专题09 大气压强与连通器(专项训练)期末全考点专题精讲与压轴突破-2025-2026学年八年级物理下学期(人教版新教材)
2026-06-09
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 大气压强 |
| 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) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.94 MB |
| 发布时间 | 2026-06-09 |
| 更新时间 | 2026-06-09 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58270963.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“概念-实验-应用”逻辑链构建体系,通过易错辨析与实验细节提炼方法,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考点梳理|6大考点(含托里拆利实验等)|实验操作影响分析、6类易错概念辨析|从大气压定义→存在证明→测量实验→变化规律→连通器原理,形成完整认知链|
|真题演练|13道(选择/填空/实验/计算/综合)|题型解法(如连通器判断、大气压计算)|高频考点(托里拆利实验、连通器应用)与题型对应,强化科学探究与问题解决能力|
内容正文:
专题09 大气压强与连通器
目●标●导●航
专题名称
对应教材章节
核心考点内容
大气压强与连通器
人教版八下第九章第3节大气压强
大气压存在的经典实验与生活实例;托里拆利实验细节解析;标准大气压数值;大气压随海拔、沸点的变化规律;连通器原理、特点及生活应用;选择、填空、简答高频考点
核●心●考●点●清●单
考点一 大气压强的存在
1. 大气压强定义:地球周围包裹着厚厚的空气层,我们称之为大气层。大气对浸在它里面的物体产生的压强,叫做大气压强,简称大气压或气压。大气和液体一样具有流动性,因此大气内部向各个方向都存在压强。
2. 证明大气压存在的经典实验
(1)马德堡半球实验:历史上最著名的证明大气压存在的实验,该实验不仅证实了大气压的存在,还直观体现出大气压的数值很大。
(2)覆杯实验:装满水的杯子用硬纸片盖住杯口并倒置,水和纸片不会掉落,是大气压向上托住了纸片与水。
(3)瓶吞鸡蛋实验:瓶内空气受热排出、冷却后气压减小,外界大气压将鸡蛋压入瓶中。
3. 生活中的大气压实例:吸盘挂钩吸附在墙面、吸管吸饮料、钢笔吸墨水、注射器吸取药液、高压锅以外的常规吸水设备,这些现象均利用了大气压强。
考点二 托里拆利实验(测大气压经典实验)
1. 实验简介:意大利科学家托里拆利最早通过实验精确测出了大气压的数值,该实验是期末重点考查内容,需熟记实验细节。
2. 实验过程简述:将一端封闭的长玻璃管灌满水银,用手指堵住管口倒立插入水银槽中;松开手指后,管内水银柱下降一段距离后保持静止,管内水银面上方为真空,管内外水银面的高度差由大气压支撑。
3. 核心结论:标准大气压能够支持760 mm高的水银柱。
4. 实验易错细节分析
(1)玻璃管倾斜:水银柱竖直高度不变,仅玻璃管内水银柱长度变长,大气压数值不变;
(2)玻璃管加粗或变细:管内外水银面高度差不变,大气压不受玻璃管粗细影响;
(3)玻璃管上提或下压(管口不离开水银面):水银柱高度保持不变;
(4)管内混入少量空气:空气会产生向下的压强,导致水银柱竖直高度变小,测得的大气压数值偏小;
(5)实验中用水代替水银:由于水的密度远小于水银,需要十余米长的玻璃管,实验无法实际操作。
考点三 标准大气压
1.数值计算:根据液体压强公式可算出标准大气压:
2.取值说明:物理计算中,粗略计算可简化为。
3.等效理解:标准大气压约能支持水银柱,也约能支持高的水柱。
考点四 大气压的变化规律
1. 大气压与海拔高度的关系:大气压随海拔高度的升高而减小。
原因:海拔越高,空气越稀薄,大气密度越小,产生的压强也就越小。
补充规律:在海拔 3000 m 以内,大约每升高 10 m,大气压减小 100 Pa。
2. 大气压与液体沸点的关系:液体的沸点随气压的减小而降低,随气压的增大而升高。高原地区海拔高、气压低,水的沸点低于,食物难以煮熟,因此高原生活必须使用压力锅;压力锅通过密封增大内部气压,提升水的沸点,从而加快食物煮熟的速度。
3. 其他影响因素:大气压还会受天气、季节影响:一般晴天气压高于阴天,冬季气压高于夏季。
考点五 连通器
1. 连通器定义:上端开口、底部相连通的容器叫做连通器。
