专题10 大气压强(知识点+例题+习题)-2024-2025学年八下物理期末考点专题(人教版2024)(原卷+解析版)

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专题10 大气压强(知识点+例题+习题)-2024-2025学年八下物理期末考点专题(人教版2024)(原卷+解析版)

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专题9.3大气压强
知识点一大气压强的存在
1.实验探究:大气压的存在。
实验探究 现象 分析
硬纸片盖在空塑料杯杯口上,用手按住,并倒置过来,松开手,观察现象 硬纸片掉了下来 硬纸片掉下来,是因为受到了重力作用
杯中装满水,盖上硬纸片,用手按住,并倒置过来,松开手,观察现象 硬纸片不会掉下来 杯中装满水,排出了空气,杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强,由于大气压的作用,硬纸片不会掉下来
在装满水倒置的塑料杯杯底用针扎一个小孔,观察现象 硬纸片掉下来,水流出来 用针在塑料杯杯底扎一个小孔后,水上方有大气压,下面也有大气压,所以水在重力的作用下流出来
探究归纳:大气与液体一样,向各个方向都有压强。
2.大气压:包围在地球周围的空气层叫大气层,大气产生的压强叫作大气压强,简称大气压或气压。
3.大气压产生的原因:(1)大气受到重力作用;(2)大气具有流动性。
4.大气压的特点:①在大气层内部向各个方向都有压强;②在同一高度向各个方向的压强大小相等。
5.大气压存在的现象
◎拓展
大气压的存在及实验证明
(1)平常感觉不到大气压存在的原因:人体就像上面的实验中开口的杯子,身体内外与空气相通,身体各部位内外所受的压力相同,内外平衡。只有气压不平衡时才表现出一些特殊的现象,让我们体会到大气压的存在及其变化。
(2)1654年,在德国马德堡市的广场上做过一个著名的马德堡半球实验,如图9-3-3所示。人们把两个铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。当两侧的马达到16匹时,才将半球拉开。马德堡半球实验不仅证明了大气压强的存在,而且说明大气压强值很大。
例题:下列情景中,利用了大气压强的是(  )
A.氦气球将人带到高空
B.利用圆木滚动来搬运巨石
C.用吸管吸玻璃杯中的饮料
D.沙漠越野车安装宽大的车轮
解:A、氦气球里所充氦气的密度小于空气密度,气球受到的浮力大于重力,因此氦气球将人带到高空是利用了浮力,与大气压无关,故A不符合题意;
B、利用圆木滚动来搬运巨石,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,与大气压无关,故B不符合题意;
C、用嘴轻轻一吸,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,饮料在大气压的作用下,就能被压入嘴中,属于大气压的应用,故C符合题意;
D、沙漠越野车安装宽大的车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:C。
知识点二大气压的测量
1.托里拆利实验
实验 过程 在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用戴手套的手指将管口堵住(如图甲所示),然后倒插在水银槽中(如图乙所示)。放开手指,管内水银面下降到一定高度时不再下降,这时管内外水银面高度差约760mm,水银处于静止状态(如图丙所示),把玻璃管倾斜,水银柱长度变长,但竖直高度差不变(如图丁所示)
实验 分析 玻璃管水银面的上方是真空,没有大气压,管外水银面的上方是空气,玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面,是因为大气压支撑着管内这段水银柱使它不会落下
实验 结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强,即P大气=P水银=P水银gh
这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的,故称为托里拆利实验。
注意
不能用p=pgh计算大气压的原因
在p=pgh中h指的是深度,对大气压来说,h指的是地面到大气最顶层的距离,而大气的最顶层没有一个明确的分界线,那么h就无法确定;p对液体来说指的是液体的密度,对大气来说应该是大气的密度,而大气的密度是不均匀的,且随高度的变化不断变化。所以大气压强不能用p=pgh来计算,只能通过测量来得到。
2.对托里拆利实验的几点认识
(1)水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化,而与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都无关。
(2)玻璃管口在水银槽内的深度不影响实验结果,稍稍向上提或向下按玻璃管,只能改变管内水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度不变。
(3)若玻璃管内进人空气,此时水银柱上方不再是真空,会使水银柱高度变小,使得测量值比实际大气压的值偏小。
(4)若在管的顶部开一小孔,则玻璃管和水银槽构成连通器,管中液面会下降,最终管内外液面相平。
3.标准大气压:托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm,通常把这样大小的大气压叫作标准大气压,用字母po表示。
根据液体压强的公式,760mm高的水银柱产生的压强Po=pgh=13.6×10 kg/m ×9.8Nkg×0.76m=1.013×10 Pao在粗略计算中,标准大气压可以取1×10 Pa(100kPa)。
◎拓展
托里拆利实验中选择水银的原因
由公式p=pgh可知,压强一定时,p越大,h越小,水银是常温下密度最大的液体,在同样的大气压下,需要的玻璃管较短。如果换用其他液体,由于液体的密度小于水银的密度,那么需要的玻璃管就会很长,操作起来很不方便。假如用水来做托里拆利实验,由实验原理可得=,
则===10.336m。可见,实验时需要约11m
的玻璃管,这是很难操作的。
4.气压计:测量大气压的仪器叫作气压计。
(1)水银气压计:在托里拆利实验中,如果玻璃管旁立一个刻度尺,读出水银柱的高度就可知当时的大气压了,这就是一个简单的水银气压计。
(2)金属盒气压计:又叫无液气压计,如图9-3-5所示,它的主要部分是一个波纹状真空金属盒,利用大气压的变化使金属盒厚度发生变化并带动指针的偏转来指示气压的大小,灭火器、氧气瓶上的气压计就是一种无液气压计。如果在气压计表盘上标上高度,就成了高度计。
◎拓展
估测大气压强
(1)用吸盘拉力法。如图9-3-6所示,用弹簧测力计测出从光滑玻璃上拉下吸盘所用的力F,将吸盘的底面圆形画在纸上,用刻度尺测出吸盘的直径d,计算出吸盘的面积S,再利用压强公式P=,即可计算出大气压的大约值。
实验评估:由于吸盘内的空气不能完全挤出,使弹簧测力计示数偏小,从而使所测大气压数值比实际值偏小。
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
②如图9-3-7所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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。当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F。
③观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器全部刻度部分的长度L。④根据公式P=和V=LS,即可以推导出P=
实验评估:实验误差较大的原因为注射器内的空气不能完全排出(或注射器漏气)、活塞与注射器筒壁间存在摩擦。
大气压与高度的关系
问题探究:如图9-3-8所示为大气压测绘人员所绘制的大气压与高度的关系图,通过观察,你能发现大气压与高度有什么关系
探究发现:位置越高,大气压能支持的水银柱的高度就越小,说明大气压大小不是一成不变的,高度越高的位置大气压越小,海平面附近,大气压强约等于标准大气压。
6.沸点与气压的关系
(1)实验现象:如图9-3-10所示,将水加热至沸腾后停止加热,沸腾停止,若将烧瓶内部的空气抽出,停止沸腾的水又重新沸腾起来。
(2)现象分析:抽出空气,瓶内的气压降低,停止沸腾的水还能重新沸腾起来,说明瓶内水的沸点降低了。
