期末实验专题复习--测量大气压强-2025-2026学年北师大版物理八年级下学期
2026-06-29
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四节 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 | DOCX |
| 文件大小 | 867 KB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58544631.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦测量大气压的注射器法、托里拆利实验等核心实验,系统整合实验原理、误差分析与器材选择,突出科学探究与科学思维的培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|注射器法|约8题|p=F/S应用、消除摩擦误差(测推拉时力取平均)、S=V/L计算|从原理(二力平衡)到操作(排空气、测长度)再到误差分析(空气残留、摩擦)|
|托里拆利实验|约4题|管内外液面差分析、漏气/倾斜影响判断|从水银柱平衡原理到现象解释(海拔、管径影响)|
|吸盘法|约3题|压力=总重力、面积测量(直径算S)|从大气压与拉力平衡到实际应用误差(吸盘漏气)|
内容正文:
期末实验专题复习--测量大气压强
1.物理兴趣小组的同学在一次研学活动中,想利用注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。请根据他们的实验过程回答以下问题:
(1)补充实验步骤:
A.把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;
B.如图甲,用细线控制注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后按图示位置慢慢拉动图甲中的针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
C.读出注射器针筒的容积V,用刻度尺测出______的长度L;
(2)实验时,同学们发现注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。若同学们用图乙中B注射器测量时,弹簧测力计被拉到最大时,活塞仍没有滑动,可改用图乙中的______(选填“A”或“C”)注射器进行实验;
(3)小明发现,由于活塞与注射器内壁间的摩擦较大,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小明采用了图丙装置,将注射器筒固定在水平桌面上,排尽筒内空气,用橡皮帽封住小孔,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;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出水的质量为时、活塞又开始向右滑动,则所测大气压强的值应为______(用所测出的物理量表示)。
2.用托里拆利装置测量大气压强值的实验如图甲所示。
(1)此时的大气压强等于______mm高的水银柱所产生的压强;若将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面的高度差将______(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)把装满水的量筒口朝下浸入水槽中,按照图乙所示抓住筒底向上提,在筒口离开水面以前是______(选填“真空的”、“充满水的”或“有水,但不满”);
(3)另一组的同学在做托里拆利实验时,不小心把管顶打破一个洞,则管内液柱将______(选填“从小洞喷出”、“保持不变”或“与槽中液面相平”);
(4)用水、玻璃瓶和带有细玻璃管的橡胶塞制成了如图所示的两个装置。要探究大气压随高度的变化应选择如图______(选填“甲”或“乙”)所示装置,若该装置的高度不断升高,其玻璃管中液面将______
3.用注射器估测大气压的值实验中。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,不用橡皮帽封住注射器的小孔,用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.6N;
(2)他重新将活塞推至筒的底端,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,此时弹簧测力计示数为4.2N,然后利用刻度尺测出____________如乙图所示,则本地大气压强的测量值为________ Pa;
(3)根据(2)测得的大气压值与标准大气压值可能不同,原因是__________(不考虑实验时的误差);
(4)小明采用了另一种实验方案测量大气压力:将活塞推至底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞开始向外滑动时,记下此时弹簧测力计示数为F1,当活塞开始向内滑动时,记下此时弹簧测力计示数为F2,则大气对活塞的压力F=____________;
(5)小明认为不能采用丙图的方法来估测大气压的值,主要是因为_______的重力对实验有影响。
4.如图所示,小玮想估测大气压的大小,她设计的实验方案如下:
