专项复习3 大气压大小测量及大气压应用-2025-2026学年八年级科学下册期末冲刺复习方案
2026-06-03
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.73 MB |
| 发布时间 | 2026-06-03 |
| 更新时间 | 2026-06-03 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58189803.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以大气压测量为基础,系统覆盖生活应用、沸点关系及交通工具场景,通过实验探究与实际应用结合,构建完整知识逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|大气压大小的测量|6题|实验探究(步骤排序/误差分析/计算)|从吸盘、注射器测量原理出发,建立压强公式应用逻辑|
|大气压和生活|9题|现象解释/选择/填空|联系覆杯实验、吸盘等生活实例,强化大气压存在及方向性认知|
|大气压与沸点|7题|计算/原理分析/选择|结合高压锅、高原环境,构建气压-沸点定量关系及应用逻辑|
|大气压与交通工具|4题|选择/现象解释|通过帆船、汽车天窗等场景,应用流体压强与流速关系|
内容正文:
8下科学 期末冲刺复习方案
专项复习3 大气压和生活
★类型一 大气压大小的测量
题型1 利用吸盘测大气压
1.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的大小,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
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上。
③用弹簧测力计拉动吸盘,直至吸盘恰好脱落,读出此时弹簧测力计的示数为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下列问题。
(1)将吸盘沾水湿润的目的是________________________________。
(2)根据小科的实验数据,计算得到的大气压强等于________Pa。
(3)小科测得的大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①________________;
②________________________。
【答案】(1)增强吸盘与镜面之间的密封性,排尽内部空气 (2) 9.5×10⁴ (3)①漏气或吸盘内空气没有排尽;②受吸盘重力或弹簧测力计自重影响
【解析】(1)大气压能压住吸盘的前提是内部接近真空、密封良好,沾水可以排尽吸盘内空气并密封边缘,防止漏气,保证内外气压差。
(2) 根据题意可知,大气对吸盘的压力F=F示=19N,吸盘平面面积:S=2cm2=2×10-4m2,若不考虑实验过程中的其他影响因素,实验测的大气压值:p=F/S=19N/(2×10⁻⁴m²)=9.5×10⁴Pa。
(3)若实验中测得的大气压值偏小,原因可能是吸盘内空气未排净或者由于误差,弹簧秤读数偏小;吸盘受力变形,往中间聚拢,导致受力面积小,计算时仍然用未收缩时的面积,故而计算出的大气压变小。
2.如图所示,某课外活动小组为了估测大气压的大小,在实验室进行了如下实验:
A.记录弹簧测力计的示数F,这就是大气对吸盘的压力
B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,计算出吸盘与玻璃板的接触面积s
E.计算出大气压的大小p
(1)由于疏忽,实验小组将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序应该是______________。
(2)步骤E中,__________。
(3)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0~15N,为了测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量________ (填"大一些"或"小一些")。
(4)实验小组通过实验测出的大气压值与实际的大气压值相差很大。成员们分析,可能是测得的吸盘的面积不准确,也可能是吸盘与玻璃板面脱离时,弹簧测力计的读数不准确,还可能是______________________________________ (写出一条)。
(5)实验小组又把玻璃板分别斜放、竖放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值。这说明大气压的方向是________________。
【答案】(1) BCA (2) F/S (3)小一些 (4)吸盘内残留空气(或吸盘与玻璃板接触不紧密) (5)向各个方向
【解析】(1)正确顺序:挤压排尽吸盘内空气→缓慢拉吸盘至脱落→记录测力计示数。
(2)大气压对吸盘的压力等于测力计拉力F,根据p=F/S计算大气压强。
(3)由F=pS可知,大气压p一定时,吸盘面积S越小,需要的拉力F越小,更适合用量程小的弹簧测力计。
(4)造成实验结果相差很大的原因有很多,吸盘与玻璃板是否接触紧密是一个重要参考因素;所以可能是:吸盘漏气;或吸盘与接触面之间有杂质;或吸盘内空气没有排干净等(合理即可)。
(5)气体具有流动性,大气压向各个方向都有,因此各个方向拉吸盘都能测出大气压。
题型2 利用注射器测大气压
3.小金做"估测大气压值"的实验,装置如图所示。
(1)小金不能采用________ (填"甲"或"乙")图的装置来估测大气压强,其原因是________
________________________________。
(2)实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F
C.读出注射器的容积V。
D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。