(3)实验结论:液体的沸点与液体表面上方的气压有关,气压降低沸点降低,气压升高沸点升高。
(4)生活实例:高原上水的沸点低,会出现煮鸡蛋煮不熟的现象;在高山上需要用压力锅来做饭。
例题:如图所示,为托里拆利实验的情景,要使管内外水银面的高度差h变小,以下操作可行的是(  )
A.将玻璃管稍微倾斜放置
B.将玻璃管稍微向上提升,管口不离开液面
C.使用更粗的玻璃管做实验
D.将装置拿到海拔高的地方做实验
解:ABC、托里拆利实验中,是否倾斜、上提下压、管的粗细都不影响水银柱的高度,故ABC不符合题意。
D、山顶海拔高,气压低,大气压支持的水银柱高度减小,所以管内、外水银面高度差h变小,故D符合题意。
故选:D。
例题:同学做托里拆利实验,测得管内外水银面高度差约为76cm,同学想改变这个高度差,可以采取下面措施中的(  )
A.往水银槽内加少量水银
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.在玻璃管中进入少量气体
解:托里拆利实验中,管内外水银面高度差是由外界大气压决定的,若玻璃管顶端是真空,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。具体分析如下:
A、往水银槽内加少量水银,水银槽中水银面升高,但大气压不变,根据p=ρgh,支持的水银柱高度不变,管内外水银面高度差不变。故A不符合题意;
B、用粗一些的玻璃管做实验,玻璃管粗细不影响水银柱产生的压强,大气压不变,管内外水银面高度差也不变。故B不符合题意;
C、把玻璃管往上提一提,但不出水银面,管内水银柱上方依然是真空,大气压不变,管内外水银面高度差不会改变。故C不符合题意;
D、在玻璃管中进入少量气体,气体对水银柱产生向下的压强,会使水银柱高度降低,从而改变管内外水银面高度差。故D符合题意。
故选:D。
1.以下估测值符合实际的是(  )
A.教室中大气压约为103pa
B.托起一个鸡蛋所用的力大约为0.5N
C.青藏高原上,水的沸点约为105℃
D.一个中学生在地球上所受重力约为50N
【答案】B
【解答】解:A.教室内的大气压约为105Pa左右,故A不符合题意;
B.用手托起2个鸡蛋的力约为1N,所以托起一个鸡蛋所用的力大约为0.5N,故B符合题意;
C.一个标准大气压下水的沸点为100℃,气压减小,沸点降低,在我国青藏高原上,由于海拔高,气压低,水的沸点将低于100℃,故C不符合题意。
D.中学生的重力约为500N,故D不符合题意。
故选:B。
2.请同学们根据生活经验,判断下列描述符合实际情况的是(  )
A.长沙大气压强约为1.01×105Pa
B.中学生的重力约为50N
C.托起一个鸡蛋的力约为5N
D.中学生站立时对地面的压强约为2×106Pa
【答案】A
【解答】解:A、长沙在湖南省,海拔较低,大气压强约为1.01×105Pa,故A正确;
B、中学生的质量一般在50kg左右,根据重力与质量的关系可得重力约为G=mg=50kg×10N/kg=500N,故B错误;
C、托起一个鸡蛋的力约为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故C错误;
D、中学生的体重约为500N,双脚站立在水平地面上静止时,对地面的压力F=G=500N,双脚与地面的接触面积大约400cm2,即0.04m2,对地面的压强约:p1.25×104Pa,故D错误。
故选:A。
3.下列数值与实际不相符的是(  )
A.一名中学生的重力约是50N
B.中学生站立时对水平地面的压强是1×104Pa
C.粗略计算大气压约为1×105Pa
D.大气压大约能支撑10米高的水柱
【答案】A
【解答】解:A.中学生体重大约是500N,故A不符合实际,符合题意;
B.中学生每只鞋的底面积大约为250cm2,即0.025m2,压力大小F=G=500N
中学生站立时对地面的压强大约为,故B符合实际,不符合题意;
C.一标准大气压的值是1.01×105帕,粗略计算大气压约为105帕,故C符合实际,不符合题意;
D.一标准大气压的值是1.01×105帕,1个标准大气压大约能够支持10m高的水柱,故D符合实际,不符合题意。
故选:A。
4.下列物理量符合实际情况的是(  )
A.教室门的高度约为3m
B.八年级下册物理课本的质量约为300g
C.学校所在位置的大气压约为106Pa
D.中学生的重力约为50N
【答案】B
【解答】解:A.教室门的高度约为2m,故A不符合题意;
B.两个苹果的质量在250g左右,八年级物理课本的质量与此差不多,约300g,故B符合题意;
C.学校所在位置的大气压,接近标准气压值,约为105Pa,故C不符合题意;
D.一名中学生所受的重力约为500N,故D不符合题意。
故选:B。
5.根据所学的物理知识和生活经验,最接近实际的是(  )
A.人步行的速度大约是1.1m/s
B.一名普通中学生的重力约50kg
C.重庆大气压约为1×106Pa
D.中学生双脚站立时对地面的压强约1000Pa
【答案】A
【解答】解:A.一般情况下,人正常步行的速度约为1.1m/s,故A符合题意;
B.一名中学生质量约为50kg,所受的重力约为500N,且重力的单位是牛,故B不符合题意;
C.重庆大气压与一个标准大气压相差不大,约为1×105Pa,故C不符合题意;
D.一名中学生的重力约为500N,双脚站立时对地面对水平地面的压力约500N,与地面的接触面积约500cm2=0.05m2,对地面的压强为,故D不符合题意。
故选:A。
6.小博同学对身边的物体的一些物理量做了估测,其中不符合实际的是(  )
A.教室里的大气压约为1×105Pa
B.八年级下册物理课本重约100N
C.自己用的课桌高约80cm
D.自己双脚站立时,对教室地面的压强约1.5×104Pa
【答案】B
【解答】解:A、教室里的大气压约为一个标准大气压,大小为1.0×105Pa,故A符合实际;
B、八年级下册物理课本的质量m≈300g,其重力约为G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,故B不符合实际;
C、初中生的课桌大约是初中生身高的一半,初中生的身高约160cm,课桌高度一般在80cm左右,故C符合实际;
D、初中学生的重力约500N,站立在地面时,对地面的压力约为500N,双脚站立时脚与地面的接触面积大约0.04m2,对地面的压强约为,故D符合实际。
故选:B。
7.关于一标准大气压的值,下列叙述不合理的是(  )
A.一标准大气压约为1.01×105Pa
B.相当于76m水银柱产生的压强
C.相当于约10.3m水柱产生的压强
D.相当于约10N的压力作用在1cm2的面积上
【答案】B
【解答】解:
A、一标准大气压约为1.01×105Pa,故A正确;
B、一标准大气压等于76cm即760mm水银柱产生的压强,故B错误;
C、一标准大气压可以支持的水柱的高度为h水10.3m,故C正确;
D、一个标准大气压约为1.0×105Pa=1.0×105N/m2,相当于1.0×105N的压力作用在1m2面积上,或10N的压力作用在1cm2的面积上,故D正确。
故选:B。
8.下列估测符合实际的是(  )
A.青藏高原上水的沸点为100℃
B.一名中学生双脚站立时对水平地面的压强大约为1000Pa
C.一个鸡蛋的重力约为300N
D.教室内的大气压强约为1×105Pa
【答案】D
【解答】解:A.1个标准大气压下,水的沸点是100℃,大气压随高度的增大而降低,故A错误;
B.一个中学生的重力大约600N,双脚的面积约500cm2,
压强pPa,故B错误;
C.一个鸡蛋的重力约为0.8N,故C错误;
D.1个标准大气压约为1.013×105Pa,故D正确;
故选:D。
9.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析错误的是(  )
A.甲图,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越多,海绵凹陷越明显
B.乙图,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差变大
C.丙图,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.丁图,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
【答案】D
【解答】解:A.由p知,在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显,即海绵凹陷越明显,瓶中水越多,压力越大,海绵凹陷越明显,故A不合题意;
