掉落
纸片依然不脱落
纸片慢慢掉落
结论
大气压真实存在
大气压真实存在且向各个方向都有压强
大气压真实存在
②马德堡半球实验:
· 内容:将两个直径为30多厘米的空心铜半球紧贴在一起,用抽气机抽出瓶内的空气,然后让马向相反的方向拉两个半球。直至两边的马各增加到8匹时,才把半球拉开。
· 结论:证明了大气会产生很大的压强。
③生活中的大气压存在的证明现象
· 塑料挂钩吸在瓷砖的表面
· 将杯中的饮料吸入口中
· 将塑料袋压在瓶内拉不出来
· 注射器抽药液,药液自动流入
· 动物身上的吸盘
二、大气压的大小
1、大气压的大小
①测量工具:空盒气压计或水银气压计
②数值:标准大气压≈1.01×105Pa(即760mm高的水银柱产生的压强)
2、大气压与海拔高度的关系:海拔越高,气压越低
☆在海拔3000m以内,每升高10m,大气压大约减小100Pa。
★自制气压计
①取一个瓶子,装上适量带颜色的水(便于观察实验现象)
②用一根两端开口的细玻璃管(细玻璃管:提高气压计的精确度)
③在上面画上刻度,将玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,使瓶内气压大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。(此时瓶内外气压相等)
④拿着它从楼下到楼上,观察到水柱高度逐渐升高(原因:海拔高,大气压变低,小于瓶内气压)
三、大气压对天气的影响
1、同一高度的不同区域,大气压数值不一定相同
高压区
低压区
定义
相同高度上气压较高的区域
相同高度上气压较低的区域
空气流动方向
中心空气下沉
中心空气上升
天气特点
天气晴朗,空气干燥
天气多云,常形成阴雨天气
图示
风流动方向
高压区→低压区
★注意:一般来说,冬天气压>夏天气压;晴天气压>阴雨天气压
四、大气压对液体沸点的影响
1、气压对液体沸点的影响实验
①用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,再用大号注射器缓缓地向瓶内充气,使瓶内的气压增大。
这时,观察到水停止沸腾。
②移开酒精灯,待水温稍降一些,用注射器抽出烧瓶里的空气,使瓶内的气压降低。
这时,观察到水重新沸腾。
结论:气压大小会对沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
2、压力锅
(1)原理:液体的沸点随气压的增大而增大。
(压力锅具有较好的密闭性,能使锅内的压强大于外界大气压)
(2)限压阀:
· 作用:防止锅内压强过高导致爆炸。
· 工作原理:当锅内温度升高,水蒸气增多,压强随之增大。当压强增大到设计上限时,蒸汽会顶起限压阀,释放部分气体,从而维持锅内压强在安全范围内。
· 对限压阀受力分析:F内=F0+G限
五、大气压对人体的影响
1、晴朗天气(气压高),心情舒畅;阴雨天气(气压低),感到疲倦和心情烦躁。
2、短时间内气压变化较大,人会出现不适症状。(例如:生活在平原地区的人进入青藏高原时,常会因气压减小和缺氧等原因,出现头晕、头痛、耳鸣,甚至恶心呕吐等高原反应)
3、人体内的压强与体外大气压大致相等。
(拔罐:体外局部压强减到很小时,体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出,同时体内的血液也会聚集到该部位皮肤的毛细血管中,使皮肤充血,促进血液循环。)
4、飞机在高空飞行时,机舱内必须增压。
5、太空的真空环境中压强几乎为零,所以航天员在太空行走时,必须穿上内部加压的航天服。
六、生活用品与大气压
1、真空压缩袋:抽出袋内空气,外界的大气压将内部衣物压扁。
2、负压紧急救护车:通过车内的负压装置,使车内气压低于外界大气压,让空气在自由流动时只能由车外流向车内。
3、吸尘器。
七、流体压强与流速的关系
1、关系:流速越大,压强越小。
2、实例
①列车站台的安全线:列车告诉进站时带动周围空气流速变大,压强变小,小于身后较高气压,可能将人推向列车
②飞机机翼:上表面弯曲,气流经过上表面时流速加快,压强较小,小于下方压强,在上下表面压强差的作用下,产生向上的升力。
· 题型梳理
题型一 大气压的特点及存在证明实验
1. (2024八上·浙江·期末)下列各项实验或事实,不能作为相应结论之证据的是( )
A.装满水的杯子盖一张纸片后倒置,松开手后纸片不掉落——说明大气压强的存在
B.用冷水浇烧瓶的底部,烧瓶内的热水又重新沸腾起来——说明水的沸点与气压有关
C.在漏斗尖嘴处吸气时,松开手指,堵在漏斗颈口的乒乓球不掉落——说明气压与气体流速有关
D.将自制气压计从山下移到山上时,玻璃管内液面上升——说明大气压大小与海拔高度有关
【答案】C
【详解】A.装满水的杯子盖一张纸片后倒置,松开手后纸片不掉落,是因为大气压托住了纸片和水,能说明大气压强的存在,能作为证据,故A不符合题意;
B.用冷水浇烧瓶的底部,烧瓶内的热水又重新沸腾起来,是因为浇冷水后烧瓶内气压降低,水的沸点降低,能说明水的沸点与气压有关,能作为证据,故B不符合题意;
C.在漏斗尖嘴处吸气时,松开手指,堵在漏斗颈口的乒乓球不掉落,是因为吸气时漏斗内气压减小,外界大气压托住乒乓球,说明的是大气压的存在,而不是气压与气体流速有关,不能作为证据,故C符合题意;
D.将自制气压计从山下移到山上时,玻璃管内液面上升,是因为山上海拔高,大气压小,瓶内气压大于外界大气压,将液体压入玻璃管,能说明大气压大小与海拔高度有关,能作为证据,故D不符合题意。
故选C。
2. (2024八上·浙江温州·期中)下列现象不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.用吸管喝饮料 B.吹气,纸片合拢
C.并排航行的两艘船货相撞D.飞机机翼获得升力原理
【答案】A
【详解】A.用吸管喝饮料时,吸管和口腔内气压减小,利用大气压强,将饮料压入嘴里,故A符合题意;
B.对着两张平行的纸吹气,两纸中间的空气流速大压强小,而两纸的外部空气流速小压强大,两纸受到两边向内的压力差,所以两张相吸,能用流体压强与流速的关系来解释,故B不符合题意;
C.两艘并列同向行驶的船只,两船之间的水流通道变窄,流速变大,压强变小,小于两船外侧的压强,会形成向内的压强差,使船相撞,所以,两船并列航行时要保持安全距离,故C不符合题意;
D.飞机的机翼呈现流线型,其机翼上方的空气流速快,而机翼下方的空气流速慢,故机翼受到一个向上的压强,能用流体压强与流速的关系来解释,故D不符合题意。
故选A。
3. (2024八上·浙江·期中)下列说法中正确的是( )
A.甲图中,注射器用来注射药物是利用了大气压
B.乙图中,发现自制气压计的细管内水柱升高,表明外界大气压减小
C.丙图中,“拔罐”时,局部皮肤向罐内突起,说明了大气压的存在
D.丁图中,向下吹气时乒乓球不掉下来,是因为P2<P1
【答案】B
【详解】A.注射器内吸药液时用到了大气压,但注射药液时,利用的是人的推力,与大气压无关,故A错误;
B.在该装置中,瓶内气体压强等于大气压强与水柱产生压强之和;外界大气压变小,瓶内气压大于外界大气压与水柱产生压强之和,会进一步向外压水柱,所以水柱将会升高,故B正确;
C.“拔罐”时,局部皮肤向罐内凸起,说明人体内部也有压强,且体内压强大于罐内气体压强,导致皮肤向外凸起,并不能说明大气压的存在,故C错误;
D.沿漏斗管口用力吹气时,乒乓球上方的空气在快速流动,由于流体的流速越大,压强越小,上方气体压强变小,乒乓球下方的空气压强不变,因此乒乓球下方空气压强大于上方空气压强,乒乓球下方空气把乒乓球托住了,故D错误。
故选B。
4. (2024八上·浙江杭州·期中)学校举办的“小实验、小制作”比赛活动中,物理兴趣小组利用身边的小玻璃瓶、单孔橡皮塞、两端开口的透明吸管、水,展示了如下实验。
(1)图甲是自制“温度计”,随着环境温度的下降,观察到吸管中的液面________;(选填“上升”“下降”或“不变”, 下同)
(2)图乙是自制“水气压计”,提着瓶子从山脚爬到山顶,观察到吸管中的液面________;
(3)图丙是自制“喷雾器”,往管中吹气,可以看到管中的液面_________。
【答案】(1)下降 (2)上升 (3)上升
【详解】(1)由图甲知道,随着环境温度的下降,玻璃瓶中液体释放热量,体积缩小,所以吸管中的液面下降。
(2)大气压强和高度有关,高度越高,气压越低。由图乙知道,提着瓶子从山脚爬到山顶,由于瓶内气压减小,而观察到吸管中的液面上升。
(3)往B管中吹气,可以看到A管中的水面上升,原因是:往B管中吹气,吸管A上方空气的流速变大,压强减小,A管中液体受到向上的压强大于向下的压强,所以A管水上升。表明在气体中,流速越大的位置压强越小。
5. (2024八上·浙江·期末)甲图是按压式手动取水器,内部结构如乙图,其中A、B是只能朝一个方向打开的阀门,当按压气囊时, A阀门关闭,B阀门打开,就可连续不断出水。
(1)气囊弹回时,A、B阀门的开闭状态是______。
(2)使用时发现,松开气囊,因水桶内气压不能立刻减小,无法立即停止出水,造成浪费。某同学提出只需在取水器上加装一个阀门,需要出水时关闭阀门,需要停止出水时打开阀门即可。为实现上述功能,请在图丙①、②两处中选择合适位置安装阀门,并说明理由。______。
【答案】(1)A阀门打开、B阀门关闭 (2)见解析
【详解】(1)气囊弹回时,气囊内容积增大,气压减小,小于桶内气体压强,气压差使得B阀门关闭;此时气囊内气压小于外界大气压,外界空气在大气压作用下推开阀门A进入气囊。
(2)在使用过程中发现,松开气囊,因为桶内气压仍大于外界大气压,将水向外压,不能立刻停止出水。若要立即停止出水,则需让桶内气压和外界大气压相等。由图可知,①处位于气囊处,②处位于水桶处,因而塞子应设置在②处,需要停止出水时,取下塞子让桶内气压与外界大气压相通,则可以迅速让桶内气压与外界大气压相等。
6. (2024八上·浙江宁波·期末)下列关于四图对应的现象或原理解释,正确的是( )
A.甲图“拔罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
B.乙图中若要拉开马德堡半球,增大其直径不会影响拉力大小
C.丙图中医生用注射器在给病人注射药物,利用了大气压的原理
D.丁图是自制的简易气压计,管内水柱升高说明外界大气压增大
【答案】A
