2023-2024学年八年级下册物理人教版9.3 大气压强讲义(含答案)

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2023-2024学年八年级下册物理人教版9.3 大气压强讲义(含答案)

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第九章 压强
第3节 大气压强
【例题】(2023 海淀区校级模拟)小华想利用空易拉罐来验证大气压强的存在,下列操作可行的是(  )
A.用手捏易拉罐,易拉罐变瘪
B.用注射器抽取密封易拉罐中的空气,易拉罐变瘪
C.让易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪
D.将密封易拉罐置于深水中,易拉罐变瘪
【答案】B
【分析】分析易拉罐变瘪的原因(A是手的压力、B是水的压力、C是地面的撞击力、D是大气压的作用),判断是否能体验大气压的存在而得出答案。
【解答】解:A、用手捏易拉罐,手对易拉罐施力,使易拉罐变形、变瘪,与大气压无关,故A错误;B、用注射器抽取密封易拉罐中的空气,使里面的气压变小,在外界大气压的作用下变形,故B正确;C、易拉罐从高处下落撞击地面,地面给易拉罐一个很大的力,使易拉罐变形,与大气压无关,故C错误;D、液体内部的压强随深度的增加而增大,将密封易拉罐置于深水中,受到水的压强很大,而使易拉罐变形,与大气压无关,故D错误。
【点评】学生利用身边的器材验证大气压的存在、用所学的知识分析判断,有意义!
熟悉能用大气压解释的现象:马德堡半球实验、钢笔吸墨水、覆杯实验、瓶口吞鸡蛋、吸管吸饮料、瓷砖上的吸盘等。知道最早证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
【闯关01】(2023 成都)地球被几百千米厚的大气层包围着,大气对浸在其中的物体有压强。以下实例中,与大气压作用有关的是(  )
A.沙漠越野车安装宽大的车轮
B.用吸管吸玻璃杯中的饮料
C.船经过船闸从上游驶往下游
D.利用圆木滚动来搬运巨石
【答案】B
【分析】(1)减小压强的方法有两种:在压力一定时,增大受力面;在受力面积一定时,减小压力;(2)当用吸管吸饮料时,是大气压将饮料压进口中的;(3)上端开口,底部相连通的容器叫连通器;(4)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
【解答】解:A、沙漠越野车安装宽大的车轮,是在压力一定时,增大受力面积来减小车对沙子压强,便于行驶,故A不符合题意;
B、当用吸管吸饮料时,先吸走管中的空气,使管内气压减小,这时大气压就把饮料压入管中,从而进入人的嘴中,故B符合题意;
C、船经过船闸从上游驶往下游,工作过程应用了连通器原理,故C不符合题意;
D、利用圆木滚动搬运巨石,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D不合题意。
【点评】本题考查了减小压强的方法、大气压强的作用、连通器原理、减小摩擦力的方法等内容。
【闯关02】(2023春 槐荫区期中)小华将玻璃杯注满水后,用一硬纸片盖住杯口,倒过来后,水不会流出来,这是因为(  )
A.水把纸片粘住了
B.纸片很结实没有掉下来
C.大气对纸片有向上的压强
D.纸片与杯口吸住了
【答案】C
【分析】根据我们对大气压的了解,大气压可以支持10.3m高的水柱,当然可以托住纸片和杯内的水。
【解答】解:“用纸片把盛满水的杯子盖严,使杯口朝下,纸片不会掉下来,水也不会流出来”是因为大气对纸片有向上的压力,能支持纸片和杯内的水,故C正确,ABD错误。
【点评】本题考查了覆杯实验的原理,是基础题。
【闯关03】(2023春 郧阳区期末)将少量热水倒入一空矿泉水瓶中,轻轻摇晃后将热水倒出,立即拧紧瓶盖,然后浇上冷水,可以看到矿泉水瓶变瘪。产生这一现象的主要原因是(  )
A.矿泉水瓶热胀冷缩的结果
B.大气压的作用将水瓶压瘪
C.水瓶内热气将它吸瘪了
D.所浇冷水将矿泉水瓶被压瘪
【答案】B
【分析】通过比较矿泉水瓶内压强和外界大气压强的大小,当大气压大于矿泉水瓶内压强时,矿泉水瓶将被大气压压瘪。
【解答】解:在瓶子注入热水后,瓶中气体受热膨胀跑出了一些,倒出热水密封后,再浇上冷水,瓶内气体温度降低、气压减小,内部压强小于外界大气压强,在大气压的作用下,矿泉水瓶被压扁了,故B正确。
