第8章 8.3 大气压强与人类生活 2025-2026学年沪粤版2024初中物理八年级下册同步复习讲义

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第8章 8.3 大气压强与人类生活 2025-2026学年沪粤版2024初中物理八年级下册同步复习讲义

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第8章 8.3 大气压强与人类生活
题型1 马德堡半球实验 题型2 大气压存在的现象
题型3 大气压强产生的原因 题型4 托里拆利实验
题型5 大气压测量的实验设计 题型6 大气压强与高度的关系
题型7 气体压强与体积的关系 题型8 活塞式抽水机
题型9 大气压强的计算 题型10 大气压的综合应用
▉题型1 马德堡半球实验
【知识点的认识】
马德堡半球实验的历史背景涉及到了证明大气压的存在和力量。 这个实验由德国物理学家、 政治家奥托 冯 格里克( Otto von Guericke) 于1654年进行, 目的是证明大气压的存在和力量。 格里克当时担任马德堡市市长, 他使用两个铜制半球对接在一起, 并用经过松节油浸过的皮环密封。 通过抽真空后, 他使用了16匹马组成的马队才将两个半球成功拉开, 这一实验成功证明了大气压强的存在和巨大力量。 这个实验不仅在科学界引起了轰动, 而且成为了证明大气压力存在的重要实验之一。
1.马德堡半球实验证明了  大气压  的存在。某学生在水平地面立正时,对地面的压强约为1.5×104帕,表示每平方米面积上受到的压力约为  1.5×104 牛;当他行走时,对地面的压强  变大  (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】大气压;1.5×104;变大
【解答】解:奥托 格里克通过马德堡半球实验证明了大气压存在且很大;
某初中生走路时对地面的压强约为3×104帕,表示每平方米面积上受到的压力为3×104牛;
人的重力不变,对地面的压力等于自身重力,所以对地面的压力不变;当他行走时,受力面积变小,根据压强计算公式p可知,对地面的压强变大。
故答案为:大气压强;1.5×10 4;变大。
2.自行车刹车时,用力捏闸,因增大了闸皮与车轮闸的  压力  ,而增大了摩擦;俗话说“磨刀不误砍柴工”,是通过减小受力面积  增大  压强;竖直墙壁上吸盘挂着的重物没有滑落下来,是因为吸盘受到了  大气压  力。
【答案】压力;增大;大气压。
【解答】解:自行车刹车时,用力捏闸,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;
“磨刀不误砍柴工”,通过磨刀使刀刃变得很锋利,这是通过减小受力面积增大压强;
竖直墙壁上吸盘挂着的重物没有滑落下来,是因为吸盘受到了大气压力。
故答案为:压力;增大;大气压。
▉题型2 大气压存在的现象
【知识点的认识】
大气压的存在现象:
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
3.如图中的事例发生,不是由大气压引起的是(  )
A.瓶吞鸡蛋 B.纸托水杯
C.橡皮膜凸出 D.吸盘
【答案】C
【解答】解:A.点燃瓶内酒精棉,消耗瓶内氧气,使瓶内气压减小,并迅速鸡蛋放在口,在外界大压作用下,鸡蛋被瓶吞入瓶中,是由大气压引起的,故A不符合题意;
B.纸托水杯,纸因为受到大气压对其向上的“支持”力不会掉下来,水不会流出,故B不符合题意;
C.橡皮膜凸出时因为液体对容器底部有压强,不是由大气压引起的,故C符合题意;
D.吸盘能吸在墙上是由于受到大气的压力,是由大气压引起的,故D不符合题意。
故选:C。
4.下列物理量的估测最符合实际的是(  )
A.一个鸡蛋质量大小约为500g
B.中学生站立时对地面的压强约为1.5×104Pa
C.中学生所受重力大小约为50N
D.手掌受到的大气压力大约为10N
【答案】B
【解答】解:A、一个普通鸡蛋的质量约为50g,故A错误;
BC、中学生的质量约50kg,所以其重力是:G=mg=50kg×10N/kg=500N,站在水平地面上时对地面的压力F=G,双脚站立时与水平地面的接触面积在0.04m2左右,双脚对水平地面的压强在p1.25×104Pa左右,接近1.5×104Pa,故B正确,C错误;
D、手掌面积约0.015m2,由公式p得,手掌上表面受到的大气压力大约F=pS=1×105Pa×0.015m2=1500N,故D错误。
故选:B。
5.下列估测与实际相符的是(  )
A.一支新的2B铅笔的长度约为18dm
B.一标准大气压约能托起760mm高的水柱
C.一个正常人站立时对地压强约1.5×104Pa
D.托起一个鸡蛋所用的力大约是1N
【答案】C
【解答】解:A.一支新的2B铅笔的长度约为18cm,故A不正确;
B.一个标准大气压可以托起760mm高的水银柱,托起水柱的高度大约为10.3m,故B不正确;
C.正常人的体重大约为600N,双脚的面积大约为4×10﹣2m2,则人站立时对地压强约为,故C正确;
D.两个鸡蛋的质量为0.1kg左右,托起两个鸡蛋的力为F′=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,故D不正确。
故选:C。
▉题型3 大气压强产生的原因
【知识点的认识】
空气受到重力作用,而且空气具有流动性,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强
6.2008年9月25日,我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示,是我国航天员出舱的英姿。请问:
(1)与在地球上相比,航天员在太空上的质量  不变  ,受到的重力  变小  ;(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)地球被厚达80~100km的大气包围着,大气具有质量,并和液体一样具有  流动性  ,所以大气层内存在大气压强。因此,我们可以推断出舱航天员所处太空应该  没有  (选填“有”或“没有”)大气压;
(3)若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外活动?运用你所学的物理知识说出一条理由。答: 不能  (选填“能”或“不能”),因为  太空没有大气压会导致人体内外形成巨大压强差撑裂身体  。
【答案】(1)不变;变小;(2)流动性;没有;(4)不能;太空没有大气压会导致人体内外形成巨大压强差撑裂身体。
【解答】解:(1)质量是物体本身的一种属性,只有在所含物质的多少发生变化时才会改变,如果只是改变了形状、状态、位置则不会发生改变;航天员在太空只是位置变了,所含物质的多少没有变,所以质量不变。但由离地球远了,地球对航天员的引力会变小,所以重力变小了;
(2)地球被厚达80~100km的大气包围着,大气具有质量,并和液体一样具有流动性,所以地球大气层内存在大气压强。太空是真空,我们可以推断出舱的航天员所处太空环境应该没有大气压强;