【详解】A.罐子会吸附在皮肤上,是因为罐内气压小于外界的大气压,故是说明大气有压强;皮肤上的圆形血印是向外凸起,说明人体内也有压强,体内压强比罐内压强大,导致皮肤向外凸起,故A正确;
B.进行马德堡半球实验时,根据F=pS可知,大气压一定,选用不同的直径的半球时,受力面积不同,产生的大气压力不同,拉开半球所用的力不同,故B错误;
C.医生给注射器内吸药液时用到了大气压,但现在是向病人体内注射药液,利用的是人的推力,与大气压无关,故C错误;
D.简易气压计管内水柱升高,瓶内气压大于外界大气压,瓶内气压不变,则外界大气压减小,故D错误。
故选A。
(2024八上·浙江湖州·期中)大气压强影响着我们生活的方方面面,下列工具属于利用大气压强工作的是( )
A.破窗锤 B.打气筒
C.吸尘器 D.真空采血管
【答案】C
【详解】A.破窗锤的工作原理通过减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B.打气筒利用外力压缩气体,使得一定质量的气体体积减小,压强增大工作的,故B不符合题意;
C.吸尘器的工作原理为流体流速越大的位置压强越小,利用大气压强工作,故D符合题意;
D.真空采血管利用管内压强很小,血液在血压的作用下进入管内,故D不符合题意。
故选C。
7. (2024八上·浙江金华·月考)陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶,它的壶盖与壶身浑然一体,无法打开,而壶底却有一个小洞。它该如何使用呢?考古学家对它进行了X光“透视”,终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的“倒灌壶”,它的内部结构如图丙所示。添水时,需先将壶倒置如图丁,从底部小洞灌入。正放如图丙后,就能像普通茶壶一样从壶嘴倒出水来了。下列说法错误的是( )
A.注水时,倒灌壶的整体结构属于连通器模型
B.倒置灌水时,能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定
C.注水结束(如图丁),倒转回正过程中,为了尽量减少水漏出,应沿逆时针旋转
D.往外倒水过程中,会因为壶内气压变小而导致水流不畅
【答案】D
【详解】A.注水时,倒灌壶的整体结构符合连通器上端开口,下部连通的特点,所以属于连通器,故A不符合题意;
B.倒置灌水时,能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定的,隔水管开口高度越高,装水量越大,故B不符合题意;
C.注水结束如图丁,为了尽量减少水漏出,应逆时针旋转,否则水会从隔水管开口流出,故C不符合题意;
D.往外倒水过程中,由于灌水口的存在,壶内与壶外大气是连通的,内外大气压强相等,使得倒水比较顺畅,故D符合题意。
故选D。
8. (2024八上·浙江台州·期中)如图所示是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力向下压活塞,在水从a端匀速流出(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。
(1)壶内气体压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
(2)向下压活塞的力F逐渐______。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
【答案】(1)大于 (2)变大
【详解】(1)由图可知,当下压活塞时,壶内气体的体积会变小,同时,壶内气体的压强会变大,大于壶外的大气压强。
(2)由于壶内气体的压强变大,所以,壶内气体对活塞产生的向上的压力也变大,则向下压活塞的力F也会逐渐变大。
题型二 大气压大小的测量实验
(一)注射器类
9. (2024八上·浙江·期末)如图是小尚利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材设计了粗略测量大气压值的实验。
(1)实验时向右缓缓拉动注射器外筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下此时弹簧测力计的示数为F,该过程中分析研究的对象是大气对______的压力(选填“外筒”或“活塞”);
(2)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=______;(用已知量符号表示)
(3)实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽,则测得的大气压值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)实验过程中,弹簧测力计指针超过最大测量值,活塞仍没有滑动,在不更换弹簧测力计的情况下,可以换用横截面积更______(选填“大”或“小”)的注射器重新实验。
【答案】(1)活塞 (2) (3)偏小 (4)小
【详解】(1)当注射器中的活塞刚开始滑动时,此时弹簧测力计对活塞的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力,所以分析研究的对象是大气对活塞的压力。
(2)注射器的容积为V,注射器全部刻度的长度为L,则注射器活塞的横截面积。当活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的拉力F等于大气对活塞的压力F压,根据压强公式,可得此时大气压值为
(3)如果注射器筒中的空气没有排尽,那么大气对活塞的压力等于弹簧测力计的拉力加上筒内残留空气的压力,这样弹簧测力计的示数F就会偏小。根据可知,测得的大气压值偏小。
(4)根据F=pS,在大气压不变的情况下,要减小弹簧测力计的拉力,可以减小注射器活塞的横截面积。所以在不更换弹簧测力计的情况下,可以换用横截面积更小的注射器重新实验。
10. (2024八上·浙江·期末)学习了大气压有关知识后,小乐利用最大刻度为30mL的注射器(如图甲)和一些必要器材,设计如图乙所示方案来测定本地的大气压值。请回答:
(1)小乐将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。若不增加器材,要检验注射器是否漏气,可采用的方法是______。
(2)小乐按照如图乙所示方案进行正确的操作,发现当注射器活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数为27N,根据实验数据可计算当地的大气压为______Pa。
(3)小乐再按照图丙所示的实验方案测定水的沸点,发现水沸腾时温度计的示数如图丁所示,这样也可以得出当地的大气压。对比两种方案测得的大气压值,发现方案乙中所测数据跟实际相比偏差较大,其原因可能是下列( )(填字母)。
A.注射器中空气未全部排尽 B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大 C.橡皮帽漏气
【答案】(1)见解析 (2)9×104 (3)ABC
【详解】(1)若不增加器材,要检验注射器是否漏气,可采用的方法是:轻轻拉动活塞,松开手后,活塞若能回到原来的位置,说明注射器不漏气;若不能回到原来的位置,说明注射器漏气。
(2)注射器的容积
注射器筒的长度L=10cm,则注射器的横截面积
当注射器活塞刚开始滑动时,弹簧测力计的示数F=27N,此时大气对活塞的压力等于弹簧测力计的拉力,则当地的大气压根据
(3)A.注射器中空气未全部排尽,会导致内部有气压,使得弹簧测力计的拉力偏小,根据,测量的大气压值偏小,故A符合题意;
B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大,会使弹簧测力计的示数偏大,测量的大气压值偏大,故B符合题意
C.橡皮帽漏气,会导致内部气压与外界大气压相通,弹簧测力计的示数会很小,测量的大气压值偏小,故C符合题意。
故选ABC。
11. (2024八上·浙江杭州·期末)小华利用如图1所示的装置测量本地大气压的大小。
(1)请将下列实验步骤补充完整。
A.将注射器筒的活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器末端的小孔。
B.活塞通过细线与弹簧测力计相连,用水平拉力作用注射器筒上,当注射器中的活塞_________(选填“静止不动”或“刚开始运动”)时,记下测力计示数,即等于大气对活塞的压力F。
C.用刻度尺测出注射器筒的_________(选填“刻度部分的长度”或“全部长度”),记为L,读出注射器筒的容积V,则活塞的面积S=_________。
D.最后计算出此时大气压的数值P=_________。
(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是偏小,其主要原因是_________。
(3)另一方面,考虑到活塞与针筒之间的摩擦力对实验的影响,小华改进了实验,如图2所示,将注射器筒固定在水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为9.8N,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为5.6N,已知活塞面积为7×10-5m2,则所测大气压的值为_________。
【答案】(1) 刚开始运动 刻度部分的长度 (2)注射器中的空气无法排尽
(3)1.1×105pa
【详解】(1)[1]由题意可得,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。此时弹簧测力计的示数F,就是大气对活塞的压力;
[2][3]只有通过注射器有刻度部分的容积V和有刻度部分的长度L,才能计算出注射器的横截面积
[4]大气压强
(2)活塞与注射器筒壁不完全密封,橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体,都会使拉力变小,在面积不变的情况下,测得的大气压会偏小。