①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
②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
③记录下此时弹簧测力计的示数为F,就等于大气对吸盘的压力
④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为S
⑤根据,计算出大气压的大小p
(1)实验中小玮将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是 ______;
(2)如果实验中小玮所用的弹簧测力计的量程是0∼5N,吸盘与玻璃板的接触面积是10cm2,她 ______ (选填“能”或“不能”)测出大气压的大小(设大气压约为1.0×105Pa)。要测出大气压的大小,你认为实验中所选吸盘的面积应尽量 ______ (选填“大一些”或“小一些”);
(3)小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。请你帮她分析,可能的原因是 ______ (写出一条)。
5.小桥利用容积1mL的轻质注射器等器材测量大气压,实验中组成图甲示实验装置。
(1)为得到活塞横截面积,量取注射器的有效长度为______cm;匀速拉动活塞时测力计示数如图所示,拉力大小为______N;
(2)考虑到摩擦因素,小桥取下橡皮帽,再次水平向右匀速拉动注射器筒,记下弹簧测力计稳定时的示数为0.4N;
(3)利用以上数据可计算出大气压强是______Pa;
(4)若测量结果小于1.01×105Pa,则造成该偏差的原因可能有______。(填序号)
①橡皮帽封住的注射器尖嘴处有残余气体
②活塞与注射器筒壁不完全密封
③该地区海拔高度较高
(5)如图乙,同学们用吸盘模拟马德堡半球实验,想要估测大气压强的值,他们需要测量的物理量有:刚好拉开吸盘时大气对吸盘的压力F,吸盘的直径D。若上述两个物理量用字母表示,则大气压强的表达式p=______。
6.某物理小组测量大气压强值的实验如图所示。
(1)实验中测得大气压强等于________mm高汞柱所产生的压强,此时的大气压________(填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压;
(2)如果将该实验装置搬到高山上,测得汞柱的高度________(填“变高”“变低”或“不变”);
(3)实验时如果换用更粗的玻璃管,测得汞柱的高度________(填“变高”“变低”或“不变”);
(4)若在玻璃管的A处扎一个孔,此时________(填“有”或“没有”)汞从A处流出,原因是________________
7.小明利用2mL的一次性注射器等器材,估测大气压的值:
(1)操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,并防止进气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为3.6N;
c.用______测出注射器______的长度为5.00cm;
(2)根据实验数据可求出大气压强为______Pa;
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大,对此小明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活塞与注射器筒壁不完全密封;④弹簧测力计的示数没有读准,上述原因一定会使测量值偏小的是______(选择序号);
(4)小明还发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越______;
(5)为了验证自己的猜想,在标准大气压p0下(p0=1×105Pa),小明用一个量程为0~30mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计(图乙,可显示所测气体压强,1kPa=103Pa)上,通过推拉活塞,测得数据记录如表:
V/mL
8
12
16
20
p/kPa
120
80
48
根据表中的数据可得当体积为16mL时,气体的压强为______kPa;实验中注射器刚连接到胎压计时,注射器内的空气体积为______mL。
8.如图是某地进行托里拆利实验时的实验装置图,管内水银面上方为真空。管内的A点是与液面相平的一个点。
(1)此时的大气压强等于__________mm高水银柱产生的压强;
(2)改变管子的倾斜程度,A点处所受到的压强__________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)当管内水银面上方进入空气时,A点的压强__________(选填“变大”、“变小”或“不变”),依据是_____________。
(4)海拔越高,大气压越小。当管内水银柱的高度变大时,该实验装置应在较 __________(选填“高”或“低”)处。
9.用注射器做了以下几个物理小实验。
(1)图甲,注射器内密封有刚烧开的水,向下拉动活塞,水重新沸腾。这是由于拉动活塞后,液面上方气压______(选填“增大”或“减小”),使液体沸点降低;
(2)图乙,两只纸船浮在水面上静止不动,用注射器在两船之间的水面沿图示方向向前快速喷水,两船将______(选填“静止不动”、“相互分开”或“相互靠近”);