【点评】此题结合生活事例考查了大气压强的存在,物理来源于生活,要学以致用。
■重点02 大气压强的变化
【例题】(2023春 茶陵县期中)如图,将自制气压计从致远楼一楼带到六楼的过程中,细管内水柱的高度和外界气压的变化情况分别是(  )
A.上升,降低 B.下降,升高 C.上升,升高 D.下降,降低
【答案】A
【分析】气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变;当大气压发生改变时,瓶内压强与外部压强不同,则细管内液柱将发生改变。
【解答】解:从山脚到山顶大气压会降低,又因瓶内空气的压强不变,所以在瓶内气压的作用下,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升。故选:A。
【点评】本题考查了简易气压计的制作原理,气压与高度的关系,要求运用物理知识要灵活。注意易错点:外界大气压越小,管中水柱越高。
1.空气内部向各个方向都有压强,且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。 2.大气压随高度增加而减小;且大气压的值与地点、天气、季节的变化有关。一般来说,晴天大气压比阴天高,冬天比夏天高。 3.沸点与压强:一切液体的沸点,都是随气压减小而降低(如在海拔高的山上煮饭,煮不熟);随气压增大而升高(如用高压锅煮饭快)。
【闯关01】(2023春 荔湾区校级期中)如图所示为某座山一部分等高线图,某登山运动员从A点到达B点的过程中,下列说法正确的是(  )
A.运动员携带的气压计的示数在减小
B.运动员的质量减小
C.运动员的惯性在增大
D.在B点烧水时水的沸点比在A点烧水时高
【答案】A
【分析】根据地理课所学等高线知识来看图,B点海拔2000m,A点海拔1000m,即B点比A点高;
(1)大气压随高度的减小而减小;
(2)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关;
(3)惯性的大小只与质量有关;
(4)水的沸点随气压的减小而减小。
【解答】解:B点海拔2000m,A点海拔1000m,即B点比A点高;
A.大气压强随高度的升高而减小,从A点到达B点的过程中,所测气压B点比A点低,即气压计的示数在减小,故A正确;
B.质量是物体的固有属性,与位置的变化无关,故B错误;
C.物体惯性的大小由其质量决定,物体的质量越大其惯性越大,质量越小惯性就越小,而运动员从A运动到B点的过程中,质量不变,所以惯性也不变,故C错误;
D.大气压强随高度的升高而减小,水的沸点随气压的减小而降低,所以从A点到达B点的过程中,在B点烧水时水的沸点比在A点烧水时低,故D错误。
【点评】本题主要考查了大气压强与高度的关系、液体沸点与大气压的关系、惯性的大小,属于基础题。
【闯关02】(2023 阿克苏地区三模)在海拔3000m以内,每升高10m,大气压减小约100Pa。若某地大气压为9×104Pa,该地的海拔约为(  )
A.1m B.10m C.100m D.1000m
【答案】D
【分析】大气压与海拔的关系:海拔越高,大气压越小。
【解答】解:标准气压约为1×105Pa,减小的大气压为:1×105Pa﹣9×104Pa=104Pa;每升高10m,大气压减小约100Pa,故减小的高度为:101000m。故选:D。
【点评】本题考查了大气压与海拔的关系,属于基础题。
【闯关03】(2023春 泸县校级期末)如图,小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是(  )
A.甲图中此时大气压强等于760mm高水银柱产生的压强
B.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
C.高原地区水的沸点比平原地区水的沸点低
D.用吸管吸饮料,在海拔高的地区比海拔低的地区更容易把饮料吸入口中
【答案】C
【分析】(1)在托里拆利实验中,玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小;
(2)气压跟海拔有关,海拔越高,气压越低;
(3)液体的沸点与气压有关,气压越大,沸点越高;
(4)用吸管吸饮料时,饮料在大气压的作用下被压入口中。