①指出以上实验步骤中的错误并改正:________________________________________。
②改正错误步骤后,用测得的正确的量表示大气压强__________。
(3)同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小金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活塞与注射器筒壁间不完全密封。
上述原因一定会使测量值大于真实值的是____________ (填序号)。
【答案】(1)乙;乙图竖直放置,活塞重力会影响拉力测量,导致结果不准确
(2) ①步骤D错误,应测量注射器有刻度部分的长度L ②FL/V
(3)②
【解析】(1)水平放置时活塞重力不影响拉力读数;竖直放置时,活塞重力会叠加到拉力上,破坏实验准确性。
(2) ①注射器容积V对应的是有刻度部分的长度,不是整支注射器长度,这样才能正确计算活塞面积S=V/L。
②由S=V/L,代入压强公式p=F/S,得p=F÷(V/L)=FL/V。
(3)①残留空气、④漏气都会使测量值偏小;②活塞与筒壁间的摩擦力会增大拉力,使F偏大,测得大气压偏大;③读数不准可大可小。
4.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,请回答下列问题。
(1)如图1所示,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29.9N。
(2)如图2所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为_________cm,计算出活塞的横截面积为________cm²。(结果精确到0.01)
(3)计算得到大气压强的数值为________Pa。
(4)同学们发现实验误差较大。请分析该实验过程中导致所测数据偏小或偏大的因素(请各写出一条)。
①偏小的因素:_________________________________________。
②偏大的因素:_________________________________________。
【答案】(2)6.00 3.33 (3)(4)①空气没有排尽(或橡皮帽密封不好等) ②活塞与筒壁之间有摩擦
【解析】(2)注射器刻度总长6.00cm,容积20mL=20cm³,横截面积S=V/L=20÷6≈3.33cm²。
(3)大气压p=F/S=29.9N÷(3.33×10⁻⁴m²)≈8.98×10⁴Pa。
(4)偏小:筒内有空气,抵消部分大气压;偏大:摩擦使拉力偏大,计算值偏大。
5.某同学自制的气压计如图所示,瓶内装的是红色的水,请回答下列问题。
(1)制作时,瓶内的水________ (填"能"或"不能")装满。
(2)观察气压计时,看细玻璃管内水柱高度的变化,当细玻璃管内水柱上升时说明大气压变________ (填"大"或"小")。
(3)该同学将气压计从1楼拿到5楼的过程中,观察到管内水柱发生了变化,记录如表。
楼层
1
2
3
4
5
管与瓶内液面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
从表中数据可以知道大气压强随高度的增加而________。
【答案】(1)不能 (2)小 (3)减小
【解析】(1)瓶内必须保留少量空气,才能利用内外气压差使水柱高度随外界气压变化;装满水无气压调节空间,无法使用。
(2)外界大气压变小时,瓶内气压大于外界气压,会将水压入玻璃管,水柱上升。
(3)大气压随高度增加而减小,楼层越高,气压越小,管内水柱高度差越大。
6.小明利用容积为2.5mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是________________________________________。
(2)如图甲所示,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为0.6N,则活塞与注射器简间的摩擦力为________N。若增加拉动注射器筒的拉力,当注射器简水平向右加速运动过程中,弹簧测力计的示数________ (填"增大""减小"或"不变")。
(3)小明重新将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为6.6N;然后,如图乙所示,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为________cm,则本地大气压强的测量值为________Pa。
(4)若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________(填"大于""小于"或"等于")实际大气压值。
【答案】(1)排尽注射器内空气,形成近似真空,保证大气压能推动活塞 (2) 0.6;不变 (3) 4.0;9.6×104 (4) 小于
【解析】(1)只有排尽内部空气,活塞外侧大气压才能产生足够压力,保证实验正常进行。
(2) 活塞在水平方向上受到水平向左拉力和水平向右的摩擦力的作用,这两个力为一对平衡力,由二力平衡条件可知,活塞与注射器筒间:f=F=0.6N;滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关,与运动速度无关,因此加速时摩擦力不变,测力计示数不变。
(3) 当活开始滑动时,此时弹簧测力计示数为6.6N,则大气产生的压力为:F大气=6.6N-0.6N=6N;由图乙知,刻度尺的分度值为1mm,因此有刻度部分的长度为:L=4.00cm,注射器的横截面积为:S=V/L=2.5×10⁻⁶m³÷0.04m=6.25×10-4m²;有效拉力F=6.6N−0.6N=6N,。
(4)筒内漏进空气,内部气压会抵消一部分大气压,使测得拉力偏小,计算出的大气压小于真实值。
★类型二 大气压和生活
7.下图所示的四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.图甲中纸片托住了一杯水
B.图乙中塑料吸盘被紧压在平滑的墙上
C.图丙中用塑料吸管吸饮料