(3)图丙,向外拉注射器活塞时,原来悬浮的潜水艇模型将______(选填“上浮”、“下沉”或“静止”);
(4)图丁,注射器筒容积为V,注射器的全部刻度的长为L,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,弹簧测力计的示数为F,则大气压的值可表示为______。若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值偏______。
10.在学完大气压强这一课之后,小李独立设计了一个估测大气压强值的方法如图甲,他用到了注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材,实验步骤如下:
(1)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。读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为L;
(2)水平向右慢慢拉动注射器筒,若选用图乙中注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,则应该换用注射器_______(选填“A”、“B”或“C”)来进行实验;当注射器的活塞刚刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数F,并测出的大气压值p=_______(用所给的字母表示);
(3)小李发现此方法测得的大气压值误差较大,对此小李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空气
②刻度尺的读数没有读准
③活塞与注射器筒壁不完全密封
④活塞与注射器筒壁间有摩擦
上述原因一定会使测量值小于真实值的是_______。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
11.以下是几位同学利用不同器材测大气压的值的方法。
(1)小明同学利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值,如图甲所示。实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,橡皮帽封住注射器的小孔。向右水平匀速拉动注射器外筒,若活塞横截面积为20cm²,弹簧测力计示数为200N,则所测大气压的值为_________Pa,请指出此方案会使得所测大气压值偏大的原因___________;
(2)小明同学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________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。若实验室有A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm²和2cm²,而弹簧测力计量程为10N,实验时应选用__________(选填“A”或“B”)注射器;
(3)小亮同学若想用如图乙或丙所示的实验装置(吸盘重不计)测出大气压,则他应该利用_________图的实验可以粗测大气压的值(选填“乙”或“丙”);
(4)小红同学做托里拆利实验如图所示,则她所测大气压为________mmHg,若她继续做水沸腾实验,则水的沸点________100℃(选填“高于”“等于”或“低于”)。
12.小聪和小明利用注射器、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)如图甲所示,已知所用一次性注射器的容积为V。测出注射器的全部刻度的长度,记为L,则注射器中的活塞的面积______。当注射器中的活塞刚开始滑动时,读得弹簧测力计的示数为F,则该地的大气压强可表示为______;
(2)实验时,小聪又发现,由于活塞与注射器内壁间的摩擦较大。为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,小聪采用了图乙装置,将注射器筒固定在水平桌面上,排尽注射器内的空气,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;然后从烧杯中向外缓慢抽水,当抽出水的质量为时,活塞又开始向右滑动,则活塞与注射器筒之间的摩擦力为______,所测大气压的值应为______。
13.小明设计了用吸盘测量大气压值的实验,请帮助小明做好以下工作。
(1)请补充完整该实验相关步骤:
①如图上所示,将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上,挤出里面的空气;
②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接,向小桶中缓慢注入细沙,直到吸盘恰好脱离板面;
③用天平测出___________(写出相关物理量及其符号);
④用刻度尺测量___________(写出相关物理量及其符号);
⑤大气压强表达式为:p=___________(用上面填写的符号表示)。
(2)若使用天平和刻度尺测量的过程无误且读数准确,则本实验存在误差的原因是:(写出两个)
①___________;②___________。