2. 连通器工作原理:连通器内装入同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面总保持相平。
原理分析:连通器底部选取一液片,液片左右两侧受到的液体压力大小相等、方向相反,受力平衡,因此两侧液面高度一致。
3. 生活与生产中的连通器应用
(1)日常用具:茶壶(壶身与壶嘴构成连通器)、洗手池存水弯、下水管道防臭弯管;
(2)交通水利:船闸(三峡船是世界最大的人造连通器);
(3)测量工具:水位计、锅炉水位计、简易水平管。
考点六 高频易错概念辨析
✘易错 1:大气压是由于空气重力产生,所以高处没有大气压;✔正解:越高处空气越稀薄,大气压越小,但高空依然存在大气压。
✘易错 2:托里拆利实验中,玻璃管倾斜会改变水银柱竖直高度;✔正解:倾斜只会改变水银柱长度,竖直高度始终不变,大气压数值不变。
✘易错 3:海拔越高,水的沸点越高;✔正解:海拔升高,气压降低,水的沸点随之降低。
✘易错 4:连通器中液面一定相平;✔正解:必须同时满足上端开口、装入同种液体、液体静止三个条件,液面才相平。
✘易错 5:用吸管吸饮料,是嘴巴把饮料 “吸” 上来的;✔正解:实际是口腔吸气后内部气压减小,外界大气压将饮料压入口中。
✘易错 6:标准大气压固定不变,任何地点都是;✔正解:标准大气压为规定值,实际生活中大气压会随海拔、天气、季节发生变化。
真●题●演●练●
一、单选题
1.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)三峡船闸是世界上最大的人造连通器 图是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭,下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
2.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图所示,在探究液体压强特点的实验过程中,将微小压强计的金属探头放在水中,下列说法正确的是( )
A.U形管应用了连通器的原理
B.此时U形管左端内部气压小于右端的大气压
C.在原位置改变压强计的金属探头的方向,U形管两边液面高度差不变
D.把金属探头从水中取出后放在盐水中,U形管两端的液面高度差一定增大
3.(24-25八年级下·福建泉州·期末)2025年4月24日是第十个“中国航天日”,同学们制作了“水火箭”。如图是简易原理图,使用打气筒向“水火箭”内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从“水火箭”中向下喷出,从而使“水火箭”升空。以下说法正确的是( )
A.用力打气使瓶体变大,说明力可以改变物体的运动状态
B.“水火箭”向下喷水的过程中,“水火箭”的惯性减小
C.“水火箭”向下喷水的过程中,“水火箭”对水向下的力大于水对“水火箭”向上的力
D.“水火箭”喷完水后,仍能继续飞行是因为“水火箭”受到惯性力
4.(24-25八年级下·四川达州·期末)关于下面三幅图的说法正确的是( )
A.如甲图,实验中玻璃管上方若有一个小孔,水银会从小孔向上喷出
B.如甲图,仅将竖直玻璃管倾斜,玻璃管内水银柱的长度也会变长
C.如乙图,把自制气压计从山底移到山顶,细管内的水柱下降
D.如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
二、填空题
5.(24-25八年级下·河南新乡·期末)生活处处有物理。拦河大坝做成上窄下宽的形状的原因是:同种液体内部的压强随深度的增加而______;如图为乳牛自动喂水器的部分示意图,其采用多槽位设计,利用______原理,确保每头乳牛都能获得充足的水源。
6.(24-25八年级下·吉林长春·期末)某款擦窗机器人,它的“腹部”有吸盘,当真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,由于___________的作用,它能牢牢地吸附在竖直玻璃上。若擦窗机器人的总质量为,当它吸附在竖直玻璃上处于静止时,它受到的摩擦力大小为___________,方向为___________。
7.(2025·河南洛阳·二模)如图所示是一款擦窗机器人,它可借助真空泵抽出机身吸盘与玻璃之间的空气,利用__________“吸”在玻璃上;吸盘对玻璃的压力是由_________发生形变产生的;当机器人静止在竖直的玻璃上时,真空泵继续向外抽气,机器人所受摩擦力_________(填“变大”“不变”或“变小”)。