D.图丁中用真空采血管采血时,血液会自动流入试管
【答案】D
【解析】A.纸片托水,是大气压向上托住纸片与水,与大气压有关。
B.塑料吸盘紧贴墙面,是吸盘内气压小于外界大气压,大气压将吸盘压在墙上,与大气压有关。
C.吸管吸饮料,是吸气时管内气压减小,大气压将饮料压入嘴中,与大气压有关。
D.真空采血管采血,利用血压大于管内气压,血液自动流入,与大气压无关。
8.小山为使过滤操作能自动添加液体,设计了如图所示的“自动加液过滤器”。若在倒置的烧瓶中盛放待过滤的液体,当漏斗中的液体减少时,烧瓶中的液体会通过“液体流出管”流入漏斗而不会从漏斗中溢出。为使液体顺利流下,需插入“空气导入管”让烧瓶内部与大气相通。下列“空气导入管”及“液体流出管”安装正确的是( )
【答案】A
【解析】空气导入管下口应在滤纸边沿下方,上口在待过滤液液面上方;液体流出管下端需低于空气导入管下口。漏斗液面封住空气导入管时液体停止流出,液面下降后空气进入,液体继续流出,实现自动加液。A选项安装符合要求。
9.如图所示是一个自制气压计。下列说法正确的是( )
A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压小于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
【答案】A
【解析】A.登山时海拔升高,外界大气压降低,瓶内气压大于外界气压,液柱会上升,正确。
B、C.液柱静止时,瓶内气压=外界大气压+液柱产生的压强,因此瓶内气压大于外界大气压,B、C错误。
D.玻璃管粗细不影响液柱高度,不能提高精度,D错误。
10.下列各图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上"吸"起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互"吸"起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能被"吸"向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被"吸"在瓷砖上
【答案】D
【解析】流体压强与流速关系:流速越大,压强越小。
A、B、C均利用流速大、压强小的原理。
D.吸盘吸瓷砖是大气压作用,与流速无关。
11.如图为手部酒精消毒装置,按压前,瓶内的压强______(填“大于”“等于”或“小于”,下同)大气压。用力按压泵头时,酒精被压出,说明储液腔内气体压强______压强,从而推测此时储液腔内的气体压强_____大气压。
【答案】等于;大于;大于
【解析】按压前瓶内与大气相通,压强等于大气压;按压泵头时储液腔体积减小,气体压强大于液体压强,进而大于外界大气压,将酒精压出。
12.小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图所示)。然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是_________,原因是______________;小科看到小明的实验后说:"朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气,也能达到类似的实验效果。原因是__________________________________。
【答案】乒乓球不会掉落 大气压的作用 气体流速越大的位置压强越小
【解析】向上吸气:漏斗内气压减小,外界大气压向上托住乒乓球,不掉落。
向下吹气:漏斗口空气流速大、压强小,下方大气压大于上方,乒乓球被压住不掉落。
13.图甲所示是一把阴阳壶,壶把上开有两孔,可同时盛装两种液体,图乙为该壶的结构示意图(俯视)。使用时,若捂住甲孔,则倒出的是_________液体,这是由于_____________的作用。
【答案】乙 大气压
【解析】捂住甲孔,甲液体上方与大气不通,大气压作用使乙液体从壶嘴流出,因此倒出乙液体。
14.覆杯实验是科学中的一个经典实验。
(1)图甲所示的覆杯实验中,各个朝向的硬纸片都不会掉下来。由该现象可以得出初步结论:_________
(2)向一个高为18cm的杯子中装入部分水,盖上轻质盖片并倒置,倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图乙所示),在杯口和盖片之间形成一段液桥。改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥高度,得到的数据如表所示,可得出的结论是_________
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.168
0.123
(3)实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高空气越容易进入,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_________(填字母)。
【答案】(1)大气向各个方向都有压强
(2)在杯子高度一定时,当空气柱的高度增加时,液桥高度先增大后减小
(3)C
【解析】(1)纸片各个方向都不掉,证明大气压向各个方向存在。
(2)看表格数据:空气柱从2.25→15.75cm,液桥先升后降。
(3)液桥越高越易进空气,实验越难成功,因此选液桥最高的C。
15.图甲所示是快递空气袋,空气袋可以防止物品之间的碰撞,起填充以及缓冲保护的作用。小慧同学好奇,运输过程中挤压时,袋内气压如何变化?她作出如下猜想:
猜想一:袋内空气质量变大,气压变大。
猜想二:空气袋体积变小,气压变大。
(1)仔细分析可知猜想一肯定不正确,理由是__________________________________。
(2)小慧所在实验小组为了验证猜想二,他们打算利用图乙所示的器材,请你帮助小慧他们完成实验方案的设计:用手________________,同时观察_____________________________。
(3)做完验证实验,小慧同学提出了新问题:冬天和夏天空气袋的硬度有何不同?