(3)当注射器中的活塞开始向左滑动时G1=9.8N,对活塞受力分析F+f=G1=9.8N,当注射器中的活塞开始向右滑动时G2=5.6N,对活塞受力分析F-f=G2=5.6N,两式联立解得F=7.7N,f=2.1N,所测大气压的值
12. (2024八上·浙江绍兴·期末)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)小明不能采用________(填“甲”、“乙”)图的装置来估测大气压强,其原因是________。
(2)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________。
(3)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40N。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________。(计算结果保留一位小数)
(4)同学们发现实验结果偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因________。
(5)针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进:他采用了图示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4.4kg;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) 乙 注射器重力影响大气压力测量。 (2)防止空气进入注射器,影响测量准确性
(3)3.3cm2 (4)活塞与注射器器壁之间存在摩擦力,影响大气压力测量。 (5)1×105
【详解】(1)测量大气压时,需要测出受力面积与大气压力(刚好将活塞拉动时拉力等于大气压力),再计算大气压强。乙图中,由于注射器重力的影响,刚好将注射器活塞拉动时的拉力比大气压力要小。
(2)排出注射器内空气,堵住小孔是防止空气进入注射器,减小实验测量误差。
(3)活塞横截面积为
(4)由于活塞与注射器器壁之间存在摩擦力,将活塞拉动时,拉力等于大气压力与摩擦力的和,即拉力大于大气压力。根据可知,测得大气压强大于真实数值。
(5)活塞刚好向左滑动时,受到的拉力为
此时有,①
活塞刚好向右滑动时,受到的拉力为
此时有,②
①②联立,解得F=33N,f=11N
大气压强为
13. (2024八上·浙江湖州·期中)小科学了大气的压强后,借助注射器(容积为5mL)、铁架台、小桶、细绳等器材设计组装如图装置估测大气压的值。其实验步骤如下:
①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,用天平测量出小桶和水的总质量为78g。
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(水未倒出)重新挂在注射器下端,缓慢向小桶内加水,直至活塞又恰好开始下滑,再取下小桶,用天平测量其总质量为548g。
③取下注射器,并用刻度尺测出其壁上全部刻度部分的长度为10cm。
请回答以下问题:
(1)实验中应以__________(选填“注射器”、“活塞”或“小桶”)为研究对象来分析其所受大气压力;
(2)步骤①可排除活塞与注射器之间的摩擦对实验的影响外,还可排除__________的影响;
(3)上述实验中,可得出大气压强的值约为__________;
(4)步骤②中注射器针头处有少量空气无法排尽,这将使测量结果__________(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)活塞 (2)活塞重力 (3)9.4×104Pa (4)偏小
【详解】(1)该实验中活塞占满注射器的横截面积,因此以活塞为研究对象分析研究的是大气对活塞的压力。
(2)在步骤①中,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,用天平测量出小桶和水的总质量,可求出小桶和水的总重力,以活塞为研究对象,根据力的平衡条件可知小桶和水的总重力(即活塞受到向下的拉力)等于活塞受到摩擦力和重力的合力,所以步骤①的目的是排除活塞与注射器之间的摩擦对实验的影响,还排除了活塞重力对实验的影响。
(3)活塞受到的大气压力为:,这就是大气对活塞的压力,注射器的容积为5mL=5cm3,这注射器上的全部刻度线由刻度尺测量得出为10cm,故活塞的横截面积为:,可得出大气压强的值约为:。
(4)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则弹簧测力计的示数F减小,由压强公式可知,将导致测得的大气压强值偏小。
(二)吸盘类
14. (2024八上·浙江丽水·期末)某兴趣小组利用带拉环的吸盘、光滑的玻璃板、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面的面积为S。
②将吸盘沾水湿润后,压在玻璃板上。
③用弹簧测力计竖直向上拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时示数为F。
④根据算出大气压强p的值。
(1)步骤②中将吸盘沾水湿润的目的是 ___________ ;
(2)考虑到弹簧测力计的量程有限,吸盘的直径应选 ___________ (选填“大”或“小”)些;
(3)由于拉动吸盘时,吸盘会发生形变,使吸盘直径变小。测出的大气压值会 ___________ (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”);
(4)小组同学通过讨论,最后改用图乙的方法进行实验,这样改进的优点是 ___________ 。
【答案】(1)防止吸盘漏气 (2)小 (3)偏小 (4)沿水平方向拉动,可排除吸盘自身重力的影响
【详解】(1)将吸盘沾水湿润的目是:防止气体进入吸盘,增强吸盘与玻璃板之间的密封性,防止漏气。
(2)根据可知,在大气压强一定时,受力面积越小,大气压力越小,即减小吸盘的直径,可以减小吸盘受到的大气压力,所以考虑到弹簧测力计的量程有限,吸盘的直径应选小些。
(3)由于拉动吸盘时,吸盘会发生形变,使吸盘直径变小,测得的大气压力变小,由得,测出的大气压值会偏小。
(4)图乙的方法进行实验,沿水平方向拉动,可排除吸盘自身重力的影响,这样测得结果更准确。
15. (2024八上·浙江杭州·期中)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小。实验装置如图甲。
(1)他进行了如下实验步骤(顺序已打乱):
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
③记录整理数据,算出大气压的值,分析实验结论。
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;你认为合理的实验步骤顺序是________(填序号)。
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于________Pa。
(3)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________(“大于”“小于”“等于”)95N。
(4)通过该方法测出的大气压值会偏小,可能的原因是________(此题多选)
A.气密性不好 B.吸盘自身有重力 C.吸盘内空气未排尽
【答案】(1)①②④③ (2) (3)小于 (4)AC
【详解】(1)根据压强公式可知,测量大气压强的大小,需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积,因此合理的实验步骤顺序是①②④③。
(2)根据题意可知,大气对吸盘的压力,若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验时的大气压值
(3)由图可知,如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风,如图乙,根据流体压强和流速的关系可知,吸盘外侧空气流速增大,压强变小,大气对吸盘的压力减小,所以,弹簧秤拉动吸盘至恰好脱落时的示数一般会小于95N。
(4)吸盘自身有重力在竖直方向上,弹簧在水平方向拉吸盘,吸盘的重力不会影响拉力的大小;气密性不好或吸盘内有空气未排尽都会使测出的大气压力F的数值偏小,根据知,测得的大气压值会偏小,故选AC。
16. (2024八上·浙江金华·月考)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、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)上叙的实验步骤中,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,则你预计的弹簧称示数可能会__________95N。(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)② (2)防止漏气 (3)95000Pa (4)<
【详解】(1)想测量大气压,测量出受力面积和大气压力即可,不需要测量吸盘重力。
(2)用水湿润吸盘,是使吸盘与镜面紧密接触,防止空气进入吸盘内导致误差变大。
(3)吸盘恰好脱落,测力计拉力为95N,则大气对吸盘压力为95N,此时大气压为
(4)吹风机吹风,吸盘表面空气流动速度变大,压强变小,故大气对吸盘表面压力变小,因此恰好将吸盘拉开时,所用拉力比95N要小。
17. (2024八上·浙江金华·期中)小明在家利用吸盘、拉力传感器、小桶、米等器材估测大气压强,传感器连接电脑,实时记录挂钩上的拉力F随时间t的变化关系,操作如下:①将吸盘紧压在光滑玻璃餐桌下表面;②在吸盘下方挂上传感器,并开始记录数据:③在传感器下方轻轻挂上小桶;④将米慢慢装入小桶直至吸盘和桌面脱离。传感器记录的拉力F与时间t的关系如图丙所示。(不考虑吸盘自身重力,g取10N/kg,π取3.14)求:
(1)由图乙可知,吸盘的直径为__________cm,由图丁可知,该传感器自身的重力为________N;
(2)小桶的质量为多少?