B.在同种液体中,液体压强随深度的增加而增大,当压强计的探头在水中的深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差增大,故B不符合题意;
C.由p知,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值,故C不符合题意;
D.如丁图所示,向试管外抽气,试管内的气压减小,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点降低,故D符合题意。
故选:D。
10.如图所示,是用注射器、弹簧测力计等估测大气压的值的装置,下列说法中错误的是(  )
A.该实验选择横截面积小的注射器是考虑到学生用的弹簧测力计量程不够大
B.实验前先将活塞推至注射器筒的底端,是为了排尽筒内的空气
C.用注射器容积除以注射器的全部长度I总,可求出活塞的横截面积
D.测得的大气压值偏小,可能是因为注射器筒内的空气没有排尽
【答案】C
【解答】解:
A、由实验原理可知,当注射器中的活塞刚开始滑动时,所需的拉力F=F大气=p大气S;若选粗的注射器,横截面积S较大,需要的拉力较大,可能会超出测力计的量程,所以,该实验选择横截面积小的注射器是考虑到学生用的弹簧测力计量程不够大,故A正确;
B、实验前先将活塞推至注射器筒的底端,是为了排尽筒内的空气,减小误差,故B正确;
C、注射器是一个圆柱体形状,因此,应测量这个筒壁有刻度部分的长度,而不是整个筒壁的长度,再读出容积V,得出活塞的面积,故C错误;
D、实验测得的大气压值偏小,可能是因为注射器筒内的空气没有排尽,故D正确。
故选:C。
11.第一个用实验的方法,准确测出大气压强数值的科学家是(  )
A.奥托 格里克 B.托里拆利
C.帕斯卡 D.伽利略
【答案】B
【解答】解:奥托 格里克证明了大气压的存在;历史上科学家托里拆利第一次测出了大气压值。
故选:B。
12.如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是(  )
A.该装置测出的当地大气压是ρ水银g(h1+h2)
B.向槽中注入少量水银,管内外水银面高度差h1将变小
C.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差h1将变大
D.若玻璃管内进入少量气体,会发现h1变小
【答案】D
【解答】解:A、由图可知,水银柱的高度为h1,根据液体压强公式可知,图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是ρ水银gh1,故A错误;
BC、在托里拆利实验中,由于玻璃管内外水银面高度差所产生的压强等于外界大气压,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与向上稍提、玻璃管的粗细、倾斜程度、槽中水银的多少无关,故BC错误;
D.图中托里拆利实验中真空部分如有空气,会使水银柱变低,因此会发现h1变小,故D正确。
故选:D。
13.如图所示是“估测大气压”的实验,下列关于该实验的分析错误的是(  )
A.将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气
B.如果装置漏气会造成测量出的大气压的值偏小
C.为计算活塞的横截面积,并不需要测出注射器的全部长度
D.实验的原理是根据p求出大气压强的值,选用粗细不同的注射器其F值的大小是一样的
【答案】D
【解答】解:A、实验时将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽注射器内的空气,减小误差,故A正确;B、当注射器漏气时,会造成拉力F偏小,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏小,故B正确;C、注射器是一个圆柱体形状,因此应量出其有刻度部分的长度,再读出容积V,得出活塞的面积,故C正确;
D、注射器中的活塞的横截面积越大受到的大气压强越大,所以选用粗细不同的注射器其F值的大小是一不样的,故D错误。
故选:D。
14.下列有关物理量的估测,最符合实际的是(  )
A.一个鸡蛋的重力约为5N
B.一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强约为1.2×104Pa
C.八年级下册物理课本的重力约为260N
D.泰山山顶的大气压约为2×107Pa
【答案】B
【解答】解:A、一个鸡蛋的质量约为50g=0.05kg,其重力约为:G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N,故A不符合实际:
B、中学生双脚与地面的受力面积约为0.05m2一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N
则一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强:
,故B符合实际;
C、八年级下册物理课本的质量约为200g=0.2kg,其重力约为:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,故C不符合实际;
D、大气压随高度的增加而减小,泰山顶上的大气压应小于一个标准大气压,即小于1.013×105Pa,故D不符合实际。
故选:B。
15.“十一”国庆长假期间,小明全家到老君山旅游,他们乘坐的观光缆车随钢缆一起斜向上做匀速直线运动,如图所示。忽略空气阻力,下列判断正确的是(  )
A.小明相对于缆车是运动的
B.缆车受到的拉力和总重力是一对平衡力
C.缆车外大气压随高度的增加而增大
D.缆车上行时受到的拉力大于下行时受到的拉力
【答案】B
【解答】解:A、小明乘坐缆车向上运动,小明与缆车之间没有位置的变化,小明相对于缆车是静止的,故A错误;
B、缆车受到的拉力和总重力,大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故B正确;
C、缆车外大气压随高度的增加而减小,故C错误;
D、缆车处于平衡状态时,拉力等于缆车的总重力,如果缆车的总重力不变,且缆车匀速运动,则缆车上行时受到的拉力等于下行时受到的拉力,故D错误。
故选:B。
16.将装有少量水且罐口打开的铁桶放在火上加热几分钟后,用盖子盖紧铁桶,然后浇上冷水,铁桶会被压瘪(如图所示),将铁桶压瘪的是(  )
A.桶内产生的水蒸气 B.桶内的热空气
C.浇上去的冷水 D.外面的大气压
【答案】D
【解答】解:当铁桶内装有热空气或水蒸气时,若向铁桶浇冷水,桶内温度迅速降低,水蒸气液化成水,热空气也因降温而收缩,导致桶内气压急剧减小。此时,桶外的大气压远大于桶内气压,外界大气压会对铁桶产生向内的压力,从而将铁桶压瘪。大气压的作用是铁桶被压瘪的根本原因,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
17.如图所示,吸盘牢牢地吸在墙面上。下列现象中,“吸”的原因与其相同的是(  )
A.地球“吸”引其表面附近的物体
B.注射器将瓶中的药水“吸”上来
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引
【答案】B
【解答】解:吸盘牢牢地吸在墙面上,是利用大气压作用的原理;
A.地球“吸”引其表面附近的物体使得物体受到重力,故A错误;
B、用注射器“吸”取药液,先挤出空气使得内部压强减小,在大气压的作用下吸取药液的,故B正确;
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声,主要利用声音的反射使得声音进入小孔不能反射出来吸声的,故C错误;
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引是因为流体流速越大的位置压强越小,故D错误。
故选:B。
18.下列小实验可以证明大气压存在的是(  )
A.甲图:气球喷气产生动力的直升机
B.乙图:在钉板间扎不破的气球
C.丙图:带电的气球吸引空易拉罐
D.丁图:用气球吸起用热水烫过的杯子
【答案】D
【解答】解:A、甲图中气球喷气产生动力的直升机,利用的是力的相互作用原理,与大气压无关,故A错误;
B、乙图中在钉板间扎不破的气球,是因为气球与钉板的接触面积较大,根据压强公式可知,在压力一定时,受力面积越大,压强越小,所以气球不会被扎破,这与大气压无关,故B错误;