8.(24-25八年级下·甘肃平凉·期末)如图所示,用1m长玻璃管做托里拆利实验,测得此时的大气压强等于________mm高水银柱所产生的压强;若将玻璃管向上提升一点,移动玻璃管的过程中不漏气,水银柱高度将________(选填“升高”“不变”或“降低”);若将此装置从山下拿到山上做实验,测量的大气压将________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
三、实验题
9.(24-25八年级下·山东济宁·期末)利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。
(1)实验的原理是_____。
(2)把注射器的活塞推到外筒的最底端,这样做的目的是_____,然后用一个橡皮帽密封注射器的小孔,这样做的目的是_____。
(3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连,如图所示,然后慢慢水平拉动注射器的外筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为19N;假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器的外筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将_____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)观察注射器的最大容积为10cm3,用刻度尺测出注射器_____部分的长度为5cm,由此可计算出活塞的横截面积为_____cm2。
(5)大气压的值为_____Pa。
10.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图甲所示,小明用20mL注射器(含橡皮帽)、小桶、沙子、大量程测力计、刻度尺、细绳等器材估测大气压值。
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔。“橡皮帽封住”的目的是______,为了检验装置是否漏气,不增加器材,方法是______。
(2)如图甲所示,向桶内加入沙子,直至注射器的活塞刚好被拉动,测出此时小桶和沙子的总重为27N;如图乙所示,用刻度尺测出注射器上有刻度部分的长度为______cm,活塞的横截面积为______。测得的大气压值为______Pa。
(3)考虑到摩擦因素,取下橡皮帽,向空桶中加入少量沙子使活塞缓慢匀速向下滑动,测出小桶和沙子总重为2N,则测得的大气压强值可以修订为______Pa。
(4)为了减小活塞摩擦力因素对实验的影响,本实验方案中应选择图丙中A、B、C三种注射器中的______进行实验。
四、计算题
11.(24-25八年级下·北京怀柔·期末)工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,如图所示。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)。求:
(1)电梯空载匀速上升时,靠气压差形成的升力;
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,顶部低压区的气压。
12.(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)今年春季很多学校都模拟了“马德堡半球”实验。老师取一对金属锅,点燃一些棉花放在锅内燃烧,然后赶紧将锅对扣上(锅沿处有橡胶条防止漏气),过一会锅内气压就很小了。然后同学们像拔河一样想把这对锅拉开。
(1)假设锅内是真空,外界大气压为,锅的横截面积为,则大气对锅的压力是多少N?假设平均一对同学(左右两名)产生的拉力为300N,要把锅拉开,需要多少人?
(2)实际操作中,不可能让锅内成为真空,若锅内有少量残留空气,拉开锅实际需要的人数比前问计算出的多还是少?
五、综合题
13.(24-25八年级下·河南信阳·期末)创意改变生活,如图所示是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水,放在水平桌面上,玻璃杯和水总质量为0.28kg.小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸”到水,移开手后,能轻松“吸”到水,若g取,,请完成以下问题:
(1)小科能轻松“吸”到水是利用了_______;吸管和玻璃杯中的液面总保持相平,这应用了_______的原理。
(2)求玻璃杯和水的总重为多少牛?
(3)图中B点所受水的压强为多少帕?
(4)若杯底与桌面的接触面积为,则杯子对水平桌面的压强为多少帕?