(3)大气压强的值为多少?
【答案】(1) 2.00 2 (2)0.1kg (3)
【详解】(1)[1]由图可知,刻度尺分度值为0.1cm,所以吸盘的直径为2.00cm。
[2]由实验操作和丁图可知,传感器自身的重力为2N。
(2)由实验操作和丁图可知,小桶加传感器自重为3N,所以小桶重力为
所以小桶质量为
(3)由圆的面积公式可知
由图丁可知拉力最大时为31.4N,此时的拉力为大气压强造成的压力大小,所以大气压强的值为
18. (2024八上·浙江杭州·期中)测量大气压强的数值,小正同学进行了如下实验,将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,测出吸盘压在玻璃上的面积为10cm2;将小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,用小勺轻轻向桶内加__________(填“砝码”或“细沙”),直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板。
(1)将缺少的一个步骤补充完整:__________;
(2)塑料挂钩吸盘能“平贴”在天花板上是由于受到__________的作用。
(3)问所挂物体的重力不超过多少,吸盘才不会脱落__________?(不计细线和吸盘的重)大气压约为1×105帕,g取10牛/千克)
【答案】细沙 (1)测出此时塑料挂钩、小桶和沙的总重力G (2)大气压 (3)100
【详解】[1]本实验测量大气压的原理是当吸盘刚好脱落时,大气压力等于总重力,需要逐渐增大总重力至刚好脱落,所以将小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,用小勺轻轻向桶内加细沙,而不能加入砝码,直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板。
[2]当吸盘即将脱离玻璃板时,空气对塑料吸盘的向上的大气压力的大小就等于所挂物体的总重力G,所以还要测出此时塑料挂钩、小桶和细沙的总重力G。
[3]将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,排出里面的空气,外界空气对其有向上的大气压力,所以塑料挂钩吸盘能“平贴”在天花板上是由于受到大气压的作用。
[4]大气压约为1×105帕,由得,吸盘受到向上的大气压力F=pS=1×105Pa×10×10-4m2=100N
所以所挂物体的重力不超过100N,吸盘才不会脱落。
(三)托里拆利实验
19. (2024八上·浙江宁波·期末)某同学做托里拆利实验时,测得管中水银柱的高度为 75cm,如图设实验过程中管口不离开水银面,①此时,此地的大气压值为_________cm高水银柱;②将玻璃管上提1cm,此时管内的水银柱高为_________cm高水银柱。
【答案】 75 75
【详解】[1]已知某同学做托里拆利实验时,测得管中水银柱的高度为75cm,此时的大气压与750mm水银柱产生的压强相等,则此时此地的大气压值为75cm高水银柱。
[2]在管口不离开水银槽内水银面的情况下,将试管口略向上提,大气压的值不变,管内水银柱的高度差不变,仍为75cm高水银柱。
题型三 高压锅计算
20. (2024八上·浙江宁波·期末)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。小科测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔的安全阀的质量为36g。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,对照图乙所示水的沸点与气压的关系图,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是__________℃(标准大气压值取1.0×105Pa)。
【答案】110
【详解】根据题意可知,限压阀对高压锅的压力F=G=mg=0.036kg×10N/kg=0.36N
则限压阀对排气孔的压强
高压锅内的压强P内=P限+P0=3×104Pa+1.0×105Pa=1.3×105Pa
根据表中信息可知,此时锅内温度为110℃。
21. (2024八上·浙江杭州·期末)高压锅在厨房里是一种常见的烹饪工具。
(1)高压锅原理是________;与下列哪幅图的原理一致,请选择________(选填“甲”或“乙”);
(2)某科学小组的同学针对普通高压锅不能调温度的缺点,对甲乙丙普通高压锅进行了技术改造,如图丙所示。工作原理:调节螺丝可以上下旋转,当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大。若要增大锅内蒸煮时的温度,可以采用的方法是________(填字母)。
A.适当增大排气孔的直径 B.调节螺丝往上旋转
C.调节螺丝往下旋转 D.适当加大火力蒸煮
【答案】(1) 液体的沸点随着气压的升高而升高 甲 (2)C
【详解】(1)[1][2]高压锅的原理是通过增大锅内气压增大沸点,与甲图原理相同。
(2)A.增大排气孔的直径,会减小限压阀产生的压强,从而高压锅内的压强也会变小,所以会减小锅内蒸煮时的温度,故A不符合题意;
BC.弹簧对限压阀的压力变大时,高压锅内的压强会变大,从而增大锅内蒸煮时的温度,故B不符合题意,C符合题意;
D.适当加大火力蒸煮不能改变液体的沸点,所以不会影响锅内蒸煮时的温度,故D不符合题意。
故选C。
22. (2024八上·浙江湖州·期中)某科学小组同学针对普通高压锅不能调温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,如图所示。
(1)工作原理:调节螺丝可以上下旋转。当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大。与下列哪幅图的原理一致,请选择________(选填“甲”或“乙”)。
(2)大气压强帕,限压阀质量克,排气孔的面积,且测得水的沸点与气压的关系如表。若它在标准大气压的地区使用,水的沸点可以达到多少摄氏度?
气压p/(帕)
1.0
1.2
1.4
1.7
2.0
2.3
2.7
3.1
3.6
水的沸点t/℃
100
105
110
115
120
125
130
135
140
(3)若要将此高压锅销售到海拔更高的山区,若要保持锅内最高气压不变,厂家应该配一个质量比原来的限压阀________(选填“大”或“小”或“保持不变”)的新限压阀。
【答案】(1)甲 (2)见解析 (3)大
【详解】(1)高压锅内压强等于限压阀的压强加上大气压强,当弹簧对限压阀的压力变大时,限压阀的压强变大,则锅内压强变大,液体的沸点升高,则液体停止沸腾,与甲图原理一致。
(2)锅内气压等于一标准大气压与限压阀对气体压强之和,根据可得
即
根据表格中数据可知,水的沸点可以达到120摄氏度。
(3)该高压锅销售到海拨更高的山区,因为山区海拔高,气压低,若要保持锅内最高气压不变,应该增加限压阀的质量,以增加限压阀的重力。
23. (2024八上·浙江湖州·期中)小明家的高压锅锅体直径为 24cm,排气孔面积为12.5×10-6m2.小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为 100g 和 60g。
(1)高压锅的原理是增大锅内气压,提高___________。
(2)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小明应该买哪一种限压阀?(说明书标有:当大气压为 105Pa 时,该锅最高温度为 120℃。已知:水的沸点与压强的关系如图所示,取 g= 10N/kg)。
(3)请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题?