14.为估测大气压的值,小明准备了的注射器、大量程弹簧测力计、刻度尺、细绳、小桶、细沙等来进行探究,步骤如下:
(1)如图甲所示,测得注射器有刻度部分的长度为___________cm,则活塞的横截面积为___________。
(2)如图乙所示,将注射器的活塞推到注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,在活塞上拴挂一个小桶,然后向桶里逐渐增加细沙,直至活塞刚好被拉动,然后取下小桶,用测力计测出小桶和细沙的总重为,此时测得大气压的值为___________。
(3)取下小桶后,小明发现活塞最终未复位到注射器筒的底端,说明___________。
15.用注射器估测大气压的值实验中。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,不用橡皮帽封住注射器的小孔用手沿水平方向慢慢地拉动注射器筒,当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为0.8N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为______________N;
(2)他重新将活塞推至筒的底端,这样做的目的是_____________,再次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,此时弹簧测力计示数为5.2N,然后利用刻度尺测出注射器刻度部分的长度如乙图所示,则本地大气压强的测量值为_________Pa;
(3)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值____________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)小明认为不能采用丙图的方法来估测大气压的值,主要是因为活塞________对实验有影响。
试卷第1页,共3页
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《期末实验专题复习--测量大气压强 -2025-2026学年北师大版物理八年级下学期》参考答案
1.(1)注射器针筒上有刻度部分
(2) 偏小 C
(3)
【详解】(1)利用注射器测量大气压的值时,需要知道注射器的横截面积,C步骤中已经读出了注射器的容积V,该容积指的是针筒上有刻度部分的容积,故用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度,利用公式可算出注射器的横截面积。
(2)[1]注射器顶端装针头处空气无法排尽,内部具有气压,则会导致测得的大气压力偏小,根据,这将会使测量结果偏小。
[2]因为大气压强是一定的,由F=pS可知,受力面积越小,压力也会越小,所以当弹簧测力计被拉到最大时,活塞仍没有滑动时,可以换用横截面积较小的注射器,故改用图乙中的C注射器,这样拉开活塞的力减小。
(3)当活塞刚开始向左滑动时,活塞受到向右的摩擦力、大气给活塞向右的压力、向左的拉力,根据力的平衡,此时三个力的关系为 ①
当活塞刚开始向右滑动时,活塞受到向左摩擦力、大气对活塞向右的压力、向左的拉力,根据力的平衡,此时三个力的关系为 ②
①②联立,解得,注射器的横截面积,则所测大气压强的值应为
2. 750 不变 充满水的 与槽中液面相平 甲 升高
【详解】(1)[1]由图可知,玻璃管内、外水银面的高度差为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
[2]若将玻璃管稍稍倾斜,但不能改变大气压的大小,就不能改变水银柱的压强,故管内外水银面的高度差将不变。
(2)[3]量筒中原来是充满水的,向上提起量筒的过程中,1标准大气压能够支撑大约10米高的水柱,所以筒口离开水面以前是充满水的。
(3)[4]当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降,此时玻璃管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平。
(4)[5][6]甲图瓶子中水不满,可以制成气压计,气压计从低处带到高处,瓶内空气的压强不变,而外界大气压随高度的增加而减小,此时在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,因此管内水柱的高度会升高。
3. 注射器刻度部分的长度 0.9×105 空气没有排尽或装置漏气 活塞
【详解】(2)[1]注射器是一个圆柱体形状,因此,为了测出活塞所受大气压力和受力面积,需在活塞从被橡皮帽封住的注射器的底端开始滑动后,测出弹簧测力计的示数后,再利用刻度尺测出注射器刻度部分的长度L,再读出有刻度部分的总容积V;观察刻度尺的分度值为1mm,测量时从零刻度测量,所以读数为5.00cm,即注射器有刻度部分的长度为5.00cm,对应的注射器刻度部分的容积为,得出活塞的受力面积
[2]当活塞开始滑动时,活塞受到水平的拉力,以及筒壁的摩擦力与大气的压力的合力,此时活塞受力平衡,则大气压对活塞的压力为
由可得,本地大气压强的大气压强测量值为
(3)[3]如果筒内空气没有排尽或装置漏气,会使拉力测量值偏小,根据压强公式可知,导致测得大气压值偏小。
(4)[4]当注射器中的活塞开始向外滑动时,对瓶塞受力分析知,活塞所受摩擦力为方向和大气对活塞的压力F的方向相同,故由二力平衡得此时