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专题09 大气压强与连通器
目●标●导●航
专题名称
对应教材章节
核心考点内容
大气压强与连通器
人教版八下第九章第3节大气压强
大气压存在的经典实验与生活实例;托里拆利实验细节解析;标准大气压数值;大气压随海拔、沸点的变化规律;连通器原理、特点及生活应用;选择、填空、简答高频考点
核●心●考●点●清●单
考点一 大气压强的存在
1. 大气压强定义:地球周围包裹着厚厚的空气层,我们称之为大气层。大气对浸在它里面的物体产生的压强,叫做大气压强,简称大气压或气压。大气和液体一样具有流动性,因此大气内部向各个方向都存在压强。
2. 证明大气压存在的经典实验
(1)马德堡半球实验:历史上最著名的证明大气压存在的实验,该实验不仅证实了大气压的存在,还直观体现出大气压的数值很大。
(2)覆杯实验:装满水的杯子用硬纸片盖住杯口并倒置,水和纸片不会掉落,是大气压向上托住了纸片与水。
(3)瓶吞鸡蛋实验:瓶内空气受热排出、冷却后气压减小,外界大气压将鸡蛋压入瓶中。
3. 生活中的大气压实例:吸盘挂钩吸附在墙面、吸管吸饮料、钢笔吸墨水、注射器吸取药液、高压锅以外的常规吸水设备,这些现象均利用了大气压强。
考点二 托里拆利实验(测大气压经典实验)
1. 实验简介:意大利科学家托里拆利最早通过实验精确测出了大气压的数值,该实验是期末重点考查内容,需熟记实验细节。
2. 实验过程简述:将一端封闭的长玻璃管灌满水银,用手指堵住管口倒立插入水银槽中;松开手指后,管内水银柱下降一段距离后保持静止,管内水银面上方为真空,管内外水银面的高度差由大气压支撑。
3. 核心结论:标准大气压能够支持760 mm高的水银柱。
4. 实验易错细节分析
(1)玻璃管倾斜:水银柱竖直高度不变,仅玻璃管内水银柱长度变长,大气压数值不变;
(2)玻璃管加粗或变细:管内外水银面高度差不变,大气压不受玻璃管粗细影响;
(3)玻璃管上提或下压(管口不离开水银面):水银柱高度保持不变;
(4)管内混入少量空气:空气会产生向下的压强,导致水银柱竖直高度变小,测得的大气压数值偏小;
(5)实验中用水代替水银:由于水的密度远小于水银,需要十余米长的玻璃管,实验无法实际操作。
考点三 标准大气压
1.数值计算:根据液体压强公式可算出标准大气压:
2.取值说明:物理计算中,粗略计算可简化为。
3.等效理解:标准大气压约能支持水银柱,也约能支持高的水柱。
考点四 大气压的变化规律
1. 大气压与海拔高度的关系:大气压随海拔高度的升高而减小。
原因:海拔越高,空气越稀薄,大气密度越小,产生的压强也就越小。
补充规律:在海拔 3000 m 以内,大约每升高 10 m,大气压减小 100 Pa。
2. 大气压与液体沸点的关系:液体的沸点随气压的减小而降低,随气压的增大而升高。高原地区海拔高、气压低,水的沸点低于,食物难以煮熟,因此高原生活必须使用压力锅;压力锅通过密封增大内部气压,提升水的沸点,从而加快食物煮熟的速度。
3. 其他影响因素:大气压还会受天气、季节影响:一般晴天气压高于阴天,冬季气压高于夏季。
考点五 连通器
1. 连通器定义:上端开口、底部相连通的容器叫做连通器。
2. 连通器工作原理:连通器内装入同种液体,当液体不流动时,连通器各部分中的液面总保持相平。
原理分析:连通器底部选取一液片,液片左右两侧受到的液体压力大小相等、方向相反,受力平衡,因此两侧液面高度一致。
3. 生活与生产中的连通器应用
(1)日常用具:茶壶(壶身与壶嘴构成连通器)、洗手池存水弯、下水管道防臭弯管;
(2)交通水利:船闸(三峡船是世界最大的人造连通器);
(3)测量工具:水位计、锅炉水位计、简易水平管。
考点六 高频易错概念辨析
✘易错 1:大气压是由于空气重力产生,所以高处没有大气压;✔正解:越高处空气越稀薄,大气压越小,但高空依然存在大气压。
✘易错 2:托里拆利实验中,玻璃管倾斜会改变水银柱竖直高度;✔正解:倾斜只会改变水银柱长度,竖直高度始终不变,大气压数值不变。
