8.4 学生实验：测量气体的压强 同步作业 -2025-2026学年高二下学期（中职）物理高教版(2021)机械建筑类

8.4 学生实验：测量气体的压强 同步作业 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于“测量气体的压强”实验的说法，正确的是（） A. 实验中只能测量大气压强，无法测量密闭容器内气体的压强 B. 实验原理是利用液体压强与气体压强平衡，通过测量液体高度差间接确定气体压强 C. 测量气体压强时，不需要检查实验装置的密封性，直接测量即可 D. 实验器材只能使用U形管压强计，不能使用弹簧管压力表等其他仪器 2. 机械领域中，测量机床气动系统气缸内气体压强时，优先选用的实验器材是（） A. 福廷式气压计 B. 弹簧管压力表 C. 普通温度计 D. 刻度尺 3. 结合建筑类专业，建筑施工中测量气动扳手储气罐内气体压强，实验前需检查装置密封性，其目的是（） A. 防止气体泄漏，导致测量结果不准确 B. 防止气体泄漏引发安全事故 C. 减少实验器材的磨损 D. 提高实验操作的效率 4. 实验中使用U形管压强计测量气体压强时，下列操作正确的是（） A. 实验前不需要调节U形管两侧液面保持相平 B. 读取液面高度差时，视线应与液面凹液面的底部相平 C. 可以用手握住U形管的测量管，方便读取数据 D. 测量时，U形管内的工作液体可以随意选择，无需考虑特性 5. 关于实验误差的分析，下列说法错误的是（） A. 装置密封性不好，气体泄漏，会导致测量结果偏小 B. 读取液面高度差时视线倾斜，会导致测量结果出现偏差 C. U形管内工作液体有杂质，不影响测量结果 D. 环境温度变化，可能会影响测量结果的准确性 6. 结合机械建筑类专业，下列场景中，测量气体压强的方法与实验原理一致的是（） A. 用弹簧测力计测量建筑材料的重力 B. 用U形管压强计测量建筑暖通系统内的气体压强 C. 用刻度尺测量机床零件的长度 D. 用温度计测量施工现场的环境温度 7. 实验中，若使用福廷式气压计测量大气压强，下列操作错误的是（） A. 调节水银槽内水银面，使水银面与象牙尖刚刚接触 B. 调节游标尺时，使游标尺底边与水银面凸面顶端相切 C. 读取数据时，视线应与游标尺前后两个底边的边缘在同一水平线上 D. 测量完成后，无需调节水银槽螺旋，直接整理器材即可 8. 机械领域中，测量气动钻储气罐内气体压强时，若测量结果偏大，其可能的原因是（） A. 储气罐内气体泄漏 B. 测量前未将压强计调零 C. 读取液面高度差时视线偏低 D. 实验装置密封性过好 9. 关于实验器材的选择，下列说法正确的是（） A. 测量高压气体压强时，可选用U形管压强计 B. 测量机械气动系统的气体压强，优先选用弹簧管压力表，读数更便捷 C. 福廷式气压计可用于测量密闭容器内的气体压强 D. 实验中，U形管的内径越小，测量结果越准确 10. 结合机械建筑专业，下列关于气体压强测量的实际应用，说法正确的是（） A. 建筑施工中，测量储气罐压强无需遵循实验操作规范 B. 机床气动系统的压强测量，其原理与“测量气体的压强”实验完全不同 C. 测量压力容器内气体压强时，必须先检查装置密封性，再进行测量 D. 弹簧管压力表测量气体压强时，无需进行任何校正，直接读取数据即可 二、填空题（共10分） 11. “测量气体的压强”实验中，常用的实验器材有U形管压强计、福廷式气压计、弹簧管压力表、________和橡皮管等。 12. 实验的核心原理是利用________与气体压强平衡，通过测量相关物理量，间接确定气体压强的大小。 13. 结合机械专业，测量机床气动系统的气体压强时，常用________，其结构简单、读数方便，适配工业场景的实操需求。 14. 建筑施工中，测量气动工具储气罐内气体压强前，需检查装置的________，防止气体泄漏影响测量结果。 15. 使用U形管压强计测量时，需先调节两侧液面保持________，再连接被测气体容器进行测量。 16. 实验中，U形管内的工作液体需选择不与被测气体反应、饱和蒸气压低的液体，常用的有________、水等。 17. 测量气体压强时，读取数据时视线应与液面的________相平，避免因视线倾斜产生误差。 18. 机械领域中，气动元件的压强测量需定期进行，其目的是监测气体压强是否正常，避免因________异常导致设备故障。 19. 实验误差主要来源于装置密封性、读数误差和________变化等，可通过规范操作减小误差。 20. 结合机械建筑专业，气体压强测量在________、建筑气动工具运维、压力容器安全监测等场景中应用广泛。 三、判断题（每题2分，共20分） 21. “测量气体的压强”实验中，既可以测量大气压强，也可以测量密闭容器内气体的压强。（） 22. 机械领域中，弹簧管压力表是利用弹性元件受压变形的原理测量气体压强的。（） 23. 结合建筑专业，测量建筑暖通系统内的气体压强时，无需检查装置密封性，直接测量即可。（） 24. 使用U形管压强计测量气体压强时，工作液体的密度越大，测量的灵敏度越高。（） 25. 实验中，装置密封性不好，气体泄漏，会导致测量的气体压强值偏小。