……①当注射器中的活塞开始向内滑动时,对瓶塞受力分析知,此时摩擦力方向改变,则
……②联立①②解得大气对活塞的压力
(5)[5]当采用丙图的方法来估测大气压的值时,由于活塞自身有重力,会影响实验结果。
4.(1)挤出吸盘里面的空气
(2) 不能 小一些
(3)见解析
【详解】(1)蘸水和用力挤压吸盘都是为了尽量将吸盘内的空气排干净,这样里面没有气压,外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上。
(2)[1][2]大气压力约为
所以要把吸盘拉开,至少需要一个量程为100N的测力计,所以用量程0∼5N的弹簧测力计是不能测出大气压的大小的;依据前面的计算,吸盘的面积越大,受到的压力越大,对弹簧测力计的量程要求越大,所以应选面积小一些的吸盘。
(3)小玮通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。请你帮她分析,可能的原因是吸盘漏气,也可能吸盘与接触面之间有杂质或者吸盘内空气没有排干净。
5. 2.50 4.2 0.95×105 ①②③
【详解】(1)[1]用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L=13.50cm-11.00cm=2.50cm
[2]当注射器中活塞刚开始滑动时弹簧测力计的示数如图,分度值为0.2N,示数为4.2N。
(3)[3]小明取下橡皮帽,水平向右拉动注射器筒,此过程中活塞受到向右的拉力、向左的摩擦力,匀速拉动时拉力等于摩擦力为0.4N;活塞的横截面积
大气压的值
(4)[4]①橡皮帽封住的注射器尖嘴处有残余气体,会使拉力变小,受力面积不变,测得的大气压偏小,故①符合题意;
②活塞与注射器筒壁不完全密封,会有空气进入筒内,会使拉力变小,受力面积不变,测得的大气压偏小,故②符合题意;
③该地区海拔高度较高,大气压越小,所以测量的气压可能是该地区海拔高度较高的大气压,故③符合题意。
造成该偏差的原因可能有①②③。
(5)[5]吸盘的面积
大气压强的表达式
6. 750 小于 变低 不变 没有 管内A点上方水银柱产生的压强小于A点受到的大气压
【详解】(1)[1][2]由图知道,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强小于一个标准大气压760mm水银柱。
(2)[3]由于大气压随高度的增加而减小。所以,如果将托里拆利实验装置搬到高山上,测得水银柱的高度变低。
(3)[4]由知道,实验时如果换用更粗的玻璃管,测得水银柱的高度不变
(4)[5][6]A处上方水银柱产生的压强小于750mm水银柱,而外界大气压较大,故A处上方的水银柱在大气压作用下会上升到顶部。而A处下方的水银由于受到向下的大气压,在重力作用下下降到与水银槽中液面相平。并没有水银从A处流出;A处上方水银柱产生的压强小于750mm水银柱,而外界大气压比较大,A处以上的水银柱会在大气压的作用下上升到顶部。
7. 刻度尺 刻度部分 0.9×105Pa ①③ 大 60 9.6
【详解】(1)[1][2]操作步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,再用橡皮帽封住注射器的小孔,并防止进气;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳子的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,当注射器中的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为3.6N;
c.用刻度尺测出注射器有刻度的长度为5.00cm,得到活塞的横截面积为
(2)[3]根据实验数据可求出大气压强为
(3)[4]①③橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体、活塞与注射器筒壁不完全密封,导致活塞两边都受到气压的作用,导致测得的大气压偏小,故①③符合题意;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦,导致测得的大气压的值为大气压与摩擦力之和,故测得的大气压偏大,故②不符合题意;
④弹簧测力计的示数没有读准,会导致测得的气压偏大或偏小,故④不符合题意。
故选①③。
(4)[5]如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞时,越推越费力,。由此猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积越小,压强越大,导致针筒内的活塞受到的压力偏大。
(5)[6]由表中数据得,气体的压强与体积的乘积不变,为960mL·kPa,则当体积为16mL时,气体的压强为
[7]实验中注射器刚连接到胎压计时,注射器内气压为1×105Pa,注射器内的空气体积为
8.(1)750
(2)不变
(3) 不变 见解析
(4)低
【详解】(1)[1]在托里拆利实验中,大气压所能支持的水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度,据此读图可得50mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强。