✘易错 3:海拔越高,水的沸点越高;✔正解:海拔升高,气压降低,水的沸点随之降低。
✘易错 4:连通器中液面一定相平;✔正解:必须同时满足上端开口、装入同种液体、液体静止三个条件,液面才相平。
✘易错 5:用吸管吸饮料,是嘴巴把饮料 “吸” 上来的;✔正解:实际是口腔吸气后内部气压减小,外界大气压将饮料压入口中。
✘易错 6:标准大气压固定不变,任何地点都是;✔正解:标准大气压为规定值,实际生活中大气压会随海拔、天气、季节发生变化。
真●题●演●练●
一、单选题
1.(24-25八年级下·甘肃兰州·期末)三峡船闸是世界上最大的人造连通器 图是轮船通过船闸的示意图,此时上游阀门A打开,下游阀门B关闭,下列说法正确的是( )
A.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A两侧的压力相等
B.闸室和上游水道构成连通器,水对阀门A右侧的压力大于左侧的压力
C.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B右侧的压力大于左侧的压力
D.闸室和下游水道构成连通器,水对阀门B两侧的压力相等
【答案】A
【解析】图中上游阀门A打开,下游阀门B关闭 ,闸室和上游水道构成连通器,当水静止时,两侧水深相同,水对阀门A两侧的压强相等、压力相等,故A正确,B错误;阀门B关闭,闸室和下游水道不连通,不能构成连通器,故CD错误。
故选A。
2.(24-25八年级下·河北保定·期末)如图所示,在探究液体压强特点的实验过程中,将微小压强计的金属探头放在水中,下列说法正确的是( )
A.U形管应用了连通器的原理
B.此时U形管左端内部气压小于右端的大气压
C.在原位置改变压强计的金属探头的方向,U形管两边液面高度差不变
D.把金属探头从水中取出后放在盐水中,U形管两端的液面高度差一定增大
【答案】C
【解析】A.连通器是上端开口、下端连通的容器,而U形管的一端连接金属探头,探头是封闭的,所以U形管没有应用连通器的原理,故A错误;
B.由图可知,U形管左端液面低于右端液面,说明左端内部气压大于右端的大气压,故B错误;
C.在原位置改变压强计的金属探头的方向,液体的深度不变,液体的密度也不变,根据液体压强的特点,液体内部同一深度向各个方向的压强相等,所以U形管两边液面高度差不变,故C正确;
D.把金属探头从水中取出后放在盐水中,如果没有说明盐水中的深度与水中深度的关系,无法比较压强的大小,也就无法确定U形管两端的液面高度差的变化,故D错误。
故选C。
3.(24-25八年级下·福建泉州·期末)2025年4月24日是第十个“中国航天日”,同学们制作了“水火箭”。如图是简易原理图,使用打气筒向“水火箭”内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从“水火箭”中向下喷出,从而使“水火箭”升空。以下说法正确的是( )
A.用力打气使瓶体变大,说明力可以改变物体的运动状态
B.“水火箭”向下喷水的过程中,“水火箭”的惯性减小
C.“水火箭”向下喷水的过程中,“水火箭”对水向下的力大于水对“水火箭”向上的力
D.“水火箭”喷完水后,仍能继续飞行是因为“水火箭”受到惯性力
【答案】B
【解析】A.用力打气使瓶体变大,是因为瓶内气体压强增大,作用在瓶内一定面积上的气体压力增大,气体压力使瓶体形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,而不是运动状态,故A错误;
B.惯性大小只与物体的质量有关,“水火箭”向下喷水的过程中,质量减小,所以其惯性减小,故B正确;
C.“水火箭”向下喷水的过程中,“水火箭”对水向下的力和水对“水火箭”向上的力是一对相互作用力,大小相等,故C错误;
D.“水火箭”喷完水后,仍能继续飞行,是因为“水火箭”具有惯性,惯性不是力,不能说受到惯性力,故D错误。
故选B。
4.(24-25八年级下·四川达州·期末)关于下面三幅图的说法正确的是( )
A.如甲图,实验中玻璃管上方若有一个小孔,水银会从小孔向上喷出
B.如甲图,仅将竖直玻璃管倾斜,玻璃管内水银柱的长度也会变长