C、丙图中带电的气球吸引空易拉罐,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,这与大气压无关,故C错误;
D、丁图中用气球吸起用热水烫过的杯子,杯子内的空气受热膨胀逸出,当用气球封住杯口后,杯子内的空气冷却,气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下,气球就被压在杯子上,从而可以吸起杯子,这证明了大气压的存在,故D正确。
故选:D。
19.下列对物理量的估计符合生活实际的是(  )
A.一个鸡蛋的重力大约是5N
B.我国的青藏高原上,水沸腾时温度约为102℃
C.一个标准大气压可以支撑约760cm高的水银柱
D.中学生站立时对地面的压力约为500N
【答案】D
【解答】解:A、一个鸡蛋的质量大约是50g,重力大约是0.5N,故A错误;
B、我国的青藏高原上海拔较高,气压变低,水的沸点变低,标准气压下水的沸点为100℃,故青藏高原水的沸点要低于100℃,故B错误。
C、一个标准大气压可以支撑约760mm高的水银柱,g故C错误。
D、中学生的质量约为50kg,他的重力约为500N,他站立时对地面的压力等于重力,约为500N,故D正确。
故选:D。
20.以下四位科学家中,首次通过实验测量得到大气压强的具体数值的是(  )
A.牛顿 B.伽利略 C.托里拆利 D.帕斯卡
【答案】C
【解答】解:意大利科学家托里拆利,利用一支玻璃管测出了大气压能支持的水银柱高度,首次通过实验测量得到大气压强的具体数值,故C正确。
故选:C。
21.下列说法不正确的是(  )
A.海绵块的形变显示了压力作用效果
B.用微小压强计可以准确测量液体压强
C.托里拆利实验可以测出大气压值
D.船闸是连通器
【答案】B
【解答】解:A、在压力作用下,海绵发生形变,故我们可以通过观察实验时海绵的凹陷程度来显示压力的作用效果,故A正确;
B、用微小压强计可以反应出压强的大小,但不能准确测量液体压强大小,故B错误;
C、托里拆利最早精确地测出了大气压的值,故C正确;
D、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故D错误。
故选:B。
(多选)22.在做好安全防护的前提下,小明用水银完成了“托里拆利实验”,但他所测得水银柱的高度为750mm,则造成该结果可能的原因有(  )
A.水银槽内的水银太多
B.玻璃管内进入了部分空气
C.玻璃管微微上提
D.此时外界大气压略低于标准大气压
【答案】BD
【解答】解:在大气压的测量实验中,运用了平衡法﹣﹣大气压大小等于水银柱产生的压强。在测量水银柱时,要测量高度即竖直距离,而不是长度。正常情况下,水银柱高度为760mm,大气压值即为1.01×105Pa;玻璃管的长度和粗细还有是否倾斜,不影响实验数据;而当不慎在玻璃管中混入了空气,空气会对水银柱产生则所向下的压强,使所测高度将变小可能是750mm;故A、C错误,BD正确。
故选:BD。
(多选)23.如图所示,在做托里拆利实验时,以下哪种情况不会导致玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差发生变化(  )
A.实验时,将玻璃管适当倾斜一定的角度
B.换用更长一些的玻璃管做实验
C.实验时管内进入少量空气
D.实验时,周围环境的大气压强突然发生变化
【答案】AB
【解答】解:AB、当玻璃管内是真空时,大气压等于水银柱产生的压强,水银柱产生的压强跟玻璃管倾斜程度无关、与玻璃管粗细无关,实验时,将玻璃管适当倾斜一定的角度、换用更长一些的玻璃管做实验,大气压没有发生变化,管内水银柱高度差是不变的,故AB符合题意;
C、实验时管内进入少量空气,该部分空气会对水银柱有向下的压强,水银柱的高度会下降,故C不符合题意;
D、实验时,周围环境的大气压强突然发生变化,管内水银柱高度差会发生变化,故D不符合题意。
故选:AB。
(多选)24.下列有关数据估计正确的是(  )
A.中学生站立时对地面的压强约为12000Pa
B.一名中学生对地面的压力约为50N
C.1m深的海水能产生约10000Pa的压强
D.1标准大气压能支持大约10米高的汞柱
【答案】AC
【解答】解:A、中学生质量一般估计为50kg,重力G=mg=50kg×10N/kg=500N。人站立时双脚与地面的接触面积S=2×0.02m2=0.04m2,中学生站立时对地面的压强p12500Pa,约为12000Pa,故A正确。
B、一名中学生质量约为50kg,对水平地面的压力等于其重力,即F=G=50kg×10N/kg=500N,而不是50N,故B错误。
C、根据液体压强公式p=ρgh,海水的密度约为1000kg/m3,g取10N/kg,h=1m,则1m深的海水产生的压强p=1000kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa,故C正确。
D、1标准大气压能支持大约760mm(即0.76m)高的汞柱,而不是10米,故D错误。
故选:AC。
(多选)25.下列物理量中与实际生活相符的是(  )
A.1个标准大气压的值约为1.0×103Pa
B.八年级下册物理书的重力约为27N
C.一个中学生双脚站立时对地面压强约为1.6×104Pa
D.托起一个鸡蛋所需的力约为0.5N
【答案】CD
【解答】解:A.1个标准大气压的值约为1.0×105Pa,故A不符合题意;
B.八年级下册物理书的质量通常在0.3kg左右。根据重力公式G=mg,物理书的重力约为
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N远小于27N,故B不符合题意;
C.一个中学生质量约为50kg,则对地面的压力约为F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,双脚站立时,与地面的接触面积约为300cm2,所以对水平地面的压强约为
与题目中的1.6×104Pa相近,故C符合题意;
D.匀速竖直向上托起两个鸡蛋约需1N的力,那么托起一个鸡蛋约需0.5N的力,故D符合题意。
故选:CD。
(多选)26.“估测”是物理学中常用的一种方法。下面数据中,比较接近实际的是(  )
A.教室内空气的质量约为210kg
B.一个标准大气压值约为1.013×105Pa
C.小明站在水平体重计上对其压力约500N
D.一名中学生站立时对水平地面的压强约为1.25×105Pa
【答案】ABC
【解答】解:A、教室内空气的体积约V=10m×5m×3m=150m3,质量约为:m=ρV=1.29kg/m3×150m3=193.5kg,故A符合实际;
B、一个标准大气压值约为1.013×105Pa,故B正确;
C、小明站在水平体重计上对其压力大小等于小明的重力,约500N,故C符合实际;
D、中学生的体重在G=500N左右,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.05m2左右,双脚对水平地面的压强在1×104Pa左右,故D错误。故选:ABC。
(多选)27.下列说法正确的是(  )
A.标准大气压强值是1.013×105Pa
B.“g=9.8N/kg”的物理意义是1kg等于9.8N
C.汽车行驶时,司机系上安全带,属于利用惯性
D.物理书静止在水平桌面上,桌面对它的支持力与它对桌面的压力是一对相互作用力
【答案】AD
【解答】解:A、大气压是不稳定的,它随高度,天气等因素而变化。物理上把压强为1.013×105Pa大气压规定为1标准大气压的值。故A正确。
B、g=9.8N/kg的物理意义是:质量是1kg的物体所受的重力是9.8N.故B错误。
C、安全带是为了防止在紧急刹车时人会前冲而带来的伤害,故C错误。
D、桌面对物理书的支持力与物理书对桌面的压力,作用在两个物体上,大小相等、方向相反、在同一条直线上,是一对相互作用力,故D正确。
故选:AD。
(多选)28.如图是一个能预报天气的小发明“晴雨表”,A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水,向B内吹入少量气体,使A管内液面升高。当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法正确的是(  )
A.向B内吹气时,瓶内气压变大,使A管内液面升高
B.A管液面明显上升时,显示阴雨天的大气压变小
C.A管越粗,“晴雨表”的灵敏度越高
D.该“晴雨表”从山下拿到山顶时A管液面会下降
【答案】AB