(2)[2]改变管子的倾斜程度,由于外界的大气压保持不变,则支持的水银柱的高度不变,故A点处所受到的压强不变。
(3)[3][4]玻璃管内真空时,A点压强等于大气压减去A点下方的水银柱压强,玻璃管内混入少量空气时,则管内会有一定的气压,此时A点的压强等于管内气压加上水银柱产生的压强,等于大气压减去A点下方的水银柱压强,故A点的压强不变。
(4)[5]海拔越高,大气压越小。当管内水银柱的高度变大时,表明大气压变大,该实验装置应在较低处。
9. 减小 相互靠近 下沉 小
【详解】(1)[1]当向下拉动活塞时,注射器内的气体体积增大,气体压强会减小。由于液面上方的气压减小,导致水的沸点降低,因此水会重新沸腾。
(2)[2]当用注射器在两船之间的水面沿图示方向向前快速喷水时,两船之间的水流速度会增大。根据流体压强与流速的关系,流速大的地方压强小,因此两船之间的压强会减小。而两船外侧的水流速度相对较小,压强相对较大。在这个压强差的作用下,两船会相互靠近。
(3)[3]在图丙中,潜水艇模型原来处于悬浮状态,说明其受到的浮力与重力相等。当向外拉注射器活塞时,试管内气压变小,外面的水会从进水管进入模型内,潜水艇模型的重力变大,而潜水艇模型的体积不变,受到的浮力不变,因此浮力小于重力,潜水艇模型将下沉。
(4)[4]当注射器中的活塞开始滑动时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,此时弹簧测力计的示数F就近似等于大气压力。注射器的筒容积为V,全部刻度的长为L,则活塞的面积为
则大气压的值可表示为
[5]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。
10. C A
【详解】(2)[1]如果选用图乙中的注射器B,当弹簧测力计被拉到最大值时,活塞仍没有滑动,说明活塞受到的大气压力超过了弹簧测力计的最大量程。根据压强公式,大气压强是一定的,如果活塞的横截面积过大,所需拉力也会增大。因此,应换用横截面积较小的注射器,即注射器 C。
[2]注射器的活塞横截面积,可以通过容积和有刻度部分的长度计算得出活塞的横截面积
注射器的活塞刚刚被拉动时,弹簧测力计的示数F,根据二力平衡可知,大气压力为F,则测出的大气压值
(3)[3]①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余空气,残余空气会产生额外的内部压力,抵消部分外部大气压力,导致测力计所需的拉力变小,测量值偏小。故①符合题意;
②刻度尺的读数没有读准,如果读数偏小,计算出的横截面积S会偏大,导致压强偏小;如果读数偏大,计算出的横截面积S会偏小,导致压强 p偏大。故②不符合题意;
③活塞与注射器筒壁不完全密封,不完全密封会导致部分空气进入注射器内部,减少外部大气对活塞的压力,测力计所需的拉力变小,测量值偏小。故③符合题意;
④活塞与注射器筒壁间有摩擦,摩擦会增加测力计的读数,导致测得的压力变大,测量值偏大。故④不符合题意。
综上所述,会使测量值小于真实值的是①③,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(1) 105 活塞与注射器筒之前存在摩擦
(2) 偏小 A
(3)丙
(4) 740 低于
【详解】(1)[1]向右水平匀速拉动注射器外筒时,弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,根据可得,所测大气压的值为
[2]向右匀速拉动注射器外筒时,以活塞为研究对象,活塞受到向右的摩擦力f、向右的大气压力F0和弹簧测力计向左的拉力F,三力平衡,即F0= F-f,在计算大气压强时,应用计算,而我们用的是,分子少减了个摩擦力,所以导致大气压值偏大。故活塞与注射器筒之前存在摩擦,导致大气压测得偏大。
(2)[1]若实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,拉力的测量值会偏小,由 可知,导致测得的大气压值偏小。
[2]A、B两个注射器的活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,大气压约为1×105Pa。当面积为S1=0.5cm2=5×10-5m2时,由 可知,需要拉力F1=pS1=1×105Pa ×5×10-5m2=5N
当面积为S2=2cm2=2×10-4m2m2时,由 可知,需要拉力F2=pS2=1×105Pa×2×10-4m2=20N
所以实验时应选用A注射器,理由是拉动B注射器所需的力超过弹簧测力计的量程。
(3)乙图中吸盘在竖直方向受竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,并且二力是一对平衡力;在水平方向受大气对吸盘的压力和支持力,二力也是一对平衡力。由于大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系,所以乙图不能求出大气对吸盘的压力,故不可以粗测大气压的值。丙图中吸盘受到大气对下面吸盘的压力和物体的拉力,且拉力大小等于物体受到的重力大小,故乙图能求出大气对吸盘的压力,可以粗测大气压的值。
(4)[1]从水银槽内的水银面开始,管内水银柱的高度是740mm,所以大气压是740mm高水银柱。
[2]水的沸点随气压的减小而降低。由于740mm水银柱小于标准大气压(760mm水银柱),所以若她继续做水沸腾实验,则水的沸点低于100℃。
12.