C.如乙图,把自制气压计从山底移到山顶,细管内的水柱下降
D.如丙图,盆景中的水位能保持一定高度,是利用了连通器原理
【答案】B
【解析】A.托里拆利实验中,玻璃管上方若有一个小孔,则玻璃管内外都与大气压相通,构成了连通器,则管内的水银面将下降,最终与管外液面相平,故A错误;
B.若甲图竖直玻璃管倾斜,由于大气压强不变,因此水银柱的高度不变,但水银柱的长度变长,故B正确;
C.把自制气压计从山下移到山顶,由于大气压随海拔高度的增加而降低,细管内外的压强差变大,所以,细管内的水柱上升,故C错误;
D.丙图中,盆景中的水位能保持一定高度,不是利用了连通器原理,而是利用大气压强,因为连通器是上端开口下部相连通的容器,由图可知,盆景中的瓶子上端不开口,是封闭的,故D错误。
故选B。
二、填空题
5.(24-25八年级下·河南新乡·期末)生活处处有物理。拦河大坝做成上窄下宽的形状的原因是:同种液体内部的压强随深度的增加而______;如图为乳牛自动喂水器的部分示意图,其采用多槽位设计,利用______原理,确保每头乳牛都能获得充足的水源。
【答案】 增大 连通器
【解析】[1]根据液体压强特点可知,同种液体内部的压强随深度的增加而增大。
[2]乳牛自动喂水器的几个槽位上端开口,下部连通,构成连通器,所以乳牛自动喂水器利用了连通器原理。
6.(24-25八年级下·吉林长春·期末)某款擦窗机器人,它的“腹部”有吸盘,当真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,由于___________的作用,它能牢牢地吸附在竖直玻璃上。若擦窗机器人的总质量为,当它吸附在竖直玻璃上处于静止时,它受到的摩擦力大小为___________,方向为___________。
【答案】 大气压 11 竖直向上
【解析】真空泵将吸盘内空气抽出后,吸盘内气压小于外界大气压,在大气压的作用下,机器人牢牢吸附在竖直玻璃上。
机器人静止时处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,二者大小相等。物体的重力
因此摩擦力大小为11N。
重力的方向竖直向下,由于摩擦力与重力是平衡力,二者方向相反,所以摩擦力的方向为竖直向上。
7.(2025·河南洛阳·二模)如图所示是一款擦窗机器人,它可借助真空泵抽出机身吸盘与玻璃之间的空气,利用__________“吸”在玻璃上;吸盘对玻璃的压力是由_________发生形变产生的;当机器人静止在竖直的玻璃上时,真空泵继续向外抽气,机器人所受摩擦力_________(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】 大气压/大气压强 吸盘 不变
【解析】[1]由题意得,将玻璃和机身吸盘之间的空气抽出后,吸盘内气压减小,机器人在大气压的作用下,牢牢地被压在竖直的玻璃上。
[2]吸盘对玻璃的压力是由吸盘发生形变产生的。
[3]擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,竖直方向受到的重力和摩擦力是一对平衡力,这两个力大小相等。当真空泵继续向外抽气时,机器人的重力不变,则擦窗机器人受到的摩擦力不变。
8.(24-25八年级下·甘肃平凉·期末)如图所示,用1m长玻璃管做托里拆利实验,测得此时的大气压强等于________mm高水银柱所产生的压强;若将玻璃管向上提升一点,移动玻璃管的过程中不漏气,水银柱高度将________(选填“升高”“不变”或“降低”);若将此装置从山下拿到山上做实验,测量的大气压将________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】 750 不变 变小
【解析】[1]根据图知,玻璃管内水银面到容器水银面的竖直高度为750mm,故用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为750mm,即外界大气压等于750mm高的水银柱产生的压强。