【解答】解:A、A管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,向B内吹气时,瓶内气压变大,使A管内液面升高,故A正确;
B、A管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,即外界大气压减小,故B正确;
C、A管越粗,由热胀冷缩引起的气体体积变化不明显,“晴雨表”的灵敏度越低,故C错误;
D、大气压随着高度的增加而减小,若将此瓶从楼下拿到楼上,外界大气压变小,而B内部气压不变,所以A管液面会上升,故D错误。
故选:AB。
(多选)29.小明参考课本自制了两个测量仪器,如图甲所示为温度计,如图乙所示为气压计,下列说法正确的是(  )
A.甲瓶浸入热水中,其玻璃管内液面会上升
B.甲瓶口朝下倒置,水会从吸管中全部流出
C.乙瓶中玻璃管选粗一点时液面变化更明显
D.将乙瓶从山脚带到山顶,玻璃管内液面上升
【答案】AD
【解答】解:A、甲瓶浸入热水中,受热膨胀,其玻璃管内液面会上升,故A正确;
B、甲瓶口朝下倒置,水不会从吸管中流出,故B错误;
C、乙瓶中玻璃管选细一点时液面变化更明显,故C错误;
D、将乙瓶从山脚带到山顶,山顶的大气压减小玻璃管内液面上升,故D正确。
故选:AD。
(多选)30.下列说法中正确的是(  )
A.金属锥的头部尖细锋利,是为了减小受力面积增大压强
B.拦河大坝上窄下宽是由于同种液体压强随深度的增加而增大
C.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的
D.注射器注射药液利用了连通器原理
【答案】AB
【解答】解:
A、金属锥的头部尖细锋利,是为了在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故A正确;
B、拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增大,故B正确;
C、由于空气受重力且具有流动性,故空气对浸入其中的物体向各个方向都有压强,故C错误;
D、注射器注射药液时,医生用外力将针筒内的药液推入病人肌肉中,不是利用了连通器原理,故D错误。
故选:AB。
31.液体和气体内部向各个方向都有压强,原因是液体和气体具有 流动性,并且受到重力作用 。
【答案】流动性,并且受到重力作用。
【解答】解:液体和气体内部向各个方向都有压强,原因是液体和气体具有流动性,并且受到重力作用。
故答案为:流动性,并且受到重力作用。
32.地球周围的一层厚厚的大气由于受到重力的作用且具有 流动性 ,会对处于其中的物体产生压强,这个压强叫做大气压强。如图所示把均匀实心正方体木块慢慢放入盛满水的容器中,木块浮在水面上,则容器底部受到水的压力将 不变 ,容器对桌面的压强将 不变 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
【答案】流动性;不变;不变。
【解答】解:由于地球对空气的吸引作用,空气受重力的作用且具有流动性,就要靠地面或地面上的其他物体来支持它,这些支持着大气的物体和地面,就要受到大气压力的作用,单位面积上受到的大气压力,就是大气压强。
因为容器盛满了水,故将木块放入后,水的深度不变,根据p=ρgh知,容器底受到水的压强不变,根据F=pS可知,容器底部受到的压力不变。
由阿基米德原理可知,物体排开液体的重力等于物体所受的浮力,由物体的浮沉条件可知,漂浮时,物体的重力等于物体受到的浮力。由此可知,木块放入装满水的容器后,一部分水被排出,但刚好等于木块的重力。故容器对桌面的压力不变,而容器与桌面的受力面积也不变,根据压强定义式知,容器对桌面的压强不变。
故答案为:流动性;不变;不变。
33.意大利著名物理学家 托里拆利 最早测出了大气压的值,如图所示是他的实验的装置,在标准大气压下他测出玻璃管内外水银面的高度差h为760mm,此时若向水银槽中添加水银(未溢出),足够长的玻璃管中的水银面的与水银槽水银面的高度差将 不变 (选填“上升”“下降”或“不变”)。
【答案】托里拆利;不变。
【解答】解:最早测出大气压值的意大利物理学家是托里拆利。他通过托里拆利实验,测出了标准大气压下玻璃管内外水银面的高度差为760mm。若向水银槽中添加水银(未溢出),足够长的玻璃管中的水银面与水银槽水银面的高度差将不变。因为托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,根据p大气=ρ水银gh水银,只要外界大气压不变,管内外水银面高度差就不变,与槽中水银的多少无关。当水银槽内水银面上升时,管内的水银面也会随之上升相同高度,高度差保持760mm不变。
故答案为:托里拆利;不变。
34.如图所示是测量大气压强大小的装置,这时测得的当地大气压 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。如果在实验中,玻璃管内不慎混入空气,那么管内外水银面的高度差将 减小 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】小于;减小。
【解答】解:已知标准气压能够支撑760mm高的水银柱产生的压强,当前水银柱的高度为734mm,则说明此时的气压低于标准气压。
如果在实验中,玻璃管内不慎混入空气,此时管内的空气会抵消一部分大气压强,剩余的大气压由水银柱来抵消,因此管内外水银面的高度差将变小。
故答案为:小于;减小。
35.如图所示为同一包密封食品分别在澄迈县内和青藏高原上的两张照片。图片乙是在青藏高原拍的,原因是从低海拔地区到高海拔地区,大气压强 变小 ,袋内气体的质量 不变 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小;不变。
【解答】解:海拔高度越高,大气压强越小,在青藏高原,海拔高,大气压强变小,在袋内气体压强的作用下,袋内气体体积会变大,包装袋会鼓起一些,如图乙所示;
质量是物体的一种基本属性,袋内气体的体积变大,但质量不变。
故答案为:变小;不变。
36.“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大,沸点 升高 ”的原理。青藏高原上,海拔升高时,气压会 降低 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】升高;降低。
【解答】解:(1)液体的沸点与气压有关,气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低,高压锅就是利用气压增大,沸点升高的原理,更快煮熟食物的。
(2)大气压与高度有关,大气压随高度的增加而减小,青藏高原上,海拔升高时,气压会降低。
故答案为:升高;降低。
37.大气压会随高度变化而变化,青藏高原的海拔远高于泰州市的海拔,则两地地面附近的大气压强相比较,青藏高原的气压较 低 (低/高);两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水,泰州市的水沸腾时的温度较 高 (低/高);将如图所示的简易气压计从教学楼的底层移至楼顶,玻璃管中水柱的高度将 升高 。(选填“升高”或“降低”)
【答案】低;高;升高。
【解答】解:因为大气压随高度的增加而减小,所以青藏高原海拔高,气压低;因为水的沸点随气压的减小而降低,所以高山上水的沸点低,泰州市的海拔低,水的沸点高;把气压计从教学楼的底层移至楼顶,由于外界的气压变小,故液柱高度会升高。
故答案为:低;高;升高。
38.【体育运动】
随着国家对于体育锻炼的进一步重视,越来越多的学校开设了多样化的体育课程,有游泳、跳远等,甚至有些学校在冬季会开设滑雪、冰球等课程。
每年学校的专业教练都会带滑雪队去海拔较高地区的高山训练基地进行适应性训练,小来带着一袋密封的饼干进入了4000米的高原地区。他发现,当时凹陷的饼干袋在高原上鼓胀起来。请结合你所学习的知识,解释为什么凹陷的饼干袋会在高原上鼓胀。
【答案】高原海拔较高,外界大气压强较小,食品袋内部气压大于外界气压,导致凹陷的饼干袋会在高原上鼓胀。
【解答】答:高原海拔较高,外界大气压强较小,食品袋内部气压大于外界气压,导致凹陷的饼干袋会在高原上鼓胀。
39.2023年2月23日,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,将中星26号卫星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。如图所示为长征三号乙运载火箭在高温高压的燃气作用下,加速升空。
(1)火箭在高温高压的燃气作用下,加速升空,体现的力的哪种作用效果?