①小慧将两个大小不等的空气袋A、B(如图丙所示)分别放在阴凉处和制暖的空调房中。
②10min后,小慧用手挤压空气袋A(图丙左侧),小明用手挤压空气袋B(图丙右侧),感知空气袋硬度。
请评估这个实验方案中的不足之处:________________(填一点)。
【答案】(1)袋子密闭,不与外界连通,质量不发生变化;
(2)挤压橡皮膜;U形管液面的高度差;
(3)实验中没有控制两个袋子相同
【解析】(1)由于是密闭袋子,不与外界连通,袋内空气质量不发生变化,故猜想一错误;
(2)压强计是利用U形管液面的高度差来反映橡皮管内压强的大小,橡皮管内气压大,U形管液面的高度差大,所以,为了验证猜想二,即空气袋体积变小、气压变大,可以用手挤压压强计的橡皮膜,观察U形管液面的高度差,若高度差变大,说明橡皮管内气压增大;
(3)要探究:“冬天和夏天空气袋的硬度有何不同?”,需要将两个大小相同的空气袋分别放在阴凉处和制暖的空调房中,而题中小慧用两个大小不等的空气袋甲、乙做实验;
10min后,应该由同一个人分别挤压甲、乙两空气袋,感知空气袋硬度,而题中是小慧用手挤压空气袋甲,小明用手挤压空气袋乙;故题中的不足之处为:甲、乙两个空气袋大小不等的;没有让同一个人感知空气袋的硬度。
★类型三 大气压与沸点
16.将烧瓶内的水加热至沸腾后移去酒精灯,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水(如图所示),会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来。下列说法正确的是( )
A.两次沸腾时,瓶内气体压强相同
B.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内气体压强小
C.两次沸腾时,瓶内水的沸点相同
D.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内水的沸点高
【答案】B
【解析】浇冷水后,瓶内水蒸气液化,气体压强减小。气压越低,沸点越低,因此第二次沸腾时气压更小、沸点更低。
A错误:两次压强不同;C错误:沸点不同;D错误:第二次沸点更低。
17.图甲为西汉时期的熊足青铜鼎,该鼎被誉为“古代高压锅”。向仿制的鼎内装入部分水,盖上鼎盖,闭合锁扣,鼎下堆放干柴燃烧,在标准大气压下,鼎内的水可在120℃沸腾。已知鼎盖面积S=200cm²,大气压为1.01×10⁵Pa。
(1)熊足青铜鼎内水的沸点能达到120℃,可以用图______(填“乙”或“丙”)实验来解释。
(2)如表是水的沸点与气压的关系。
沸点/℃
90
100
105
110
114
气压/kPa
70
101
121
143
163
沸点/℃
118
120
124
128
130
气压/kPa
186
199
226
258
270
在标准大气压下,鼎内水在120℃时沸腾,请列式计算此时该鼎内外气体对鼎盖形成的压力差。
(3)若鼎内的水沸腾时的温度低于120℃,你认为可能的原因有______(多选,填字母)。
A.鼎盖自重较小
B.鼎盖与鼎体结合处不够平整,密封性较差
C.锁扣给鼎盖施加向下的压力
D.鼎内水的质量较大
【答案】(1)乙 (2) 120℃对应气压199kPa=1.99×10⁵Pa,S=200cm²=0.02m²。
Δp=p内−p外=1.99×10⁵Pa−1.01×10⁵Pa=9.8×10⁴Pa
ΔF=Δp·S=9.8×10⁴Pa×0.02m²=1.96×10³N
(3)AB
【解析】(1)沸点随气压升高而升高,乙图是增大气压使沸点升高,丙图是减小气压使沸点降低,青铜鼎通过增大气压提高沸点。
(2)120℃对应气压199kPa,标准大气压为101kPa,压力差公式ΔF=Δp・S,代入数值计算即可。
(3)密封性差会导致锅内气压泄漏,气压不足则沸点低于120℃;鼎盖自重、锁扣压力、水的质量均不影响锅内气压大小。
18.小明在高海拔地区旅行,发现鸡蛋煮不熟,查阅资料发现煮鸡蛋需要达到一定温度,水温达到沸点后不再上升,不同气压下水的沸点不同。表中是大气压和水的沸点之间的关系。
大气压/kPa
沸点/℃
0.51
81
1.01
100
2.03
120
(1)大气压和沸点的关系:____________________________________。
(2)鸡蛋煮不熟的原因:____________________________________。
(3)在高原上想要快速煮熟鸡蛋需要:_________(填字母)。
A.耐烧的锅
B.体积大的锅
C.内部气压高的锅
【答案】(1)同一地点,大气压越高,沸点就越高;大气压越低,沸点就越低
(2)高海拔地区大气压较低,水的沸点低,所以鸡蛋煮不熟
(3)C
【解析】(1)由表格数据直接得出气压与沸点的正相关关系。
(2)海拔越高气压越低,沸点越低,水温达不到煮熟鸡蛋的温度。
(3)用内部气压高的锅,可提高水的沸点,快速煮熟鸡蛋。
19.小明同学在网络微课上看到了一个有趣的实验,但是他不是很清楚这个实验的原理,请你结合情景帮助他解释一下。
"降温沸腾"实验:在玻璃瓶内倒入半瓶水,在微波炉里加热,当玻璃瓶里的水大量沸腾时,立即关掉微波炉,带上绝热手套,取出玻璃瓶并盖紧瓶盖后,发现水停止沸腾。在瓶盖上放上冰块,又可以看到水重新沸腾。请你结合所学知识解释一下"降温沸腾"的原理。
【答案】水的沸点随气压的降低而降低,放上冰块后,玻璃瓶内气体温度降低,气压减小,水的沸点降低,所以水重新沸腾。
【解析】核心规律:气压越低,沸点越低。
20.开发和生产某种产品,应进行相应的科学研究。如研制压力锅,就应该研究气压跟沸点的关系,其研究结果用图像表示如下。
(1)为了节省时间,烹调肉类食品,宜采用______(填“低压烹调”或“高压烹调”)。