【答案】(1)沸点 (2)见解析 (3)如果买了另一种质量为60g的限压阀,使用时会出现锅内的最高气压值偏小,锅内温度不能达到120℃
【详解】(1)大气压强越大,液体的沸点越高,所以高压锅的原理是增大锅内气压,提高液体沸点,更容易煮熟食物。
(2)由图可知,当锅内最高温度为120摄氏度时,锅内气压达到1.8×105Pa,限压阀的自重对排气孔产生的压强P=1.8×105-1×105=0.8×105Pa
限压阀的自重G=F=PS=0.8×105Pa×12.5×10-6m2=1N
限压阀的质量
该买质量为100g的限压阀
(3)如果买了另一种质量为60g的限压阀,使用时会出现锅内的最高气压值偏小,锅内温度不能达到120℃。
24. (2024八上·浙江杭州·期中)小荷发现湿地周围的村民用家用炒锅烹煮食物,锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门,如图,蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的优点为蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点______(填“降低”或“升高”)。
(2)如丙图把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,横截面积为,请计算要提起锅盖大约需多大的力?。
(3)为能轻松拿起锅盖,下列几种方法可行的是______。
A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起
D.两个人一起竖直向上用力提起
【答案】(1)升高 (2)见解析 (3)ABC
【详解】(1)蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点升高。
(2)锅内外的压力差为ΔF=ΔpS=3000Pa×400×10-4m2=120N
提起锅盖大约需要的力为F=ΔF+G=120N+8N=128N
(3)A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起,内外大气压平衡,故A可行;
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起,让外面的大气压从边缘进去,内外大气压平衡,故B可行;
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起,让外面的大气压从边缘进去,内外大气压平衡,故C可行;
D.应稍作旋转再向上用力,故D不可行。
故选ABC。
25. (2024八上·浙江绍兴·期中)如图a,小华家的高压锅出气孔横截面积为10mm2。小华不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为60g和30g。(说明:当外界气压为1×105Pa时,该锅内最高温度达到110℃)
(1)高压锅的工作原理与图_________(填“甲”或“乙”)相同;
(2)根据图b中锅内水的沸点与锅内气压的关系图像,当外界气压为1×105Pa时,锅内气体压强最高可达_________帕。
(3)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明小华应该买哪一种限压阀?
【答案】(1)甲 (2)1.3×105 (3)见解析
【详解】(1)高压锅是根据增加锅内气压,从而提高水的沸点的原理制造的,与甲的原理相同。
(2)由图b可知,当锅内温度为110℃时,锅内压强p=1.3×105Pa
(3)锅内气体压强最高可达1.3×105Pa,则限压阀产生的压强为p=1.3×105Pa -1.0×105Pa =0.3×105Pa
应选择限压阀质量为
26. (2024八上·浙江嘉兴·期中)用高压锅煮饭,既快速又节能,现代许多家庭都用高压锅煮饭。
(1)小徐为了弄清其中原理,将普通锅和高压锅在相同条件(热源、锅的材料、质量以及水、食物等均相同)下进行了对比实验探究,结果如下:
由此可知,高压锅煮饭快捷的原理是________。
(2)有一个“super苏泊尔”品牌高压锅的直径为24厘米,限压出气孔的直径为4毫米,限压阀质量为96克,试估算当正常使用时,锅内最大气压约为多少帕________?(大气压取,π取3)
【答案】(1)增大锅内气体的压强,使水的沸点升高 (2)见解析
【详解】(1)用高压锅煮饭,可以增大锅内气体的压强,使水的沸点升高,从面使饭菜熟得更快。
(2)限压阀对出气孔产生的压力F=G=mg=0.096kg×10N/kg=0.96N
限压阀的气孔的横截面积
限压阀产生的压强
高压锅内气压p′=p+p大气=0.8×105Pa+1.0×105Pa=1.8×105Pa
27.
(2025八上·浙江绍兴·期中)如图甲所示的是高压锅的构造图,高压锅出气孔的面积为,安全阀的质量为72g,图乙为水的沸点与气压的关系图像。(1标准大气压值取,)
(1)请根据图乙信息,说明高压锅为什么能将食物加热到以上?
(2)当外界气压为1个标准大气压时,用这种高压锅烧水时,锅内能达到的最大压强为多少?以及最高温度能达到多少?(提示:锅内气压=安全阀产生的压强+锅外气压)
【答案】(1)见解析 (2),
【详解】(1)由图乙可知,气体压强越高,液体的沸点也越高。在1标准大气压下水的沸点是,当锅内气体压强大于1个标准大气压时,水的沸点大于。
(2)限压阀的重力为
限压阀对锅内气体的压强为
锅内气体能达到的最大压强
由图乙可知,此气压对应锅内液体的沸点是。
题型四 说理题
28.
(2024八上·浙江衢州·期中)小科在学习研究“水的沸点与气压关系”的实验中:用酒精灯对烧瓶内的水加热,当大气压为1标准大气压时,加热到,水就开始沸腾了。
(1)再将装有注射器针管的瓶塞塞紧烧瓶口,向内推动注射器活塞,如下图所示,结果他观察到____________。
(2)由此他联想到家里的______就是利用此原理工作的,食物容易被煮熟。他还发现用其煮粥煮好后,想快速打开盖子食用,可以不断用冷水冲洗,但是打开盖子后粥依然是沸腾的,请你帮他解释______。
【答案】(1)水停止沸腾
(2) 高压锅 高压锅通过增大气压提高水的沸点,使食物更容易煮熟。快速打开盖子时,由于内部气压突然降低,沸点也随之降低,导致粥仍在沸腾
【详解】(1)向内推动注射器活塞,这个操作会增加烧瓶内的气压,水的沸点会升高,因此小科会看到水停止沸腾的现象。
(2)[1][2]家里利用这一原理的设备是高压锅。高压锅通过增加内部气压来提高水的沸点,从而使食物在更高的温度下煮熟,加快烹饪过程。煮粥后快速打开盖子时,由于内部气压突然降低,沸点也随之降低,导致粥仍在沸腾。
题型五 大气压对天气的影响
29. (2024八上·浙江杭州·期中)下表是今年10月29日我校运动会期间杭州的天气预报信息,请回答下列问题。
最高气温
最低气温
阴晴变化
风
空气质量
22℃
13℃
晴
东风5级
优
(1)这天的的气温通常出现在______时左右。
(2)天气的变化与大气压密切相关,10月28日杭州的大气运动示意图气压与图中______(填“甲地”或“乙地”)相似。
【答案】(1)14(午后2) (2)甲地
【分析】本大题以10月29日我校运动会期间杭州的天气预报信息表和10月28日杭州的大气运动示意图为材料,设置两道小题,涉及一天中最高气温出现的时间及天气与大气压的关系等内容,考查学生对图文资料的分析运用能力及对相关知识的掌握程度。
【详解】(1)据所学知识可知,一天中最高气温出现在14时(午后2时)左右,最低气温出现在日出前后。据表格可知,22℃是该地这天的最高气温,故该气温通常出现在14时(午后2时)左右。
(2)天气的变化与大气压密切相关。据表中10月29日杭州的天气预报信息可知,杭州当天为晴天。据所学气压系统可知,高压中心气流下沉,多晴朗天气,据图可知,甲地气流下沉,水汽难以凝结,天气晴朗,乙地气流上升,水汽容易凝结,多阴雨天气,故这天杭州的大气运动示意图气压与图中甲地相似。
30. (2024八上·浙江温州·月考)如图为反映某地近地面气温高低状况的“等压线图”。请根据图示气压数据回答下列问题。甲地正受_________(选填“高”或“低”)气压控制,乙地天气则以_________天气为主(选填“阴雨”或“晴燥”)。
【答案】 高 阴雨
【详解】由图可知,甲地为闭合等压线,中心气压高于四周气压的区域为高气压中心,受高气压的控制,盛行下沉气流,该地天气晴朗干燥;乙地为闭合等压线,中心气压低于四周气压的区域为低气压中心,受低气压的控制,盛行上升气流,该地以阴雨天气为主。
31. (2024八上·浙江温州·期中)如图是温州某时的天气图,请回答下列问题:
(1)甲地天气状况为___________(选填“阴雨”或“晴燥”)天气。
(2)丙地风向是___________风。
【答案】(1)晴燥 (2)西北
【分析】本题以温州某时的天气图为材料,涉及天气系统、风向等知识点,考查学生读图分析能力和调动及运用基础知识解决问题的素养。
【详解】(1)由图可知,甲地等压线闭合,气压值中心高、四周低,处于高气压中心,受高气压控制,天气状况是晴燥天气。
(2)由图可知,此时甲地为高气压,乙为低气压,风会从甲吹向乙,所以丙地为西北风。
32. (2023八上·浙江衢州·期中)下列空气对流运动图中,有关甲乙两地的说法正确的是( )
A.甲地比乙地气温高,气压高,多晴朗天气
B.甲地比乙地气温高,气压低,多阴雨天气
C.甲地比乙地气温低,气压高,多晴朗天气
D.甲地比乙地气温低,气压低,多阴雨天气
【答案】C