(2)为什么高温燃气高速向下喷出,而火箭会加速升空?
(3)随着火箭加速升空,火箭受到的大气压强会如何变化?
【答案】(1)力可以改变物体运动状态;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)大气压强逐渐变小。
【解答】解:火箭在高温高压的燃气作用下,由静止向上加速升空,说明了力可以改变物体的运动状态;
火箭对喷出的气体有向下的力,同时气体对火箭产生了向上巨大的推力,这说明物体间力的作用是相互的;
大气压随高度增加而减小,随着火箭上升,火箭受到的大气压强逐渐减小。
答:(1)力可以改变物体运动状态;
(2)物体间力的作用是相互的;
(3)大气压强逐渐变小。专题9.3大气压强
知识点一大气压强的存在
1.实验探究:大气压的存在。
实验探究 现象 分析
硬纸片盖在空塑料杯杯口上,用手按住,并倒置过来,松开手,观察现象 硬纸片掉了下来 硬纸片掉下来,是因为受到了重力作用
杯中装满水,盖上硬纸片,用手按住,并倒置过来,松开手,观察现象 硬纸片不会掉下来 杯中装满水,排出了空气,杯内水对硬纸片向下的压强小于大气对硬纸片向上的压强,由于大气压的作用,硬纸片不会掉下来
在装满水倒置的塑料杯杯底用针扎一个小孔,观察现象 硬纸片掉下来,水流出来 用针在塑料杯杯底扎一个小孔后,水上方有大气压,下面也有大气压,所以水在重力的作用下流出来
探究归纳:大气与液体一样,向各个方向都有压强。
2.大气压:包围在地球周围的空气层叫大气层,大气产生的压强叫作大气压强,简称大气压或气压。
3.大气压产生的原因:(1)大气受到重力作用;(2)大气具有流动性。
4.大气压的特点:①在大气层内部向各个方向都有压强;②在同一高度向各个方向的压强大小相等。
5.大气压存在的现象
◎拓展
大气压的存在及实验证明
(1)平常感觉不到大气压存在的原因:人体就像上面的实验中开口的杯子,身体内外与空气相通,身体各部位内外所受的压力相同,内外平衡。只有气压不平衡时才表现出一些特殊的现象,让我们体会到大气压的存在及其变化。
(2)1654年,在德国马德堡市的广场上做过一个著名的马德堡半球实验,如图9-3-3所示。人们把两个铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的方向拉两个半球。当两侧的马达到16匹时,才将半球拉开。马德堡半球实验不仅证明了大气压强的存在,而且说明大气压强值很大。
例题:下列情景中,利用了大气压强的是(  )
A.氦气球将人带到高空
B.利用圆木滚动来搬运巨石
C.用吸管吸玻璃杯中的饮料
D.沙漠越野车安装宽大的车轮
解:A、氦气球里所充氦气的密度小于空气密度,气球受到的浮力大于重力,因此氦气球将人带到高空是利用了浮力,与大气压无关,故A不符合题意;
B、利用圆木滚动来搬运巨石,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,与大气压无关,故B不符合题意;
C、用嘴轻轻一吸,吸出吸管中的部分空气,使吸管内的气压减小,饮料在大气压的作用下,就能被压入嘴中,属于大气压的应用,故C符合题意;
D、沙漠越野车安装宽大的车轮,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:C。
知识点二大气压的测量
1.托里拆利实验
实验 过程 在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用戴手套的手指将管口堵住(如图甲所示),然后倒插在水银槽中(如图乙所示)。放开手指,管内水银面下降到一定高度时不再下降,这时管内外水银面高度差约760mm,水银处于静止状态(如图丙所示),把玻璃管倾斜,水银柱长度变长,但竖直高度差不变(如图丁所示)
实验 分析 玻璃管水银面的上方是真空,没有大气压,管外水银面的上方是空气,玻璃管内的水银面之所以能够高于水银槽内的水银面,是因为大气压支撑着管内这段水银柱使它不会落下
实验 结论 大气压的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强,即P大气=P水银=P水银gh
这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的,故称为托里拆利实验。
注意
不能用p=pgh计算大气压的原因
在p=pgh中h指的是深度,对大气压来说,h指的是地面到大气最顶层的距离,而大气的最顶层没有一个明确的分界线,那么h就无法确定;p对液体来说指的是液体的密度,对大气来说应该是大气的密度,而大气的密度是不均匀的,且随高度的变化不断变化。所以大气压强不能用p=pgh来计算,只能通过测量来得到。
2.对托里拆利实验的几点认识
(1)水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化,而与管的粗细、长度、形状、插入水银中的深度都无关。
(2)玻璃管口在水银槽内的深度不影响实验结果,稍稍向上提或向下按玻璃管,只能改变管内水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度不变。
(3)若玻璃管内进人空气,此时水银柱上方不再是真空,会使水银柱高度变小,使得测量值比实际大气压的值偏小。
(4)若在管的顶部开一小孔,则玻璃管和水银槽构成连通器,管中液面会下降,最终管内外液面相平。
3.标准大气压:托里拆利当时测得管内外水银面的高度差为760mm,通常把这样大小的大气压叫作标准大气压,用字母po表示。
根据液体压强的公式,760mm高的水银柱产生的压强Po=pgh=13.6×10 kg/m ×9.8Nkg×0.76m=1.013×10 Pao在粗略计算中,标准大气压可以取1×10 Pa(100kPa)。
◎拓展
托里拆利实验中选择水银的原因
由公式p=pgh可知,压强一定时,p越大,h越小,水银是常温下密度最大的液体,在同样的大气压下,需要的玻璃管较短。如果换用其他液体,由于液体的密度小于水银的密度,那么需要的玻璃管就会很长,操作起来很不方便。假如用水来做托里拆利实验,由实验原理可得=,
则===10.336m。可见,实验时需要约11m
的玻璃管,这是很难操作的。
4.气压计:测量大气压的仪器叫作气压计。
(1)水银气压计:在托里拆利实验中,如果玻璃管旁立一个刻度尺,读出水银柱的高度就可知当时的大气压了,这就是一个简单的水银气压计。
(2)金属盒气压计:又叫无液气压计,如图9-3-5所示,它的主要部分是一个波纹状真空金属盒,利用大气压的变化使金属盒厚度发生变化并带动指针的偏转来指示气压的大小,灭火器、氧气瓶上的气压计就是一种无液气压计。如果在气压计表盘上标上高度,就成了高度计。
◎拓展
估测大气压强
(1)用吸盘拉力法。如图9-3-6所示,用弹簧测力计测出从光滑玻璃上拉下吸盘所用的力F,将吸盘的底面圆形画在纸上,用刻度尺测出吸盘的直径d,计算出吸盘的面积S,再利用压强公式P=,即可计算出大气压的大约值。
实验评估:由于吸盘内的空气不能完全挤出,使弹簧测力计示数偏小,从而使所测大气压数值比实际值偏小。
①把注射器的活塞推至注射器筒的底端然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔。