(2)用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却(即粥无法从锅体吸热),拿去限压阀后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾,而普通铝锅却看不到这样的现象。其原因是熄火后,压力锅内温度______(填“大于”“等于”或“小于”)100℃,打开锅盖后锅内气压比原来______(填“高”或“低”),粥重新沸腾。
(3)某种型号的压力锅,其限压阀由内阀和外套组成,测得限压阀的整体质量为0.12kg,锅盖出气孔的横截面积为12mm²。当压力锅限压阀开始排气时,锅内最高温度能达到______(当时的大气压为100kPa,g取10N/kg)
【答案】(1)高压烹调 (2)大于;低 (3)120℃
【解析】(1)高压烹调气压高、沸点高,食物熟制速度更快,能节省烹调时间。
(2)高压锅熄火后内部温度仍高于100℃,打开锅盖后气压骤降,粥的沸点降低,因此会重新沸腾。
(3) G=mg=0.12kg×10N/kg=1.2N
S=12mm²=1.2×10⁻⁵m²
Δp=G/S=1.2N/1.2×10⁻⁵m²=1×10⁵Pa=100kPa
p内=p外+Δp=100kPa+100kPa=200kPa,对应温度约120℃。
21.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。小明家的高压锅锅体直径为24cm,排气孔内径为4mm。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。水的沸点与气压的关系如图所示。(g取10N/kg)
(1)请问高压锅的设计运用了哪些科学知识?
(2)已知当大气压为1×10⁵Pa时,该高压锅锅内水的最高温度可达120℃,则小明应该买哪一种限压阀?
(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)气压越大,液体的沸点越高(或二力平衡)。
(2)解:由题图可知,当锅内水的沸点为时,锅内气压,
对限压阀进行受力分析可知,此时限压阀受到锅内气体对它向上的压力、外界大气对它向下的压力以及竖直向下的重力,且,故限压阀的重力
,
限压阀的质量。
所以,应该买质量为100g的限压阀。
答:小明应该买质量为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,锅内水的温度不能达到的情况。
【解析】(1)高压锅利用高压提升沸点;限压阀静止受平衡力。
(2)120℃对应锅内气压1.8×10⁵Pa,对限压阀受力分析:
G=(p−p₀)S=(1.8×10⁵−1×10⁵)×π×(2×10⁻³)²≈1N
m=G/g=0.1kg=100g。
(3)限压阀质量越小,重力越小,锅内所能达到的最大气压越低,沸点越低,煮不熟食物。
22.下图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀,使锅内气体压强减小,保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为,大气压为,高压锅工作时锅内气体压强最大为。(g取10N/kg)
(1)用此高压锅烧水至沸腾时,水的温度________ (填"大于""小于"或"等于")100°C。
(2)计算高压锅工作时锅内、外气体的最大压强差。
(3)计算限压阀的质量。
【答案】(1)大于
(2)高压锅工作时锅内外气体的最大压强差为:Δp=1.8×105Pa-1×105Pa=8×10⁴Pa
(3)由可得,此时作用在出气口的压力:F限=ΔpS=0.8×105Pa×10×10-6m2=0.8N,此时限压阀的重力:G′=F限=0.8N,限压阀的质量:m′===0.08kg。
【解析】(1)液体沸点随气压升高而升高,高压锅内气压大于标准大气压,水的沸点高于100℃。
(2)压强差Δp=p内−p外=1.8×10⁵Pa−1.0×10⁵Pa=8×10⁴Pa。
(3)限压阀平衡时,气压差产生的向上压力等于限压阀重力,即ΔpS=mg,代入数据得m=0.08kg。
★类型四 大气压与交通工具
23.第19届亚运会的帆船项目在象山举行。帆船迎风行驶仍能前进的原理与飞机升空的原理相同。在帆船起航阶段刮起了东风(由东边吹向西边,俯视如图,即由右边吹向左边),为使帆船获得向北的动力,运动员应调整船帆方向为( )
【答案】D
【解析】东风吹向船帆,帆面切割气流形成两侧气压差,产生向北的动力,船帆需朝东北方向摆放。
24.下列说法不正确的是( )
A.飞机前进时,机翼上、下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升
B.玻璃生产车间,利用有真空吸盘的吊车吊运玻璃,是因为吸盘内部压强小于外界大气压
C.人在高山上呼吸困难是因为高山上气压比山下气压高
D.并行的船不能靠得太近是因为流体中流速越大的位置压强越小
【答案】C
【解析】A.机翼上下流速不同产生压强差,形成升力,正确。
B.真空吸盘内部气压小,大气压压紧玻璃,正确。
C.高山上气压更低,氧气稀薄,呼吸困难,C错误。
D.并行船靠近时中间流速大、压强小,易相撞,正确。
25.图中是轿车车顶的外掀式天窗。在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以______(填“增大”或“减小”)空气的流速,使天窗开口处的气压______(填“大于”“小于”或“等于”)车内的气压,有利于保持车内空气清新。
【答案】增大;小于
【解析】流体流速越大、压强越小,车顶凸面增大空气流速,天窗开口处气压小于车内气压,车内空气被自动抽出。
26.货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车斗里。在汽车行驶时,发现有纸箱从车斗里"飞"了出来。为什么会出现这种现象呢?