【详解】由图可知,甲处气流下沉,乙处气流上升,说明甲处气温低于乙处、气压高于乙处,多晴朗天气,故选C。
33. (2023八上·浙江宁波·期中)如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在托盘电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触,当天气晴朗之时,托盘电子秤的读数为Q。若遇到阴雨绵绵之日,托盘电子秤的读数将( )
A.大于Q B.等于 C.小于Q D.无法确定
【答案】A
【详解】由图知:托盘电子秤称的是水银槽和槽中的水银;而管中的水银处于大气压所产生向上的力和重力的平衡力。大气压与天气有关,一般来说,同一地区晴天比阴天的气压大,所以阴雨绵绵之日大气压强下降时,进入玻璃管的水银减少,使水银槽中的水银增多,水银槽中的水银增加,使水银槽及槽中的水银所受的重力增加,故示数大于Q,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
1
学科网(北京)股份有限公司
$八下册·科学(新教材)
2.2 大气压强
目录:
· 知识点梳理:
· 题型梳理:
题型一 大气压的特点及存在证明实验
题型二 大气压大小的测量实验
(一)注射器类
(二)吸盘类
(三)托里拆利实验
题型三 高压锅计算
题型四 说理题
题型五 大气压对天气的影响
· 知识点梳理
一、大气压的存在
1、大气压强的存在:
(1)内容:大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用。
(2)证明实验:
①覆杯实验:
图示
实验步骤
玻璃杯中装满水,被扣覆盖一张硬纸片。用手托住纸片,把杯子倒转过来。
改变杯口朝向
倒置放在玻璃钟罩内,逐渐向外抽气
现象
手移开后,水不会流出来,纸片不掉落
纸片依然不脱落
纸片慢慢掉落
结论
大气压真实存在
大气压真实存在且向各个方向都有压强
大气压真实存在
②马德堡半球实验:
· 内容:将两个直径为30多厘米的空心铜半球紧贴在一起,用抽气机抽出瓶内的空气,然后让马向相反的方向拉两个半球。直至两边的马各增加到8匹时,才把半球拉开。
· 结论:证明了大气会产生很大的压强。
③生活中的大气压存在的证明现象
· 塑料挂钩吸在瓷砖的表面
· 将杯中的饮料吸入口中
· 将塑料袋压在瓶内拉不出来
· 注射器抽药液,药液自动流入
· 动物身上的吸盘
二、大气压的大小
1、大气压的大小
①测量工具:空盒气压计或水银气压计
②数值:标准大气压≈1.01×105Pa(即760mm高的水银柱产生的压强)
2、大气压与海拔高度的关系:海拔越高,气压越低
☆在海拔3000m以内,每升高10m,大气压大约减小100Pa。
★自制气压计
①取一个瓶子,装上适量带颜色的水(便于观察实验现象)
②用一根两端开口的细玻璃管(细玻璃管:提高气压计的精确度)
③在上面画上刻度,将玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从玻璃管上端吹入少量气体,使瓶内气压大于大气压,水沿玻璃管上升到瓶口以上。(此时瓶内外气压相等)
④拿着它从楼下到楼上,观察到水柱高度逐渐升高(原因:海拔高,大气压变低,小于瓶内气压)
三、大气压对天气的影响
1、同一高度的不同区域,大气压数值不一定相同
高压区
低压区
定义
相同高度上气压较高的区域
相同高度上气压较低的区域
空气流动方向
中心空气下沉
中心空气上升
天气特点
天气晴朗,空气干燥
天气多云,常形成阴雨天气
图示
风流动方向
高压区→低压区
★注意:一般来说,冬天气压>夏天气压;晴天气压>阴雨天气压
四、大气压对液体沸点的影响
1、气压对液体沸点的影响实验
①用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,再用大号注射器缓缓地向瓶内充气,使瓶内的气压增大。
这时,观察到水停止沸腾。
②移开酒精灯,待水温稍降一些,用注射器抽出烧瓶里的空气,使瓶内的气压降低。
这时,观察到水重新沸腾。
结论:气压大小会对沸点造成影响。当气压增大时,液体的沸点会升高;当气压减小时,液体的沸点会降低。
2、压力锅
(1)原理:液体的沸点随气压的增大而增大。
(压力锅具有较好的密闭性,能使锅内的压强大于外界大气压)
(2)限压阀:
· 作用:防止锅内压强过高导致爆炸。
· 工作原理:当锅内温度升高,水蒸气增多,压强随之增大。当压强增大到设计上限时,蒸汽会顶起限压阀,释放部分气体,从而维持锅内压强在安全范围内。
· 对限压阀受力分析:F内=F0+G限
五、大气压对人体的影响
1、晴朗天气(气压高),心情舒畅;阴雨天气(气压低),感到疲倦和心情烦躁。
2、短时间内气压变化较大,人会出现不适症状。(例如:生活在平原地区的人进入青藏高原时,常会因气压减小和缺氧等原因,出现头晕、头痛、耳鸣,甚至恶心呕吐等高原反应)
3、人体内的压强与体外大气压大致相等。
(拔罐:体外局部压强减到很小时,体内外的压强差会使该部位的皮肤向外凸出,同时体内的血液也会聚集到该部位皮肤的毛细血管中,使皮肤充血,促进血液循环。)
4、飞机在高空飞行时,机舱内必须增压。
5、太空的真空环境中压强几乎为零,所以航天员在太空行走时,必须穿上内部加压的航天服。
六、生活用品与大气压
1、真空压缩袋:抽出袋内空气,外界的大气压将内部衣物压扁。
2、负压紧急救护车:通过车内的负压装置,使车内气压低于外界大气压,让空气在自由流动时只能由车外流向车内。
3、吸尘器。
七、流体压强与流速的关系
1、关系:流速越大,压强越小。
2、实例
①列车站台的安全线:列车告诉进站时带动周围空气流速变大,压强变小,小于身后较高气压,可能将人推向列车
②飞机机翼:上表面弯曲,气流经过上表面时流速加快,压强较小,小于下方压强,在上下表面压强差的作用下,产生向上的升力。
· 题型梳理
题型一 大气压的特点及存在证明实验
1. (2024八上·浙江·期末)下列各项实验或事实,不能作为相应结论之证据的是( )
A.装满水的杯子盖一张纸片后倒置,松开手后纸片不掉落——说明大气压强的存在
B.用冷水浇烧瓶的底部,烧瓶内的热水又重新沸腾起来——说明水的沸点与气压有关
C.在漏斗尖嘴处吸气时,松开手指,堵在漏斗颈口的乒乓球不掉落——说明气压与气体流速有关
D.将自制气压计从山下移到山上时,玻璃管内液面上升——说明大气压大小与海拔高度有关
2. (2024八上·浙江温州·期中)下列现象不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.用吸管喝饮料 B.吹气,纸片合拢
C.并排航行的两艘船货相撞D.飞机机翼获得升力原理
3. (2024八上·浙江·期中)下列说法中正确的是( )
A.甲图中,注射器用来注射药物是利用了大气压
B.乙图中,发现自制气压计的细管内水柱升高,表明外界大气压减小
C.丙图中,“拔罐”时,局部皮肤向罐内突起,说明了大气压的存在
D.丁图中,向下吹气时乒乓球不掉下来,是因为P2<P1
4. (2024八上·浙江杭州·期中)学校举办的“小实验、小制作”比赛活动中,物理兴趣小组利用身边的小玻璃瓶、单孔橡皮塞、两端开口的透明吸管、水,展示了如下实验。
(1)图甲是自制“温度计”,随着环境温度的下降,观察到吸管中的液面________;(选填“上升”“下降”或“不变”, 下同)
(2)图乙是自制“水气压计”,提着瓶子从山脚爬到山顶,观察到吸管中的液面________;
(3)图丙是自制“喷雾器”,往管中吹气,可以看到管中的液面_________。
5. (2024八上·浙江·期末)甲图是按压式手动取水器,内部结构如乙图,其中A、B是只能朝一个方向打开的阀门,当按压气囊时, A阀门关闭,B阀门打开,就可连续不断出水。
(1)气囊弹回时,A、B阀门的开闭状态是______。
(2)使用时发现,松开气囊,因水桶内气压不能立刻减小,无法立即停止出水,造成浪费。某同学提出只需在取水器上加装一个阀门,需要出水时关闭阀门,需要停止出水时打开阀门即可。为实现上述功能,请在图丙①、②两处中选择合适位置安装阀门,并说明理由。______。
6. (2024八上·浙江宁波·期末)下列关于四图对应的现象或原理解释,正确的是( )
A.甲图“拔罐”既能说明大气有压强,又能说明人体内部有压强
B.乙图中若要拉开马德堡半球,增大其直径不会影响拉力大小
C.丙图中医生用注射器在给病人注射药物,利用了大气压的原理
D.丁图是自制的简易气压计,管内水柱升高说明外界大气压增大
(2024八上·浙江湖州·期中)大气压强影响着我们生活的方方面面,下列工具属于利用大气压强工作的是( )
A.破窗锤 B.打气筒
C.吸尘器 D.真空采血管
7. (2024八上·浙江金华·月考)陕西历史博物馆中收藏了一件稀奇的宋代青釉瓷壶,它的壶盖与壶身浑然一体,无法打开,而壶底却有一个小洞。它该如何使用呢?考古学家对它进行了X光“透视”,终于揭开了它的奥秘。此壶就是传说中的“倒灌壶”,它的内部结构如图丙所示。添水时,需先将壶倒置如图丁,从底部小洞灌入。正放如图丙后,就能像普通茶壶一样从壶嘴倒出水来了。下列说法错误的是( )
A.注水时,倒灌壶的整体结构属于连通器模型
B.倒置灌水时,能存储的最大水量由壶内隔水管开口高度决定
C.注水结束(如图丁),倒转回正过程中,为了尽量减少水漏出,应沿逆时针旋转
D.往外倒水过程中,会因为壶内气压变小而导致水流不畅
8. (2024八上·浙江台州·期中)如图所示是一个饮水壶的部分结构示意图,a、b是出水管的两端,壶内水面低于出水管的a端,活塞与壶口接触紧密且能自由移动。用力向下压活塞,在水从a端匀速流出(壶内水面始终高于b端)的过程中,壶内气体的温度保持不变。