【解答】解:A.根据甲图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为:h=760mm﹣10mm=750mm,则此时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故A错误;
B.乙图中,瓶内密闭气体的压强等于玻璃管内液体的压强和外界大气压之和,瓶内气压不变,当外界大气压变小时,在内部气压的作用下,玻璃管内的液面会上升,故B错误;
C.海拔高度越高,气压越低;液体的沸点随气压的减小而降低,因为高原地区气压低,则水的沸点低,故C正确;
D.用吸管吸饮料时,先把吸管内的空气吸走,管内气压减小,小于外界大气压,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管进入口中。海拔高的地区比海拔低的地区大气压低,因此更不容易把饮料压入口中,故D错误。
【点评】本题考查了大气压与高度的关系、沸点与气压的关系、大气压的应用、托里拆利实验,难度不大。
■重点03 大气压的应用
【例题】(2023春 临漳县期末)下列现象中,不是利用大气压作用工作的是(  )
A.用塑料管从瓶子中吸饮料
B.塑料挂衣钩贴在光滑的瓷砖面上
C.自来水钢笔自动出水
D.装满水的杯子倒置过来能把硬纸片吸住
【答案】C
【分析】大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解:A、用力一吸气,吸管内的气压小于外界大气压,饮料在外界大气压的作用下,被压入口腔内,故A利用了大气压;
B、一压吸盘,排出了吸盘内的空气,当吸盘要恢复原状时,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧紧地压在墙面上,故B利用了大气压;
C、自来水钢笔自动出水,是内部气压大于大气压,故C不是利用了大气压;
D、纸的下方受到大气压的作用,纸的上方受到瓶中水产生压强的作用,大气压远大于瓶中的水产生的压强,所以水和纸被大气压托着,不会下落,故D利用了大气压。
故选:C。
【点评】本题考查大气压的有关问题,物理学习的过程中,要多注意观察身边的物理现象,尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
首先应明确应用大气压工作的原理是“在某处使气压降低,由于存在大气压差,在外界大气压的作用下,产生了某种效果”。分析实例中的内、外位置处是否存在大气压差进行解答。 生活中常见的利用大气压工作的实例:钢笔囊吸墨水,吸管吸饮料,抽水机抽水,真空采血管采血,吸盘挂钩紧贴墙壁等。
【闯关01】(2023春 凤阳县校级期中)下列现象中与大气压强无关的是(  )
A.覆杯实验 B.瓶吞鸡蛋
C.吸管吸饮料 D.疫苗接种
【答案】D
【分析】大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注意有没有形成的“气压差”。
【解答】解:A、盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,正是大气压支持着杯内的水不会流出来,利用了大气压强,故A不合题意;
B、瓶中燃烧后,空气减少,瓶内气压减小,鸡蛋剥皮堵住瓶口,鸡蛋被“吸入”瓶中,说明了大气压强的存在,故B不符合题意;
C、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,利用了大气压强,故C不合题意;
D、疫苗接种,是通过人给注射器的活塞施加推力,药液进入人的身体,与大气压强无关,故D符合题意。
【点评】本题主要考查学生对:大气压的综合应用,是一道基础题;平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力,难度不大。
【闯关02】(2023 长沙模拟)如图所示的实例中,与大气压有关的是(  )
A.医生进行肌肉注射 B.下水管U形设计
C.用吸盘搬运玻璃 D.热气球升空
【答案】C
【分析】大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。
【解答】解:A、图示肌肉注射,由于人的推力将药液注入体内,故A错误;
B、洗手池下的回水管成U形,水不流动时,U形管里的水相平,可以防止下水道里的气味散发出来,利用了连通器原理,故B错误;