小明同学经过思考后,进行了模拟实验:将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中"飞"出来,如图所示。请回答下列问题。
(1)小明向铁盒上方吹风是模拟____________。
(2)请用所学的知识解释纸箱从车斗里"飞"出来的原因:__________________________。
【答案】(1)汽车在行驶过程中的空气流动;(2)车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗。
【解析】(1)据图可知,此时的铁盒相当于车斗,铁盒内的纸屑相当于车斗中的纸箱,故小明向铁盒上方吹风是模拟汽车在行驶过程中的空气流动;
(2)据模拟实验可知,车斗内的纸箱上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,故纸箱上方的气压小于纸箱下方的气压,纸箱从车斗里升起,然后在风的作用下吹离车斗。
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8下科学 期末冲刺复习方案
专项复习3 大气压和生活
★类型一 大气压大小的测量
题型1 利用吸盘测大气压
1.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的大小,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
②将吸盘沾水湿润后,压在平面镜上。
③用弹簧测力计拉动吸盘,直至吸盘恰好脱落,读出此时弹簧测力计的示数为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下列问题。
(1)将吸盘沾水湿润的目的是________________________________。
(2)根据小科的实验数据,计算得到的大气压强等于________Pa。
(3)小科测得的大气压强比实际大气压强偏低,可能的原因是①________________;
②________________________。
2.如图所示,某课外活动小组为了估测大气压的大小,在实验室进行了如下实验:
A.记录弹簧测力计的示数F,这就是大气对吸盘的压力
B.将蘸水的塑料挂衣钩的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘
C.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板面
D.量出吸盘与玻璃板接触面的直径,计算出吸盘与玻璃板的接触面积s
E.计算出大气压的大小p
(1)由于疏忽,实验小组将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序应该是______________。
(2)步骤E中,__________。
(3)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0~15N,为了测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量________ (填"大一些"或"小一些")。
(4)实验小组通过实验测出的大气压值与实际的大气压值相差很大。成员们分析,可能是测得的吸盘的面积不准确,也可能是吸盘与玻璃板面脱离时,弹簧测力计的读数不准确,还可能是______________________________________ (写出一条)。
(5)实验小组又把玻璃板分别斜放、竖放,使弹簧测力计向不同方向拉吸盘,也都测出了大气压的值。这说明大气压的方向是________________。
题型2 利用注射器测大气压
3.小金做"估测大气压值"的实验,装置如图所示。
(1)小金不能采用________ (填"甲"或"乙")图的装置来估测大气压强,其原因是________
________________________________。
(2)实验步骤如下:
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F
C.读出注射器的容积V。
D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。
①指出以上实验步骤中的错误并改正:________________________________________。
②改正错误步骤后,用测得的正确的量表示大气压强__________。
(3)同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小金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活塞与注射器筒壁间不完全密封。
上述原因一定会使测量值大于真实值的是____________ (填序号)。
4.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,请回答下列问题。
(1)如图1所示,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29.9N。
(2)如图2所示,用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为_________cm,计算出活塞的横截面积为________cm²。(结果精确到0.01)
(3)计算得到大气压强的数值为________Pa。
(4)同学们发现实验误差较大。请分析该实验过程中导致所测数据偏小或偏大的因素(请各写出一条)。
①偏小的因素:_________________________________________。
②偏大的因素:_________________________________________。