②如图9-3-7所示,用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与固定在墙上的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。当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F。
③观察并记录注射器筒上所标明的容积V,用刻度尺测出注射器全部刻度部分的长度L。④根据公式P=和V=LS,即可以推导出P=
实验评估:实验误差较大的原因为注射器内的空气不能完全排出(或注射器漏气)、活塞与注射器筒壁间存在摩擦。
大气压与高度的关系
问题探究:如图9-3-8所示为大气压测绘人员所绘制的大气压与高度的关系图,通过观察,你能发现大气压与高度有什么关系
探究发现:位置越高,大气压能支持的水银柱的高度就越小,说明大气压大小不是一成不变的,高度越高的位置大气压越小,海平面附近,大气压强约等于标准大气压。
6.沸点与气压的关系
(1)实验现象:如图9-3-10所示,将水加热至沸腾后停止加热,沸腾停止,若将烧瓶内部的空气抽出,停止沸腾的水又重新沸腾起来。
(2)现象分析:抽出空气,瓶内的气压降低,停止沸腾的水还能重新沸腾起来,说明瓶内水的沸点降低了。
(3)实验结论:液体的沸点与液体表面上方的气压有关,气压降低沸点降低,气压升高沸点升高。
(4)生活实例:高原上水的沸点低,会出现煮鸡蛋煮不熟的现象;在高山上需要用压力锅来做饭。
例题:如图所示,为托里拆利实验的情景,要使管内外水银面的高度差h变小,以下操作可行的是(  )
A.将玻璃管稍微倾斜放置
B.将玻璃管稍微向上提升,管口不离开液面
C.使用更粗的玻璃管做实验
D.将装置拿到海拔高的地方做实验
解:ABC、托里拆利实验中,是否倾斜、上提下压、管的粗细都不影响水银柱的高度,故ABC不符合题意。
D、山顶海拔高,气压低,大气压支持的水银柱高度减小,所以管内、外水银面高度差h变小,故D符合题意。
故选:D。
例题:同学做托里拆利实验,测得管内外水银面高度差约为76cm,同学想改变这个高度差,可以采取下面措施中的(  )
A.往水银槽内加少量水银
B.用粗一些的玻璃管做实验
C.把玻璃管往上提一提,但不出水银面
D.在玻璃管中进入少量气体
解:托里拆利实验中,管内外水银面高度差是由外界大气压决定的,若玻璃管顶端是真空,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关。具体分析如下:
A、往水银槽内加少量水银,水银槽中水银面升高,但大气压不变,根据p=ρgh,支持的水银柱高度不变,管内外水银面高度差不变。故A不符合题意;
B、用粗一些的玻璃管做实验,玻璃管粗细不影响水银柱产生的压强,大气压不变,管内外水银面高度差也不变。故B不符合题意;
C、把玻璃管往上提一提,但不出水银面,管内水银柱上方依然是真空,大气压不变,管内外水银面高度差不会改变。故C不符合题意;
D、在玻璃管中进入少量气体,气体对水银柱产生向下的压强,会使水银柱高度降低,从而改变管内外水银面高度差。故D符合题意。
故选:D。
1.以下估测值符合实际的是(  )
A.教室中大气压约为103pa
B.托起一个鸡蛋所用的力大约为0.5N
C.青藏高原上,水的沸点约为105℃
D.一个中学生在地球上所受重力约为50N
2.请同学们根据生活经验,判断下列描述符合实际情况的是(  )
A.长沙大气压强约为1.01×105Pa
B.中学生的重力约为50N
C.托起一个鸡蛋的力约为5N
D.中学生站立时对地面的压强约为2×106Pa
3.下列数值与实际不相符的是(  )
A.一名中学生的重力约是50N
B.中学生站立时对水平地面的压强是1×104Pa
C.粗略计算大气压约为1×105Pa
D.大气压大约能支撑10米高的水柱
4.下列物理量符合实际情况的是(  )
A.教室门的高度约为3m
B.八年级下册物理课本的质量约为300g
C.学校所在位置的大气压约为106Pa
D.中学生的重力约为50N
5.根据所学的物理知识和生活经验,最接近实际的是(  )
A.人步行的速度大约是1.1m/s
B.一名普通中学生的重力约50kg
C.重庆大气压约为1×106Pa
D.中学生双脚站立时对地面的压强约1000Pa
6.小博同学对身边的物体的一些物理量做了估测,其中不符合实际的是(  )
A.教室里的大气压约为1×105Pa
B.八年级下册物理课本重约100N
C.自己用的课桌高约80cm
D.自己双脚站立时,对教室地面的压强约1.5×104Pa
7.关于一标准大气压的值,下列叙述不合理的是(  )
A.一标准大气压约为1.01×105Pa
B.相当于76m水银柱产生的压强
C.相当于约10.3m水柱产生的压强
D.相当于约10N的压力作用在1cm2的面积上
8.下列估测符合实际的是(  )
A.青藏高原上水的沸点为100℃
B.一名中学生双脚站立时对水平地面的压强大约为1000Pa
C.一个鸡蛋的重力约为300N
D.教室内的大气压强约为1×105Pa
9.同学们梳理了教材中与压强知识相关的实验,如图所示,其中分析错误的是(  )
A.甲图,装有水的瓶子竖放在海绵上,瓶中水越多,海绵凹陷越明显
B.乙图,当微小压强计的探头在水中深度逐渐增大时,U形管两边液面高度差变大
C.丙图,测出拉开吸盘时大气对吸盘的压力和吸盘的面积,可估测大气压强的值
D.丁图,向外拉活塞,试管内停止沸腾的水再次沸腾,可知气压减小,水的沸点升高
10.如图所示,是用注射器、弹簧测力计等估测大气压的值的装置,下列说法中错误的是(  )
A.该实验选择横截面积小的注射器是考虑到学生用的弹簧测力计量程不够大
B.实验前先将活塞推至注射器筒的底端,是为了排尽筒内的空气
C.用注射器容积除以注射器的全部长度I总,可求出活塞的横截面积
D.测得的大气压值偏小,可能是因为注射器筒内的空气没有排尽
11.第一个用实验的方法,准确测出大气压强数值的科学家是(  )
A.奥托 格里克 B.托里拆利
C.帕斯卡 D.伽利略
12.如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是(  )
A.该装置测出的当地大气压是ρ水银g(h1+h2)
B.向槽中注入少量水银,管内外水银面高度差h1将变小
C.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差h1将变大
D.若玻璃管内进入少量气体,会发现h1变小
13.如图所示是“估测大气压”的实验,下列关于该实验的分析错误的是(  )
A.将活塞推至注射器筒的底端是为了排尽空气
B.如果装置漏气会造成测量出的大气压的值偏小
C.为计算活塞的横截面积,并不需要测出注射器的全部长度
D.实验的原理是根据p求出大气压强的值,选用粗细不同的注射器其F值的大小是一样的
14.下列有关物理量的估测,最符合实际的是(  )
A.一个鸡蛋的重力约为5N
B.一名普通中学生双脚站立时对水平地面的压强约为1.2×104Pa
C.八年级下册物理课本的重力约为260N
D.泰山山顶的大气压约为2×107Pa
15.“十一”国庆长假期间,小明全家到老君山旅游,他们乘坐的观光缆车随钢缆一起斜向上做匀速直线运动,如图所示。忽略空气阻力,下列判断正确的是(  )
A.小明相对于缆车是运动的
B.缆车受到的拉力和总重力是一对平衡力
C.缆车外大气压随高度的增加而增大
D.缆车上行时受到的拉力大于下行时受到的拉力