C、用吸盘搬运玻璃,吸盘在大气压力的作用下吸在墙上,与大气压有关,故C正确;
D、空气在受热时体积会膨胀,热空气比同体积的冷空气轻,热空气会上升,利用浮力大于重力,与大气压无关,故D错误。
【点评】此题是关于大气压与物体压强的应用问题,用大气压及压强的知识解决实际问题,解题时应注意审题,选与大气压无关的,不是选与大气压有关的。
【闯关03】(2023 天津)小华利用饮料瓶完成了如图所示的实验,可以证明大气压存在的是(  )
A.瓶子悬空水不流出 B.水从侧孔喷出
C.用手弹开纸片 D.将瓶按入水中感到费力
【答案】A
【分析】逐一分析各选项中现象产生的原因,找出符合题意的答案。
【解答】解:A、纸片能托住水不流出,是因为大气压给纸片一个向上的作用力,因此该实验能证明大气压的存在,故A正确;B、水从侧孔喷出,水的深度越深,水喷得越远,说明同种液体内部压强随着液体深度的增加而增大,与大气压无关,故B错误;C、用手弹开纸片,钢球掉入瓶中,钢球没有随纸片一起运动,说明钢球具有惯性,同时钢球掉入瓶中,是因为钢球受到重力作用,与大气压无关,故C错误;D、将瓶按入水中感到费力,是因为瓶子排开水的体积增大,受到的浮力增大,瓶子给手向上的作用力增大,与大气压无关,故D错误。
【点评】本题考查证明大气压存在的实例,难度不大。
■难点 气体的压强及变化
【例题】(2023春 西华县期末)如图是人呼吸过程模拟装置。当向下拉动橡皮膜时,容器内的气压将  ,气球在  的作用下体积变大,这个步骤是模拟人的  (选填“吸”或“呼”)气过程。
【答案】减小;大气压;吸。
【分析】在温度不变时,一定质量的气体体积越小,压强越大;体积越大,压强越小。
【解答】解:当向下拉动橡皮膜时,瓶内气体的体积增大,根据气体压强跟体积的关系可知,此时瓶内气体的压强将减小,由于瓶内气压减小,小于瓶外大气压,所以气球会在大气压的作用下体积变大;这个步骤是模拟人的吸气过程。
【点评】理解气体压强跟体积的关系是解答本题的关键。
这里所说的气体压强并不是指大气压强,而是指一定质量的气体的压强。由于气体的压强实质上是大量的做无规则运动的气体分子与容器壁不断碰撞而产生的,因此当其他条件不变的情况下,气体体积减小会使气体分子与容器壁碰撞的次数增多而使压强增大. 1.一定质量的气体,温度不变时,气体的体积越小压强越大,气体体积越大压强越小。 2.一定质量的气体,体积不变时,温度越高压强越大,温度越低压强越小。
【闯关01】(2023春 虎丘区月考)如图所示,金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,这个过程中气泡内气体的压强将(  )
A.不变 B.变大 C.变小 D.无法确定
【答案】C
【分析】气泡在上升过程中,体积会逐渐变大所处的深度变小;根据公式p=ρgh可知气泡所受压强的变化,根据一定质量的气体,体积越大,压强越小分析。
【解答】解:金鱼缸中小金鱼口中吐出的小气泡,在升至水面的过程中体积逐渐变大,所处深度减小,受外部的压强减小,这个过程中气泡内气体质量不变,体积变大,使得内部的压强也减小,从而能平衡外部压强。故选:C。
【点评】本题考查气体的压强与体积关系,属于基础题。
【闯关02】(2023秋 任城区期中)如图是伽利略制造的第一个温度计的形状,若外部气压不变,以下说法正确的是(  )
A.当气温升高时,球形容器内气体体积膨胀,玻璃管内液面下降
B.当气温升高时,球形容器内气体体积缩小,玻璃管内液面上升
C.当气温降低时,球形容器内气体体积缩小,玻璃管内液面下降
D.当气温降低时,球形容器内气体体积膨胀,玻璃管内液面上升
【答案】A
【分析】气体有着较突出的热胀冷缩的性质,随着外界温度的变化,球形容器内气体的体积会有明显的变化。
【解答】解:当外界气温上升的时候,球形容器内的气体受热膨胀,由于密闭,所以压强增大,使管内的液面下降;反之,当外界气温下降的时候,球形容器内的气体收缩,由于密闭,所以压强减小,管内的液面上升。故A正确;B、C、D错误。
【点评】本题主要考查了气体压强跟温度、体积的关系,了解和掌握伽利略温度计的工作原理,是一道中档题。
【闯关03】(2023春 宜兴市期末)一个空塑料药瓶,瓶口扎上橡皮膜、竖直地浸入水中,第一次瓶口朝上,第二次瓶口朝下,这两次药瓶在水里的位置相同,如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.瓶内空气的压强不变 B.瓶内空气的密度变大