5.某同学自制的气压计如图所示,瓶内装的是红色的水,请回答下列问题。
(1)制作时,瓶内的水________ (填"能"或"不能")装满。
(2)观察气压计时,看细玻璃管内水柱高度的变化,当细玻璃管内水柱上升时说明大气压变________ (填"大"或"小")。
(3)该同学将气压计从1楼拿到5楼的过程中,观察到管内水柱发生了变化,记录如表。
楼层
1
2
3
4
5
管与瓶内液面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
从表中数据可以知道大气压强随高度的增加而________。
6.小明利用容积为2.5mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计、刻度尺和细线来估测本地的大气压值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是________________________________________。
(2)如图甲所示,拔去橡皮帽,将活塞推至注射器筒的底端,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为0.6N,则活塞与注射器简间的摩擦力为________N。若增加拉动注射器筒的拉力,当注射器简水平向右加速运动过程中,弹簧测力计的示数________ (填"增大""减小"或"不变")。
(3)小明重新将活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为6.6N;然后,如图乙所示,用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为________cm,则本地大气压强的测量值为________Pa。
(4)若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________(填"大于""小于"或"等于")实际大气压值。
★类型二 大气压和生活
7.下图所示的四个实例中,与大气压作用无关的是( )
A.图甲中纸片托住了一杯水
B.图乙中塑料吸盘被紧压在平滑的墙上
C.图丙中用塑料吸管吸饮料
D.图丁中用真空采血管采血时,血液会自动流入试管
8.小山为使过滤操作能自动添加液体,设计了如图所示的“自动加液过滤器”。若在倒置的烧瓶中盛放待过滤的液体,当漏斗中的液体减少时,烧瓶中的液体会通过“液体流出管”流入漏斗而不会从漏斗中溢出。为使液体顺利流下,需插入“空气导入管”让烧瓶内部与大气相通。下列“空气导入管”及“液体流出管”安装正确的是( )
9.如图所示是一个自制气压计。下列说法正确的是( )
A.带着它登山的过程中,玻璃管中液柱会逐渐上升
B.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压等于大气压
C.玻璃管中液柱静止时,瓶内气压小于大气压
D.为提高气压计测量精度,可选用更粗的玻璃管
10.下列各图所示的实例中,不能用流体压强与流速的关系解释的是( )
A.图甲,刮大风时,伞面会被向上"吸"起
B.图乙,向两张纸之间吹气,两张纸会相互"吸"起来
C.图丙,等候列车的乘客应站在安全线以外,否则可能被"吸"向列车
D.图丁,将吸盘压在光洁的瓷砖表面,吸盘会被"吸"在瓷砖上
11.如图为手部酒精消毒装置,按压前,瓶内的压强______(填“大于”“等于”或“小于”,下同)大气压。用力按压泵头时,酒精被压出,说明储液腔内气体压强______压强,从而推测此时储液腔内的气体压强_____大气压。
12.小明同学在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球(如图所示)。然后从漏斗尖嘴处向上用力吸气,并将手指移开,看到的现象是_________,原因是______________;小科看到小明的实验后说:"朝漏斗尖嘴处向下持续用力吹气,也能达到类似的实验效果。原因是__________________________________。
13.图甲所示是一把阴阳壶,壶把上开有两孔,可同时盛装两种液体,图乙为该壶的结构示意图(俯视)。使用时,若捂住甲孔,则倒出的是_________液体,这是由于_____________的作用。
14.覆杯实验是科学中的一个经典实验。
(1)图甲所示的覆杯实验中,各个朝向的硬纸片都不会掉下来。由该现象可以得出初步结论:_________
(2)向一个高为18cm的杯子中装入部分水,盖上轻质盖片并倒置,倒置的瞬间水与轻质盖片会一起下降一段高度(如图乙所示),在杯口和盖片之间形成一段液桥。改变杯子内空气柱高度,盖上轻质盖片并倒置,测出相应液桥高度,得到的数据如表所示,可得出的结论是_________
空气柱高度/cm
2.25
4.50
9.00
15.75
液桥高度/cm
0.078
0.138
0.168
0.123
(3)实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高空气越容易进入,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_________(填字母)。
15.图甲所示是快递空气袋,空气袋可以防止物品之间的碰撞,起填充以及缓冲保护的作用。小慧同学好奇,运输过程中挤压时,袋内气压如何变化?她作出如下猜想:
猜想一:袋内空气质量变大,气压变大。
猜想二:空气袋体积变小,气压变大。
(1)仔细分析可知猜想一肯定不正确,理由是__________________________________。
(2)小慧所在实验小组为了验证猜想二,他们打算利用图乙所示的器材,请你帮助小慧他们完成实验方案的设计:用手________________,同时观察_____________________________。
(3)做完验证实验,小慧同学提出了新问题:冬天和夏天空气袋的硬度有何不同?