16.将装有少量水且罐口打开的铁桶放在火上加热几分钟后,用盖子盖紧铁桶,然后浇上冷水,铁桶会被压瘪(如图所示),将铁桶压瘪的是(  )
A.桶内产生的水蒸气 B.桶内的热空气
C.浇上去的冷水 D.外面的大气压
17.如图所示,吸盘牢牢地吸在墙面上。下列现象中,“吸”的原因与其相同的是(  )
A.地球“吸”引其表面附近的物体
B.注射器将瓶中的药水“吸”上来
C.公路旁种植的树木能“吸”收部分噪声
D.两艘距离较近且同向并行的船相互“吸”引
18.下列小实验可以证明大气压存在的是(  )
A.甲图:气球喷气产生动力的直升机
B.乙图:在钉板间扎不破的气球
C.丙图:带电的气球吸引空易拉罐
D.丁图:用气球吸起用热水烫过的杯子
19.下列对物理量的估计符合生活实际的是(  )
A.一个鸡蛋的重力大约是5N
B.我国的青藏高原上,水沸腾时温度约为102℃
C.一个标准大气压可以支撑约760cm高的水银柱
D.中学生站立时对地面的压力约为500N
20.以下四位科学家中,首次通过实验测量得到大气压强的具体数值的是(  )
A.牛顿 B.伽利略 C.托里拆利 D.帕斯卡
21.下列说法不正确的是(  )
A.海绵块的形变显示了压力作用效果
B.用微小压强计可以准确测量液体压强
C.托里拆利实验可以测出大气压值
D.船闸是连通器
(多选)22.在做好安全防护的前提下,小明用水银完成了“托里拆利实验”,但他所测得水银柱的高度为750mm,则造成该结果可能的原因有(  )
A.水银槽内的水银太多
B.玻璃管内进入了部分空气
C.玻璃管微微上提
D.此时外界大气压略低于标准大气压
(多选)23.如图所示,在做托里拆利实验时,以下哪种情况不会导致玻璃管内水银面与水槽中水银面的高度差发生变化(  )
A.实验时,将玻璃管适当倾斜一定的角度
B.换用更长一些的玻璃管做实验
C.实验时管内进入少量空气
D.实验时,周围环境的大气压强突然发生变化
(多选)24.下列有关数据估计正确的是(  )
A.中学生站立时对地面的压强约为12000Pa
B.一名中学生对地面的压力约为50N
C.1m深的海水能产生约10000Pa的压强
D.1标准大气压能支持大约10米高的汞柱
(多选)25.下列物理量中与实际生活相符的是(  )
A.1个标准大气压的值约为1.0×103Pa
B.八年级下册物理书的重力约为27N
C.一个中学生双脚站立时对地面压强约为1.6×104Pa
D.托起一个鸡蛋所需的力约为0.5N
(多选)26.“估测”是物理学中常用的一种方法。下面数据中,比较接近实际的是(  )
A.教室内空气的质量约为210kg
B.一个标准大气压值约为1.013×105Pa
C.小明站在水平体重计上对其压力约500N
D.一名中学生站立时对水平地面的压强约为1.25×105Pa
(多选)27.下列说法正确的是(  )
A.标准大气压强值是1.013×105Pa
B.“g=9.8N/kg”的物理意义是1kg等于9.8N
C.汽车行驶时,司机系上安全带,属于利用惯性
D.物理书静止在水平桌面上,桌面对它的支持力与它对桌面的压力是一对相互作用力
(多选)28.如图是一个能预报天气的小发明“晴雨表”,A为与大气相通的玻璃管,B为密闭的玻璃球,A与B下部连通,内装有红墨水,向B内吹入少量气体,使A管内液面升高。当A管液面明显上升时,往往转为阴雨天气。下列说法正确的是(  )
A.向B内吹气时,瓶内气压变大,使A管内液面升高
B.A管液面明显上升时,显示阴雨天的大气压变小
C.A管越粗,“晴雨表”的灵敏度越高
D.该“晴雨表”从山下拿到山顶时A管液面会下降
(多选)29.小明参考课本自制了两个测量仪器,如图甲所示为温度计,如图乙所示为气压计,下列说法正确的是(  )
A.甲瓶浸入热水中,其玻璃管内液面会上升
B.甲瓶口朝下倒置,水会从吸管中全部流出
C.乙瓶中玻璃管选粗一点时液面变化更明显
D.将乙瓶从山脚带到山顶,玻璃管内液面上升
(多选)30.下列说法中正确的是(  )
A.金属锥的头部尖细锋利,是为了减小受力面积增大压强
B.拦河大坝上窄下宽是由于同种液体压强随深度的增加而增大
C.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的
D.注射器注射药液利用了连通器原理
31.液体和气体内部向各个方向都有压强,原因是液体和气体具有  。
32.地球周围的一层厚厚的大气由于受到重力的作用且具有  ,会对处于其中的物体产生压强,这个压强叫做大气压强。如图所示把均匀实心正方体木块慢慢放入盛满水的容器中,木块浮在水面上,则容器底部受到水的压力将  ,容器对桌面的压强将  。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
33.意大利著名物理学家  最早测出了大气压的值,如图所示是他的实验的装置,在标准大气压下他测出玻璃管内外水银面的高度差h为760mm,此时若向水银槽中添加水银(未溢出),足够长的玻璃管中的水银面的与水银槽水银面的高度差将  (选填“上升”“下降”或“不变”)。
34.如图所示是测量大气压强大小的装置,这时测得的当地大气压  (选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。如果在实验中,玻璃管内不慎混入空气,那么管内外水银面的高度差将  (选填“增大”“不变”或“减小”)。
35.如图所示为同一包密封食品分别在澄迈县内和青藏高原上的两张照片。图片乙是在青藏高原拍的,原因是从低海拔地区到高海拔地区,大气压强  ,袋内气体的质量  (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
36.“高压锅”能更快煮熟食物是利用了“气压增大,沸点  ”的原理。青藏高原上,海拔升高时,气压会  (选填“升高”“降低”或“不变”)。
37.大气压会随高度变化而变化,青藏高原的海拔远高于泰州市的海拔,则两地地面附近的大气压强相比较,青藏高原的气压较  (低/高);两地的市民在家里用敞口锅烧同样的水,泰州市的水沸腾时的温度较  (低/高);将如图所示的简易气压计从教学楼的底层移至楼顶,玻璃管中水柱的高度将  。(选填“升高”或“降低”)
38.【体育运动】
随着国家对于体育锻炼的进一步重视,越来越多的学校开设了多样化的体育课程,有游泳、跳远等,甚至有些学校在冬季会开设滑雪、冰球等课程。
每年学校的专业教练都会带滑雪队去海拔较高地区的高山训练基地进行适应性训练,小来带着一袋密封的饼干进入了4000米的高原地区。他发现,当时凹陷的饼干袋在高原上鼓胀起来。请结合你所学习的知识,解释为什么凹陷的饼干袋会在高原上鼓胀。
39.2023年2月23日,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,将中星26号卫星顺利送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。如图所示为长征三号乙运载火箭在高温高压的燃气作用下,加速升空。
(1)火箭在高温高压的燃气作用下,加速升空,体现的力的哪种作用效果?
(2)为什么高温燃气高速向下喷出,而火箭会加速升空?
(3)随着火箭加速升空,火箭受到的大气压强会如何变化?

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