C.橡皮膜所受水的压强变大 D.橡皮膜凹陷程度变深
【答案】A
【分析】液体压强的特点:①液体内部朝各个方向都有压强,在同一深度,液体向各个方向的压强相等;②液体的压强随深度的增加而增大;③不同液体的压强还跟密度有关,深度一定时,液体的密度越大,压强越大。
【解答】解:CD、液体内部朝各个方向都有压强,所以橡皮膜不论是朝上还是朝下都会向内凹;液体密度一定时,液体压强随深度的增加而增大,橡皮膜朝下时,浸入液体的深度大,橡皮膜所受水的压强变大,故橡皮膜凹陷程度更大,故CD正确;A、B、由前面分析可知乙图中橡皮膜凹进得更多,质量不变,体积更小,故瓶内空气的密度变大,瓶内空气的压强变大,故A错误,B正确。
【点评】本题考查了液体内部压强的规律,橡皮膜凹陷程度显示了其受到液体压强的大小以及一定质量的气体的压强跟体积的关系,难度一般。
■易错点 托里拆利实验
【例题】(2023春 盘龙区校级月考)小梁同学用实验测量某地大气压的值。她在长约1米,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图所示。
(1)从图中可知大气压值等于  mm水银柱产生的压强。
(2)往玻璃管中倒入水银时,要倒满是因为  。
(3)将玻璃管倾斜放置,管内与管外水银面高度差将  。
(4)将玻璃管顶部敲一个小孔,你认为会出现的现象是:   。
【答案】(1)760;(2)这样可排出玻璃管中的空气;(3)不变;(4)玻璃管中水银会下降到与管外水银面相平。
【分析】(1)在托里拆利实验中,读出玻璃管内水银面与水银槽内水银面的高度差,这一高度差产生的压强就等于大气压强;
(2)要求玻璃管中充满水银,是为了排尽管中的空气;
(3)外界大气压不变,将玻璃管竖直放置,管内与管外水银高度差将不变;当玻璃管倾斜时,管内水银柱高不变,但长度变长;
(4)在托里拆利实验中,管内上方是真空,是管外的大气压支持着管内的水银柱,即管内水银柱产生的压强等于管外的大气压。当在管顶穿一个小孔,就构成了一个连通器,据此分析判断。
【解答】解:(1)图中水银柱的竖直高度为760mm,则此时大气压强等于760mm水银柱产生的压强;
(2)往玻璃管里灌满水银是为了排尽管里的空气,这样当管倒插入水银槽里时,管内水银面上方才可能形成真空;
(3)外界大气压不变,将玻璃管竖直放置,管内与管外水银高度差将不变,当玻璃管倾斜时,管内水银柱高不变,但长度变长;
(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个向下的压强,所以管内的水银会立即下降。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。
【点评】此本题考查了托里拆利实验原理,知道影响托里拆利实验水银柱竖直高度的因素:大气压、上端有空气等,与玻璃管的粗细、长短、倾斜度等无关。
在托里拆利实验中,影响管内外水银面的高度差的因素有外界大气压和是否有空气混入玻璃管。考生往往误以为向上移动玻璃管(管口不出水银面)、往水银槽加水银、用粗一些的玻璃管做实验,可以改变管内外水银面高度差。有时忽视海拔高度对大气压的影响。
【闯关01】(2023 射洪市校级期中)眺望窗外,对面实验楼的初三同学正在实验操作考试,一同学正在测量大气压强,如图所示,玻璃管长约1m,槽内装有水银。下列说法正确的是(  )
A.此装置是一个连通器
B.第一次利用此装置测出大气压强的科学家是帕斯卡
C.将玻璃管倾斜放置时,管内外水银液面高度差会变大
D.将此装置从山脚移到高山顶,管内外水银液面高度差减小
【答案】D
【分析】了解连通器的定义,根据托里拆利实验的设计原理和大气压的变化特点分析,便可得出答案。
【解答】解:A、因玻璃管的上端是封闭的,所以此装置不是连通器,故A不正确。
B、第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利,故B不正确。
C、将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差不变,故C不正确。
D、位置较高处的大气压较低,玻璃管中水银柱的高度就会下降,将此装置从山脚移到山顶,管内外汞液面高度差减小,故D正确。