①小慧将两个大小不等的空气袋A、B(如图丙所示)分别放在阴凉处和制暖的空调房中。
②10min后,小慧用手挤压空气袋A(图丙左侧),小明用手挤压空气袋B(图丙右侧),感知空气袋硬度。
请评估这个实验方案中的不足之处:________________(填一点)。
★类型三 大气压与沸点
16.将烧瓶内的水加热至沸腾后移去酒精灯,水会停止沸腾,迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水(如图所示),会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来。下列说法正确的是( )
A.两次沸腾时,瓶内气体压强相同
B.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内气体压强小
C.两次沸腾时,瓶内水的沸点相同
D.第二次沸腾时比第一次沸腾时,瓶内水的沸点高
17.图甲为西汉时期的熊足青铜鼎,该鼎被誉为“古代高压锅”。向仿制的鼎内装入部分水,盖上鼎盖,闭合锁扣,鼎下堆放干柴燃烧,在标准大气压下,鼎内的水可在120℃沸腾。已知鼎盖面积S=200cm²,大气压为1.01×10⁵Pa。
(1)熊足青铜鼎内水的沸点能达到120℃,可以用图______(填“乙”或“丙”)实验来解释。
(2)如表是水的沸点与气压的关系。
沸点/℃
90
100
105
110
114
气压/kPa
70
101
121
143
163
沸点/℃
118
120
124
128
130
气压/kPa
186
199
226
258
270
在标准大气压下,鼎内水在120℃时沸腾,请列式计算此时该鼎内外气体对鼎盖形成的压力差。
(3)若鼎内的水沸腾时的温度低于120℃,你认为可能的原因有______(多选,填字母)。
A.鼎盖自重较小
B.鼎盖与鼎体结合处不够平整,密封性较差
C.锁扣给鼎盖施加向下的压力
D.鼎内水的质量较大
18.小明在高海拔地区旅行,发现鸡蛋煮不熟,查阅资料发现煮鸡蛋需要达到一定温度,水温达到沸点后不再上升,不同气压下水的沸点不同。表中是大气压和水的沸点之间的关系。
大气压/kPa
沸点/℃
0.51
81
1.01
100
2.03
120
(1)大气压和沸点的关系:____________________________________。
(2)鸡蛋煮不熟的原因:____________________________________。
(3)在高原上想要快速煮熟鸡蛋需要:_________(填字母)。
A.耐烧的锅
B.体积大的锅
C.内部气压高的锅
19.小明同学在网络微课上看到了一个有趣的实验,但是他不是很清楚这个实验的原理,请你结合情景帮助他解释一下。
"降温沸腾"实验:在玻璃瓶内倒入半瓶水,在微波炉里加热,当玻璃瓶里的水大量沸腾时,立即关掉微波炉,带上绝热手套,取出玻璃瓶并盖紧瓶盖后,发现水停止沸腾。在瓶盖上放上冰块,又可以看到水重新沸腾。请你结合所学知识解释一下"降温沸腾"的原理。
20.开发和生产某种产品,应进行相应的科学研究。如研制压力锅,就应该研究气压跟沸点的关系,其研究结果用图像表示如下。
(1)为了节省时间,烹调肉类食品,宜采用______(填“低压烹调”或“高压烹调”)。
(2)用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却(即粥无法从锅体吸热),拿去限压阀后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾,而普通铝锅却看不到这样的现象。其原因是熄火后,压力锅内温度______(填“大于”“等于”或“小于”)100℃,打开锅盖后锅内气压比原来______(填“高”或“低”),粥重新沸腾。
(3)某种型号的压力锅,其限压阀由内阀和外套组成,测得限压阀的整体质量为0.12kg,锅盖出气孔的横截面积为12mm²。当压力锅限压阀开始排气时,锅内最高温度能达到______(当时的大气压为100kPa,g取10N/kg)
21.高压锅是家庭厨房中常见的炊具,利用它可以将食物加热到100℃以上,它省时高效,深受消费者欢迎。小明家的高压锅锅体直径为24cm,排气孔内径为4mm。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。水的沸点与气压的关系如图所示。(g取10N/kg)
(1)请问高压锅的设计运用了哪些科学知识?
(2)已知当大气压为1×10⁵Pa时,该高压锅锅内水的最高温度可达120℃,则小明应该买哪一种限压阀?
(3)请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题。
22.下图为高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内的气体会顶起限压阀,使锅内气体压强减小,保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为,大气压为,高压锅工作时锅内气体压强最大为。(g取10N/kg)
(1)用此高压锅烧水至沸腾时,水的温度________ (填"大于""小于"或"等于")100°C。
(2)计算高压锅工作时锅内、外气体的最大压强差。
(3)计算限压阀的质量。
★类型四 大气压与交通工具
23.第19届亚运会的帆船项目在象山举行。帆船迎风行驶仍能前进的原理与飞机升空的原理相同。在帆船起航阶段刮起了东风(由东边吹向西边,俯视如图,即由右边吹向左边),为使帆船获得向北的动力,运动员应调整船帆方向为( )
24.下列说法不正确的是( )
A.飞机前进时,机翼上、下表面存在压强差,因而有压力差,从而产生升力,使飞机上升
B.玻璃生产车间,利用有真空吸盘的吊车吊运玻璃,是因为吸盘内部压强小于外界大气压
C.人在高山上呼吸困难是因为高山上气压比山下气压高
D.并行的船不能靠得太近是因为流体中流速越大的位置压强越小
25.图中是轿车车顶的外掀式天窗。在轿车行驶时,将天窗的前面关闭,后面微微向上打开,车顶形成一个凸面,这样可以______(填“增大”或“减小”)空气的流速,使天窗开口处的气压______(填“大于”“小于”或“等于”)车内的气压,有利于保持车内空气清新。
26.货车驾驶员在卸货后,把空的纸箱放在车斗里。在汽车行驶时,发现有纸箱从车斗里"飞"了出来。为什么会出现这种现象呢?
小明同学经过思考后,进行了模拟实验:将纸屑放在一个铁盒里,用吹风机向铁盒上方水平吹风,发现有纸屑从铁盒中"飞"出来,如图所示。请回答下列问题。
(1)小明向铁盒上方吹风是模拟____________。
(2)请用所学的知识解释纸箱从车斗里"飞"出来的原因:__________________________。
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