[2]将玻璃管向上提升一点,移动玻璃管的过程不漏气,因大气压强保持不变,故水银柱高度将不变。
[3]此装置拿到高山上实验,此时外界气压变小,玻璃管内压强大于外界气压,则水银柱的高度降低。
三、实验题
9.(24-25八年级下·山东济宁·期末)利用注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测量大气压强的值。
(1)实验的原理是_____。
(2)把注射器的活塞推到外筒的最底端,这样做的目的是_____,然后用一个橡皮帽密封注射器的小孔,这样做的目的是_____。
(3)用细绳将注射器的活塞与弹簧测力计的挂钩相连,如图所示,然后慢慢水平拉动注射器的外筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为19N;假设注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器的外筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将_____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)观察注射器的最大容积为10cm3,用刻度尺测出注射器_____部分的长度为5cm,由此可计算出活塞的横截面积为_____cm2。
(5)大气压的值为_____Pa。
【答案】(1);(2)排尽注射器内的空气 防止空气进入注射器;(3)不变;(4)有刻度 2;(5)9.5×104
【解析】(1)实验中需要测量拉动注射器筒的拉力和活塞的横截面积,所以测量大气压的原理是。
(2)[1][2]实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排尽注射器中的空气,避免注射器中的空气压强对实验结果产生影响,用一个橡皮帽密封注射器的小孔,这样做的目的是防止空气进入注射器,保证筒内为真空或接近真空状态。
(3)若注射器外筒与活塞密封的空间为真空,再继续稍微拉动注射器的外筒,使活塞再继续滑动一些,弹簧测力计的示数将不变。因为此时活塞受到的拉力只与大气对它的压力平衡,大气压力不变,根据二力平衡,拉力也不变,而活塞与筒壁间的摩擦力不变,所以弹簧测力计示数不变。
(4)[1][2]观察注射器的最大容积为10cm3,为了计算出活塞的横截面积,应用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度,则活塞的横截面积
(5)由题意知,当注射器的活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为19N,则大气压对活塞的压力为19N,因此大气压的值为
10.(24-25八年级下·江苏无锡·期末)如图甲所示,小明用20mL注射器(含橡皮帽)、小桶、沙子、大量程测力计、刻度尺、细绳等器材估测大气压值。
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的前端,用橡皮帽封住注射器的小孔。“橡皮帽封住”的目的是______,为了检验装置是否漏气,不增加器材,方法是______。
(2)如图甲所示,向桶内加入沙子,直至注射器的活塞刚好被拉动,测出此时小桶和沙子的总重为27N;如图乙所示,用刻度尺测出注射器上有刻度部分的长度为______cm,活塞的横截面积为______。测得的大气压值为______Pa。
(3)考虑到摩擦因素,取下橡皮帽,向空桶中加入少量沙子使活塞缓慢匀速向下滑动,测出小桶和沙子总重为2N,则测得的大气压强值可以修订为______Pa。
(4)为了减小活塞摩擦力因素对实验的影响,本实验方案中应选择图丙中A、B、C三种注射器中的______进行实验。
【答案】(1)防止空气进入注射器 见解析;(2)8.00 2.5 ;(3);(4)C
【解析】(1)[1]“橡皮帽封住”的目的是:排尽注射器内的空气,防止外界空气进入,保证实验时只有大气压力作用在活塞上。