【点评】本题考查在托里拆利实验的实验依据和实验中注意的事项,以及哪些因素会对测量结果产生影响。
【闯关02】(2023春 湖北期末)在托里拆利实验中,有关说法正确的是(  )
A.当玻璃管从竖直开始慢慢倾斜时,管内的水银柱高度不会发生变化
B.实验中不小心让少量空气漏入管内,所测得大气压应比真实值大
C.灭火器和氧气瓶上的气压计,其制造原理与该实验原理相同
D.在1个标准大气压下,将管从水银槽内轻轻上提,管口未离开水银液面,管内水银柱的高度降低
【答案】A
【分析】托里拆利实验的结果已经证明,在一标准大气压下,大气压能支持约760mm高的水银柱,与管的长短(当然不能短于760mm)、粗细、倾斜与否都没有关系。但如果管上方混入空气就不同了,因为空气也会产生一定的压强,从而抵消了一部分外界气压,从而使水银柱变短。
【解答】解:AD.托里拆利实验中,由于水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,因此将玻璃管稍微倾斜、将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差都将不变,故A正确,D错误;B.实验中不小心让少量空气漏入管内,所少量的空气产生的压强+水银柱产生的压强=外界大气压,所以结果会偏小,故B错误;C.灭火器和氧气瓶上的气压计,是无液压强计,其制造原理与该实验原理相同不同,故C错误。
【点评】本题考查托里拆利实验和气压计,属于中档题。
【闯关03】(2023春 渝北区校级月考)如图所示,在1个标准大气压下,用1m长的玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱的高度为  mm。
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况:(均选填“升高”“不变”或“降低”)
①将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将  。
②将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将  。
(2)如果将试管顶端开一个孔,则  。
A.管内水银立即从小孔喷出来
B.管内水银柱稍下降一些
C.管内水银柱不发生变化发出
D.管内水银柱立即下降至与管外水银面相平
(3)如果用水来代替水银做实验,水  (选填“会”或“不会”)充满玻璃管。若管口刚好在水面上且保证不漏气,此时玻璃管内底部的压强为  Pa。(1个标准大气压取1.0×105Pa,g取10N/kg,结果用科学记数法表示,保留一位有效数字)
【答案】760(1)不变;不变;(2)D;(3)会;9×104。
【分析】(1)玻璃管竖直放置时测出的大气压强,标准大气压下,测出的大气压强为760mm汞柱高;
(2)在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差一般不会改变。
(3)已知水银的密度和水的密度,大气压一样,可求水柱的长度,根据大气压和水的压强即可求出玻璃管内底部的压强。
【解答】解:如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为760mm;
(1)水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将不变;将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将不变;
(2)在玻璃管的顶部穿一小孔,则玻璃管内外都与大气压相通,构成了连通器,则管内的水面将下降,最终与管外液面相平,故选D;
(3)一标准大气压能支持10m高的水柱,玻璃管只有1m长,故水会充满玻璃管;
此时水柱产生的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa,
则玻璃管内底部的压强为1.0×105Pa﹣1×104Pa=9×104Pa。
【点评】本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况,在解答时,要抓住托里拆利实验的原理——大气压与管内水银柱压强是相等的。

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