【详解】(1)[1][2]根据题意知道,注射器的容积为V,全部刻度的长度为L,所以由知道,注射器中的活塞的面积是
根据二力平衡条件可知,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,由此可知,该地的大气压是
(2)[3][4]当注射器中的活塞开始向左滑动时,活塞水平方向受到大气压力、摩擦力和水杯的拉力,则
当注射器中的活塞开始向右滑动时,对活塞受力分析有
两式联立解得
所以测大气压的值为
13. 细沙与小桶、吸盘、细绳的总质量m 吸盘的半径r 吸盘内有空气 测出的总重力大于吸盘所受的大气压力
【详解】(1)[1][2][3]将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上,挤出里面的空气,则吸盘在大气压的作用下被紧压在水平板上,装有适量细沙的小桶挂在吸盘下,小桶对吸盘有个向下的拉力,吸盘恰好脱离板面时,近似认为此时大气压力等于总重力,所以需要用天平测出细沙与小桶、吸盘、细绳的总质量m,根据算出总重力等于大气压力,用刻度尺测量吸盘的半径r,则吸盘的面积为,则大气压强表达式为
(2)[4][5]本实验存在误差的原因可能是将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上,挤出里面的空气的过程中,空气可能没有完全挤出,即吸盘内有空气;也可能向小桶中缓慢注入细沙,直到吸盘恰好脱离板面时,沙子倒多了,此时测出的总重力大于吸盘所受的大气压力等。
14.(1) 10.00 2
(2)
(3)装置漏气
【详解】(1)[1][2]由图甲可知,刻度尺的分度值为0.1cm,因此测得注射器有刻度部分的长度为10.00cm;则活塞的截面积
(2)向桶内逐渐增加细沙,直到活塞刚好被拉动,此时小桶对活塞的拉力等于大气对活塞的压力F大气=F拉=19.8N
此时测得大气压强为
(3)取下小桶后,活塞最终未复位到注射器的底部,因为针筒内进入了少量空气,使针筒内有一定的气压,给活塞一个向外的压力,从而导致活塞最终未复位到注射器的底部,所以说明装置漏气。
15.(1)0.8
(2) 排尽注射器筒内的空气 1.1×105
(3)偏小
(4)重力
【详解】(1)没有密封时,活塞此时受到水平的拉力和筒壁的摩擦力,当活塞匀速运动时,根据二力平衡的知识可知,拉力等于摩擦力,弹簧测力计示数即拉力为0.8N,所以活塞与注射器筒间的摩擦力也为0.8N。
(2)[1]如果注射器筒内有空气,会影响大气压强值的测量,因此测量前应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,目的是排尽注射器筒内的空气,防止漏气的目的。
[2]由乙图可知,刻度尺的分度值为1mm,测量时从零刻度线测量,所以读数为5.00cm,即注射器有刻度部分的长度为5.00cm。当活塞开始滑动时,此时弹簧测力计示数为5.2N,则大气产生的压力为
F=5.2N-0.8N=4.4N
已知注射器有刻度部分的长度为5.00cm,体积为
V=2.0mL=2.0cm3
注射器的横截面积为
大气产生的压强为
(3)如果筒内空气没有排尽,内部有气体向外的压力,使得拉力测量值会偏小,根据压强公式可知,导致测得大气压值偏小。
(4)当采用丙图的方法来估测大气压的值,弹簧测力计的示数等于活塞自身有重力加上大气压力,大气压力不等于测力计示数,所以由于活塞自身有重力,会影响实验结果。
答案第1页,共2页
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