(1)壶内气体压强______(选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。
(2)向下压活塞的力F逐渐______。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
题型二 大气压大小的测量实验
(一)注射器类
9. (2024八上·浙江·期末)如图是小尚利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材设计了粗略测量大气压值的实验。
(1)实验时向右缓缓拉动注射器外筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下此时弹簧测力计的示数为F,该过程中分析研究的对象是大气对______的压力(选填“外筒”或“活塞”);
(2)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=______;(用已知量符号表示)
(3)实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽,则测得的大气压值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
(4)实验过程中,弹簧测力计指针超过最大测量值,活塞仍没有滑动,在不更换弹簧测力计的情况下,可以换用横截面积更______(选填“大”或“小”)的注射器重新实验。
10. (2024八上·浙江·期末)学习了大气压有关知识后,小乐利用最大刻度为30mL的注射器(如图甲)和一些必要器材,设计如图乙所示方案来测定本地的大气压值。请回答:
(1)小乐将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。若不增加器材,要检验注射器是否漏气,可采用的方法是______。
(2)小乐按照如图乙所示方案进行正确的操作,发现当注射器活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数为27N,根据实验数据可计算当地的大气压为______Pa。
(3)小乐再按照图丙所示的实验方案测定水的沸点,发现水沸腾时温度计的示数如图丁所示,这样也可以得出当地的大气压。对比两种方案测得的大气压值,发现方案乙中所测数据跟实际相比偏差较大,其原因可能是下列( )(填字母)。
A.注射器中空气未全部排尽 B.活塞与注射器筒壁间摩擦较大 C.橡皮帽漏气
11. (2024八上·浙江杭州·期末)小华利用如图1所示的装置测量本地大气压的大小。
(1)请将下列实验步骤补充完整。
A.将注射器筒的活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器末端的小孔。
B.活塞通过细线与弹簧测力计相连,用水平拉力作用注射器筒上,当注射器中的活塞_________(选填“静止不动”或“刚开始运动”)时,记下测力计示数,即等于大气对活塞的压力F。
C.用刻度尺测出注射器筒的_________(选填“刻度部分的长度”或“全部长度”),记为L,读出注射器筒的容积V,则活塞的面积S=_________。
D.最后计算出此时大气压的数值P=_________。
(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是偏小,其主要原因是_________。
(3)另一方面,考虑到活塞与针筒之间的摩擦力对实验的影响,小华改进了实验,如图2所示,将注射器筒固定在水平桌面上,活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯和水的重力为9.8N,然后向外缓慢抽出杯中的水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯和水的重力为5.6N,已知活塞面积为7×10-5m2,则所测大气压的值为_________。
12. (2024八上·浙江绍兴·期末)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)小明不能采用________(填“甲”、“乙”)图的装置来估测大气压强,其原因是________。
(2)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________。
(3)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40N。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________。(计算结果保留一位小数)
(4)同学们发现实验结果偏大,请分析,该实验过程中导致误差的原因________。
(5)针对以上实验带来的误差,小明对该实验进行了改进:他采用了图示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4.4kg;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。
13. (2024八上·浙江湖州·期中)小科学了大气的压强后,借助注射器(容积为5mL)、铁架台、小桶、细绳等器材设计组装如图装置估测大气压的值。其实验步骤如下:
①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,用天平测量出小桶和水的总质量为78g。
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(水未倒出)重新挂在注射器下端,缓慢向小桶内加水,直至活塞又恰好开始下滑,再取下小桶,用天平测量其总质量为548g。
③取下注射器,并用刻度尺测出其壁上全部刻度部分的长度为10cm。
请回答以下问题:
(1)实验中应以__________(选填“注射器”、“活塞”或“小桶”)为研究对象来分析其所受大气压力;
(2)步骤①可排除活塞与注射器之间的摩擦对实验的影响外,还可排除__________的影响;
(3)上述实验中,可得出大气压强的值约为__________;
(4)步骤②中注射器针头处有少量空气无法排尽,这将使测量结果__________(选填“偏大”或“偏小”)。
(二)吸盘类
14. (2024八上·浙江丽水·期末)某兴趣小组利用带拉环的吸盘、光滑的玻璃板、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小,实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面的面积为S。
②将吸盘沾水湿润后,压在玻璃板上。
③用弹簧测力计竖直向上拉动吸盘,直至恰好脱落,读出此时示数为F。
④根据算出大气压强p的值。
(1)步骤②中将吸盘沾水湿润的目的是 ___________ ;
(2)考虑到弹簧测力计的量程有限,吸盘的直径应选 ___________ (选填“大”或“小”)些;
(3)由于拉动吸盘时,吸盘会发生形变,使吸盘直径变小。测出的大气压值会 ___________ (选填“偏大”、“偏小”或“不影响”);
(4)小组同学通过讨论,最后改用图乙的方法进行实验,这样改进的优点是 ___________ 。
15. (2024八上·浙江杭州·期中)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小。实验装置如图甲。
(1)他进行了如下实验步骤(顺序已打乱):
①用刻度尺测出吸盘的直径,算出吸盘平面面积为;
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上,排尽吸盘内空气;
③记录整理数据,算出大气压的值,分析实验结论。
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;你认为合理的实验步骤顺序是________(填序号)。
(2)根据该同学的实验数据,计算得到的大气压的值等于________Pa。
(3)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________(“大于”“小于”“等于”)95N。
(4)通过该方法测出的大气压值会偏小,可能的原因是________(此题多选)
A.气密性不好 B.吸盘自身有重力 C.吸盘内空气未排尽
16. (2024八上·浙江金华·月考)在自主学习探究过程中,某同学利用带拉环的吸盘、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)上叙的实验步骤中,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,则你预计的弹簧称示数可能会__________95N。(填“>”、“<”或“=”)
17. (2024八上·浙江金华·期中)小明在家利用吸盘、拉力传感器、小桶、米等器材估测大气压强,传感器连接电脑,实时记录挂钩上的拉力F随时间t的变化关系,操作如下:①将吸盘紧压在光滑玻璃餐桌下表面;②在吸盘下方挂上传感器,并开始记录数据:③在传感器下方轻轻挂上小桶;④将米慢慢装入小桶直至吸盘和桌面脱离。传感器记录的拉力F与时间t的关系如图丙所示。(不考虑吸盘自身重力,g取10N/kg,π取3.14)求:
(1)由图乙可知,吸盘的直径为__________cm,由图丁可知,该传感器自身的重力为________N;
(2)小桶的质量为多少?
(3)大气压强的值为多少?
