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9.3 大气压强
知识点梳理
1.定义:大气对处在其中的物体有压强,这种压强叫做大气压强,简称 ;
2.产生原因:①空气受到 作用;②空气具有 。
3.验证实验:历史上证明大气压存在的实验是 实验;
4.生活中的例子:瓶吞蛋实验、覆杯实验、吸管吸饮料、吸墨水等;
5.大气压的测量:
①图示:
②意大利科学家 最早测出大气压的数值等于 mm水银柱产生的压强,通常这样大小的大气压叫做标准大气压P0,P0=1.013×105Pa,在粗略计算中,标准大气压可以取为 Pa;
6.大气压与高度的关系:海拔越高,大气压越 ;
7.气压与沸点的关系:液体的沸点随气压的减小而 ,随气压的增大而 (均选填“升高”或“降低”)。
练习题
一、选择题
1.下列科学家中第一个测出大气压强值的科学家是( )
A.阿基米德 B.伽利略 C.帕斯卡 D.托里拆利
2.下列跟大气压有关的描述正确的是( )
A.大气压随高度的增加而增大 B.活塞式抽水机是利用大气压来抽水的
C.同一个地方的大气压一定是不变的 D.水的沸点总是
3.下列情景中利用了大气压的是( )
A. 将药物注射进肌肉 B. 气体将活塞冲出
C. 飞艇上升 D. 用拔子疏通下水道
4.如图为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将变大
B.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将变大
C.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
D.若玻璃管内进入少量气体,管内外水银面高度差将不变
5.小冰上完新课后,回家准备了一些器材自行探究实验。她在一个瓶子内点燃浸过酒精的棉花,然后用剥了皮的鸡蛋堵住瓶口,观察到鸡蛋会进入瓶内。这是因为( )
A.瓶内气体把鸡蛋吸入瓶中 B.瓶口由于热膨胀,使鸡蛋掉入瓶内
C.鸡蛋受到重力的作用 D.瓶内气体压强变小,大气压把鸡蛋压入瓶中
6.在抗击“新型冠状病毒感染的肺炎”疫情中,武汉市的“火神山”、“雷神山”医院内部全部处于“负压”状态,这样可以防止病房内部气体向外扩散。所谓“负压”是指室内的气压低于室外的气压,下列现象中有可能处于“负压”状态的是( )
A.正在炖制排骨的高压锅内 B.被大气压压在瓷砖上的塑料吸盘内
C.充满气后的汽车轮胎内 D.吸饮料之前的吸管内
7.将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰,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),你会观察到烧瓶内的水第二次沸腾起来,则下列说法正确的是( )
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
8.生活中的一些器具或实验室中的某些装置上会有特殊的“孔”,它们的作用不尽相同。下列说法正确的是( )
A.茶壶盖上的“孔”的作用是排气,使茶水加速降温
B.打开行驶的汽车的天窗,汽车顶部的天窗“孔”利用压强差可将车内的空气“抽“到车外
C.电脑上的散热“孔”的作用是减少硬件产生的电热
D.在探究水沸腾的实验中,烧杯盖子上的“孔”的作用是使杯内水面上方的气压小于外界大气压
二、填空题
9.年,德国著名的 实验,有力得证明了大气压强的存在。在高山上“煮米饭不熟”,这是由于高山上气压低,沸点 选填“高”或“低”的缘故。
10.小红从连云港到西藏旅游时,发现随身携带的食品包装袋变得鼓起来,这是因为大气压随高度增加而
(选填“增大”或“减小”),使得袋内的气压 (选填“大于”或“小于”)外部大气压的缘故。小红还了解到在西藏地区用普通锅煮面条不容易熟,这是因为西藏地区水的沸点比平原地区 (选填“低”或“高”)。
11.大气压强随着海拔高度的增加而 (选填“变大”或者“变小”);如图所示,测量大气压时的装置,如果将该装置从一楼拿到6楼,玻璃管中液面高度将 (选填“升高”或者“降低”)。
12.马德堡半球实验及生活中的很多实例都证明了大气压强的存在,经测量,标准大气压的值约为 Pa;制药时为了在不超过的温度下从溶液中除去水分而提取抗菌素,采用的方法是 (选填“升高”或 “降低”) 容器内的气压,从而使水的沸点低于 80℃。
13.如图所示,密闭的玻璃罩内有三个小实验:甲为敞口烧瓶内装有保持95℃的热水来探究沸点与气压的关系;乙为用装满水的杯子和盖着的薄塑料片来验证大气压的存在;丙是充有一定量空气的气球。当用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,请你推测:甲实验中的热水会 ;乙实验中薄塑料片会 ;丙实验中气球的体积会 。
三、实验探究题
14.如图,是某同学自制的气压计,瓶内装的是染有蓝色的水。
(1)制作时,瓶内的水 (“要”“不要”)装满。
(2)观察气压计时,就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 (“大”、“小”)
(3)该同学将气压计从1楼到5楼的过程中,观察到管内水柱发生了变化,记录如下表
楼层 1 2 3 4 5
管内与瓶内液面的 高度差(cm) 5 5.3 5.7 6 6.3
从表中数据可以看出,大气压强随高度的增高而 。(选填“增大”或“减小”)
15.小明利用2.5mL。注射器、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,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,此时弹簧测力计示数为0.6N,则活塞与注射器筒间的摩擦力为 N。实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,该地的大气压约为标准大气压。若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 (选填“甲”或“乙”)注射器。
(3)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,弹簧测力计示数为6.6N;如图乙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 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
四、计算题
16.高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧,锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈,不会漏气。锅盖中间有一排气孔,上面套着类似砝码的限压阀将排气孔堵住,当加热高压锅(锅内有水、食物),锅内气体压强增加到一定程度时,气体就会把限压阀顶起来,蒸气即可从排气孔排出锅外,这样就不会因为锅内压强过大而造成爆炸,以确保安全,如图所示。已知高压锅的限压阀的质量为43.2g,排气孔的面积为6mm2.。求:
(1)锅内气体的压强增大多少,最大气压可达多少?
(2)设锅内压强每增加3.6×103Pa,水的沸点就相应的增加1℃,则锅内的最高温度可达多高?(g取10N/kg;外界大气压强为1标准大气压,计算时取1×105Pa)
参考答案
1.D
2.B
3.D
4.C
5.D
6.B
7.B
8.B
9.马德堡半球;低
10.减小;大于;低
11.变小;升高
12.1.01 × 105;降低
13.沸腾;下落;变大
14.(1)不要
(2)小
(3)减小
15.(1)排尽筒内空气,防止空气进入
(2)0.6;甲
(3)4.00;9×104
(4)偏小
16.(1)解:锅内压强增加了p0===7.2×104Pa
锅内最大压强为p=p气+ p0=1×105Pa+7.2×104Pa=1.72×105Pa
答:锅内压强增加了7.2×104Pa,锅内气体的压强最大可达1.72×105Pa。
(2)解:水的沸点增高Δt=×1℃=20℃
所以,锅内温度最高可达t=100℃+20℃=120℃
答:锅内的最高温度可达120℃。
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