[2] 检验装置是否漏气的方法:不增加器材的情况下,可以将注射器活塞推至前端,然后向外拉活塞。如果装置密封良好,活塞很难被拉动;如果装置漏气,活塞可以轻松拉动。因此,通过观察活塞是否容易拉动来判断装置是否漏气。
(2)[1]由图乙可知,刻度尺的分度值为1mm,注射器上有刻度部分的长度
[2]注射器的容积
活塞的横截面积
[3]当活塞刚好被拉动时,小桶和沙子的总重G = 27N,此时大气对活塞的压力
大气压强值
(3)取下橡皮帽,向空桶中加入少量沙子使活塞缓慢匀速向下滑动,测出小桶和沙子总重为2N,这表明摩擦力。
原来测量时,考虑摩擦力后,大气压对活塞的压力力
则修订后的大气压强
(4)A、B、C三种注射器中,A的筒壁较粗,活塞与筒壁的摩擦力最大,C的筒壁最细,活塞与筒壁的摩擦力最小,为了减小活塞摩擦力因素对实验的影响,应选C。
四、计算题
11.(24-25八年级下·北京怀柔·期末)工程师设计了一款新型家用电梯,该电梯外形是长圆筒,如图所示。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)。求:
(1)电梯空载匀速上升时,靠气压差形成的升力;
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,顶部低压区的气压。
【答案】(1)1200N;(2)
【解析】(1)电梯空载匀速上升时,受到了竖直向下的重力,受到了竖直向上的升力,竖直向下的摩擦力,电梯处于平衡态,受平衡力,电梯空载匀速上升时,靠气压差形成的升力
(2)若质量为60kg的人乘电梯匀速上升,靠气压差形成的升力
电梯底部与顶部压强差为
需要上楼时,抽气泵启动,抽走顶部空气,顶部的气压变小,底部的气压不变,等于大气压,故顶部低压区的气压为
12.(24-25八年级下·湖北宜昌·期末)今年春季很多学校都模拟了“马德堡半球”实验。老师取一对金属锅,点燃一些棉花放在锅内燃烧,然后赶紧将锅对扣上(锅沿处有橡胶条防止漏气),过一会锅内气压就很小了。然后同学们像拔河一样想把这对锅拉开。
(1)假设锅内是真空,外界大气压为,锅的横截面积为,则大气对锅的压力是多少N?假设平均一对同学(左右两名)产生的拉力为300N,要把锅拉开,需要多少人?
(2)实际操作中,不可能让锅内成为真空,若锅内有少量残留空气,拉开锅实际需要的人数比前问计算出的多还是少?
【答案】(1)3150N,22人;(2)拉开锅实际需要的人数比前问计算出的少
【解析】(1)大气对锅的压力是
要把锅拉开,一侧所需要的人数为
要取整数为11人,所以两侧需要的人数为人
(2)实际操作中,锅内有少量残留空气,会产生一个对外的压力,受力分析为,所以拉开锅实际需要的人数比前问计算出的人数要少。
五、综合题
13.(24-25八年级下·河南信阳·期末)创意改变生活,如图所示是自带吸管的玻璃杯,杯中装有水,放在水平桌面上,玻璃杯和水总质量为0.28kg.小科用手掌封住杯口,通过玻璃吸管不容易“吸”到水,移开手后,能轻松“吸”到水,若g取,,请完成以下问题:
(1)小科能轻松“吸”到水是利用了_______;吸管和玻璃杯中的液面总保持相平,这应用了_______的原理。
(2)求玻璃杯和水的总重为多少牛?
(3)图中B点所受水的压强为多少帕?
(4)若杯底与桌面的接触面积为,则杯子对水平桌面的压强为多少帕?
【答案】(1)大气压 连通器;(2)2.8N;(3)1000Pa;(4)7000Pa
【解析】(1)[1]用吸管从瓶子里吸水时,先把吸管内的部分空气吸走,管内的气压小于外界大气压,水在大气压的作用下被压入吸管,上升到嘴里,所以使水上升到嘴里的力是大气的压力。
[2]连通器是指上端开口,下部连通的容器。连通器中装入同种液体,在液体静止时,各容器的液面总保持相平。由图可知,杯中装入同种液体,吸管和玻璃杯中的液面总保持相平应用了连通器的原理。
(2)玻璃杯和水的总重
(3)点所受水的压强
(4)杯子对水平桌面的压强
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