（） 26. 机械领域中，测量机床气动气缸内气体压强时，可直接用手握住压强计测量管，不影响测量结果。（） 27. 福廷式气压计测量大气压强时，测量完成后需将水银槽底部螺旋向下移动，使水银面离开象牙针尖。（） 28. 结合建筑专业，气动扳手储气罐内的气体压强测量，只需读取数据，无需记录测量时的环境温度。（） 29. 实验误差是不可避免的，但通过规范操作、多次测量取平均值，可减小误差。（） 30. 气体压强测量在机械气动传动、建筑施工、压力容器运维等领域，对保障设备安全和施工质量具有重要意义。（） 四、简答题（每题10分，共30分） 31. 简述“测量气体的压强”实验的核心原理和主要实验步骤，结合实验操作，说明实验前检查装置密封性的方法。 32. 结合机械、建筑类专业场景，分别列举一个气体压强测量的实际应用实例，说明其测量工具、测量注意事项及实际意义。 33. 结合建筑领域“压力容器压强监测”的场景，分析实验中误差产生的主要原因，说明如何通过规范操作和误差修正，提高气体压强测量的准确性，保障压力容器安全运行。 参考答案 一、选择题 1.B 2.B 3.A 4.B 5.C 6.B 7.D 8.B 9.B 10.C 二、填空题 11. 密闭容器（或烧瓶） 12. 液体压强 13. 弹簧管压力表 14. 密封性 15. 相平 16. 水银（或酒精） 17. 凹液面底部（或凸液面顶端） 18. 压强 19. 环境温度 20. 机械气动系统检测 三、判断题 21.√ 22.√ 23.× 24.× 25.√ 26.× 27.√ 28.× 29.√ 30.√ 四、简答题 31. 核心原理：利用液体压强与被测气体压强相互平衡的规律，通过测量液体的高度差（或借助弹性元件的变形），间接确定气体压强的大小，常用的测量方法有液柱式测量和弹性式测量两种。主要实验步骤：① 准备实验器材，检查器材的完好性和密封性；② 组装实验装置，将压强计与被测气体容器用橡皮管连接紧密；③ 调节实验装置，如U形管压强计需调节两侧液面保持相平，福廷式气压计需调节水银槽内水银面与象牙尖接触；④ 进行测量，读取相关数据并记录；⑤ 重复测量2-3次，取平均值减小误差；⑥ 整理实验器材，记录实验环境温度等相关参数。密封性检查方法：将压强计与被测容器连接好后，关闭气体进出口，轻微按压或拉动压强计相关部件，观察液面（或指针）是否稳定，若液面（或指针）保持不变，说明装置密封性良好；若液面（或指针）持续变化，说明装置存在泄漏，需检查连接处并重新密封。 32. 实例1：机械领域的机床气动系统气缸压强测量。测量工具：弹簧管压力表，该仪器结构简单、牢固可靠，读数方便，适配工业场景的实操需求。测量注意事项：① 测量前检查压力表的完好性和装置密封性，防止气体泄漏；② 测量前将压力表调零，确保读数准确；③ 连接压力表时，需确保接口紧密，避免气体泄漏；④ 读取数据时，视线应与指针所指刻度线相平，避免读数误差；⑤ 测量完成后，及时关闭气体阀门，整理测量工具。实际意义：监测气缸内气体压强是否符合机床运行要求，避免因压强过高或过低导致气缸运动异常、零件磨损，保障机床气动系统稳定运行，提高机械加工精度和效率，降低设备维护成本。实例2：建筑领域的建筑暖通系统气体压强测量。测量工具：U形管压强计，该仪器结构简单、准确度较高，适合测量低压气体压强。测量注意事项：① 选择合适的工作液体（如水或酒精），确保不与暖通系统内气体发生反应；② 测量前调节U形管两侧液面保持相平，检查装置密封性；③ 读取液面高度差时，视线与液面凹液面底部相平；④ 记录测量时的环境温度，便于进行误差修正。实际意义：监测暖通系统内气体压强是否稳定，及时发现压强异常，避免因压强过高导致管道破损、压强过低影响供暖或通风效果，保障建筑暖通系统正常运行，提升建筑室内环境舒适度。 33. 误差产生的主要原因：① 装置密封性误差：压力容器接口处密封不严，导致气体泄漏，使测量结果偏小；② 读数误差：读取压强数据时，视线倾斜或未准确对准刻度线，导致测量结果出现偏差；③ 环境温度误差：环境温度变化会影响工作液体的密度或弹性元件的形变，导致测量结果不准确；④ 仪器误差：测量仪器本身存在制造精度问题，或未进行定期校准，导致测量偏差；⑤ 操作误差：测量时未按规范调节仪器，如U形管未调平、压力表未调零等。提高测量准确性的方法：① 规范操作：测量前严格检查压力容器和测量装置的密封性，确保接口紧密无泄漏；测量前将仪器调零，按规范调节实验装置；读取数据时，保持视线与刻度线（或液面）相平，多次测量取平均值。② 误差修正：测量时记录环境温度，根据温度变化对测量结果进行适当修正；定期对测量仪器进行校准，减小仪器本身的误差；选用内径不小于10mm的U形管，减少毛细现象对测量结果的影响。③ 器材选择：根据压力容器内气体的压强范围，选择合适的测量仪器，高压环境优先选用弹簧管压力表，低压环境可选用U形管压强计。实际意义：通过规范操作和误差修正，提高气体压强测量的准确性，可及时发现压力容器内气体压强的异常变化，避免因压强过高引发容器爆炸等安全事故，或因压强过低影响容器正常使用，保障建筑施工现场压力容器的安全运行，降低施工安全隐患。 学科网（北京）股份有限公司 $