18. (2024八上·浙江杭州·期中)测量大气压强的数值,小正同学进行了如下实验,将塑料挂钩吸盘按压在光滑水平玻璃下面,测出吸盘压在玻璃上的面积为10cm2;将小桶轻轻挂在吸盘下面的塑料挂钩上,用小勺轻轻向桶内加__________(填“砝码”或“细沙”),直到塑料吸盘刚好脱落玻璃板。
(1)将缺少的一个步骤补充完整:__________;
(2)塑料挂钩吸盘能“平贴”在天花板上是由于受到__________的作用。
(3)问所挂物体的重力不超过多少,吸盘才不会脱落__________?(不计细线和吸盘的重)大气压约为1×105帕,g取10牛/千克)
(三)托里拆利实验
19. (2024八上·浙江宁波·期末)某同学做托里拆利实验时,测得管中水银柱的高度为 75cm,如图设实验过程中管口不离开水银面,①此时,此地的大气压值为_________cm高水银柱;②将玻璃管上提1cm,此时管内的水银柱高为_________cm高水银柱。
题型三 高压锅计算
20. (2024八上·浙江宁波·期末)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。小科测得家中高压锅出气孔的横截面积S为12mm2,压在出气孔的安全阀的质量为36g。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,对照图乙所示水的沸点与气压的关系图,利用这种高压锅烧煮食物时可以到达的最高温度大约是__________℃(标准大气压值取1.0×105Pa)。
21. (2024八上·浙江杭州·期末)高压锅在厨房里是一种常见的烹饪工具。
(1)高压锅原理是________;与下列哪幅图的原理一致,请选择________(选填“甲”或“乙”);
(2)某科学小组的同学针对普通高压锅不能调温度的缺点,对甲乙丙普通高压锅进行了技术改造,如图丙所示。工作原理:调节螺丝可以上下旋转,当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大。若要增大锅内蒸煮时的温度,可以采用的方法是________(填字母)。
A.适当增大排气孔的直径 B.调节螺丝往上旋转
C.调节螺丝往下旋转 D.适当加大火力蒸煮
22. (2024八上·浙江湖州·期中)某科学小组同学针对普通高压锅不能调温度的缺点,对普通高压锅进行了技术改造,如图所示。
(1)工作原理:调节螺丝可以上下旋转。当往下旋转时,弹簧对限压阀的压力变大。与下列哪幅图的原理一致,请选择________(选填“甲”或“乙”)。
(2)大气压强帕,限压阀质量克,排气孔的面积,且测得水的沸点与气压的关系如表。若它在标准大气压的地区使用,水的沸点可以达到多少摄氏度?
气压p/(帕)
1.0
1.2
1.4
1.7
2.0
2.3
2.7
3.1
3.6
水的沸点t/℃
100
105
110
115
120
125
130
135
140
(3)若要将此高压锅销售到海拔更高的山区,若要保持锅内最高气压不变,厂家应该配一个质量比原来的限压阀________(选填“大”或“小”或“保持不变”)的新限压阀。
23. (2024八上·浙江湖州·期中)小明家的高压锅锅体直径为 24cm,排气孔面积为12.5×10-6m2.小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为 100g 和 60g。
(1)高压锅的原理是增大锅内气压,提高___________。
(2)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小明应该买哪一种限压阀?(说明书标有:当大气压为 105Pa 时,该锅最高温度为 120℃。已知:水的沸点与压强的关系如图所示,取 g= 10N/kg)。
(3)请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题?
24. (2024八上·浙江杭州·期中)小荷发现湿地周围的村民用家用炒锅烹煮食物,锅盖周边有一圈橡胶圈,顶部有一蒸汽阀门,如图,蒸汽阀门可上下活动,向上向下时橡胶都可与内外玻璃紧密贴合。
(1)这款炒锅的优点为蒸制、炖汤容易熟,可充当“高压锅”的作用。这是由于密封效果好,蒸炖时蒸气不易出来,使得锅内气压增大,沸点______(填“降低”或“升高”)。
(2)如丙图把锅盖放在光滑的瓷砖表面,向下关闭阀门,锅盖内外压强差约为3000Pa左右,较难竖直向上拿起来。已知锅盖的重力8N,横截面积为,请计算要提起锅盖大约需多大的力?。
(3)为能轻松拿起锅盖,下列几种方法可行的是______。
A.将蒸汽阀门往上拉一下,让空气进入后再提起
B.将锅盖水平移动,使锅的边缘露出瓷砖边缘后再提起
C.用一薄片,将橡胶圈的一侧先翘起后再提起
D.两个人一起竖直向上用力提起
25. (2024八上·浙江绍兴·期中)如图a,小华家的高压锅出气孔横截面积为10mm2。小华不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为60g和30g。(说明:当外界气压为1×105Pa时,该锅内最高温度达到110℃)
(1)高压锅的工作原理与图_________(填“甲”或“乙”)相同;
(2)根据图b中锅内水的沸点与锅内气压的关系图像,当外界气压为1×105Pa时,锅内气体压强最高可达_________帕。
(3)请你根据说明书给出的数据,通过计算说明小华应该买哪一种限压阀?
26. (2024八上·浙江嘉兴·期中)用高压锅煮饭,既快速又节能,现代许多家庭都用高压锅煮饭。
(1)小徐为了弄清其中原理,将普通锅和高压锅在相同条件(热源、锅的材料、质量以及水、食物等均相同)下进行了对比实验探究,结果如下:
由此可知,高压锅煮饭快捷的原理是________。
(2)有一个“super苏泊尔”品牌高压锅的直径为24厘米,限压出气孔的直径为4毫米,限压阀质量为96克,试估算当正常使用时,锅内最大气压约为多少帕________?(大气压取,π取3)
27.
(2025八上·浙江绍兴·期中)如图甲所示的是高压锅的构造图,高压锅出气孔的面积为,安全阀的质量为72g,图乙为水的沸点与气压的关系图像。(1标准大气压值取,)
(1)请根据图乙信息,说明高压锅为什么能将食物加热到以上?
(2)当外界气压为1个标准大气压时,用这种高压锅烧水时,锅内能达到的最大压强为多少?以及最高温度能达到多少?(提示:锅内气压=安全阀产生的压强+锅外气压)
题型四 说理题
28.
(2024八上·浙江衢州·期中)小科在学习研究“水的沸点与气压关系”的实验中:用酒精灯对烧瓶内的水加热,当大气压为1标准大气压时,加热到,水就开始沸腾了。
(1)再将装有注射器针管的瓶塞塞紧烧瓶口,向内推动注射器活塞,如下图所示,结果他观察到____________。
(2)由此他联想到家里的______就是利用此原理工作的,食物容易被煮熟。他还发现用其煮粥煮好后,想快速打开盖子食用,可以不断用冷水冲洗,但是打开盖子后粥依然是沸腾的,请你帮他解释______。
题型五 大气压对天气的影响
29. (2024八上·浙江杭州·期中)下表是今年10月29日我校运动会期间杭州的天气预报信息,请回答下列问题。
最高气温
最低气温
阴晴变化
风
空气质量
22℃
13℃
晴
东风5级
优
(1)这天的的气温通常出现在______时左右。
(2)天气的变化与大气压密切相关,10月28日杭州的大气运动示意图气压与图中______(填“甲地”或“乙地”)相似。
30. (2024八上·浙江温州·月考)如图为反映某地近地面气温高低状况的“等压线图”。请根据图示气压数据回答下列问题。甲地正受_________(选填“高”或“低”)气压控制,乙地天气则以_________天气为主(选填“阴雨”或“晴燥”)。
31. (2024八上·浙江温州·期中)如图是温州某时的天气图,请回答下列问题:
(1)甲地天气状况为___________(选填“阴雨”或“晴燥”)天气。
(2)丙地风向是___________风。
32. (2023八上·浙江衢州·期中)下列空气对流运动图中,有关甲乙两地的说法正确的是( )
A.甲地比乙地气温高,气压高,多晴朗天气
B.甲地比乙地气温高,气压低,多阴雨天气
C.甲地比乙地气温低,气压高,多晴朗天气
D.甲地比乙地气温低,气压低,多阴雨天气
33. (2023八上·浙江宁波·期中)如图所示,把测量大气压强的托里拆利实验装置放在托盘电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触,当天气晴朗之时,托盘电子秤的读数为Q。若遇到阴雨绵绵之日,托盘电子秤的读数将( )
A.大于Q B.等于 C.小于Q D.无法确定
1
学科网(北京)股份有限公司
$