(3)若不穿舱外航天服只穿便服,且携带氧气瓶,航天员身体周围没有大气压,体内的压强会撑裂身体,因而不能走出舱外活动。
故答案为:(1)不变;变小;(2)流动性;没有;(4)不能;太空没有大气压会导致人体内外形成巨大压强差撑裂身体。
▉题型4 托里拆利实验
【知识点的认识】
托里拆利实验测量了大气压强的值。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。
实验方法
1、准备一根1m左右长的玻璃管,一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排除空气。
2、用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。
3、待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定当管内外水银液面的高度差约为760mm左右时,它就停止下降,读出水银柱的竖直高度h,利用公式p=ρ水银gh计算出大气压强的大小。
4、逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变
7.王老师在A地和B地用完全相同的器材分别演示托里拆利实验(B地海拔更低)。拍下如图甲和乙照片,但他忘记哪张照片对应哪个地点拍下来的。请帮他判断:
①甲照片的实验表明当时大气压的数值等于  0.75  m高的水银柱产生的压强:乙照片的实验表明当时大气压的数值等于  740  mm高的水银柱产生的压强。
②在B地拍下的实验照片应该是  甲  (选填“甲”或“乙”)。
【答案】0.75;740;甲。
【解答】解:托里拆利实验中,用竖直高度差表示大气压强,甲照片的实验表明当时大气压的数值等于750mm=0.75m高的水银柱产生的压强;乙照片的实验表明当时大气压的数值等于740mm高的水银柱产生的压强。由于B地的海拔更低,B地的大气压更大,水银柱的高度更高,所以在B地拍下的实验照片应该是甲。
故答案为:0.75;740;甲。
8.(1)如图甲所示弹簧测力计的示数是  3.4  N;
如图乙所示,托里拆利实验,可知当地的大气压相当于  755  mmHg柱产生的压强;
若竖直提升玻璃管,管口未离开水银面,稳定后水银面上方的水银柱高度  不变  (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从同一斜面的同一位置由静止开始下滑,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离如图丙所示。
①实验中小车每次都从同一斜面的同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是:控制小车每次到达水平面的  速度相同  ;
②实验中发现:小车在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力  越小  ,速度减小得越  慢  (选填“快”或“慢”)。
③进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车将会在水平面上做  匀速直线运动  。
④在此基础上,牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律  不能  (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
【答案】(1)3.4;755;不变;(2)①速度相同;②越小;慢;③匀速直线运动;④不能。
【解答】解:(1)弹簧测力计的分度值是0.2N,甲中弹簧测力计的示数为3.4N;利用托里拆利实验测量大气压时,气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,即大气压与此水银柱产生的压强相等,所以由图知当地的大气压相当于755mmHg柱产生的压强;竖直提升玻璃管,管口未离开水银面,稳定后水银面上方的水银柱高度不变;
(2)①每次均让小车从斜面同一高度由静止滑下,是为了使小车每次在水平面上开始滑行时速度相等;
②物体表面越粗糙,小车受到的阻力就越大,小车运动的距离就越近,这说明小车受到的阻力越大,速度减小得越快;
③本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,小车的运动状态将不会改变,做匀速直线运动;
④摆球摆到右侧最高点C时,其速度为零,如果此时摆球所受的力忽然全部消失,根据牛顿第一定律可知,摆球将保持静止状态不变即停止在C点。
故答案为:(1)3.4;755;不变;(2)①速度相同;②越小;慢;③匀速直线运动;④不能。
▉题型5 大气压测量的实验设计
【知识点的认识】
“估测大气压的值”的实验方案:
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如下图所示,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移动时,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的全部刻度长度L.
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为p;
9.下列实验中,第一次测出了大气压强大小的是(  )
A.托里拆利实验 B.马德堡半球实验
C.帕斯卡实验 D.伽利略理想实验
【答案】A
【解答】解:意大利科学家托里拆利利用液体水银间接测出了大气压的数值,此实验运用了平衡法,即大气压大小等于水银柱产生的压强;通过计算水银柱的压强也就得出了大气压的数值。
故选:A。
10.如图为托里拆利实验,可知当地的大气压相当于 755  mmHg柱产生的压强;若竖直提升玻璃管,管口未离开水银面,则水银面上方的水银柱高度 不变  (选填“升高”、“降低”或“不变”);标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强,在如图大气压下,水的沸点 小于  100℃(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】755;不变;小于
【解答】解:(1)利用托里拆利实验测量大气压时,气压等于管内外水银柱的高度差产生的压强,即大气压与此水银柱产生的压强相等,所以由图知当地的大气压相当于755mmHg柱产生的压强;
外界大气压不变时,支持管内的水银柱高度不变,所以在管口未离开水银面前,竖直提升玻璃管,水银面上方的水银柱高度不变;
(2)标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强,图中大气压小于标准大气压,且沸点随气压的升高而升高,降低而降低,所以在图中大气压下,水的沸点小于100℃。
故答案为:755;不变;小于。
11.托里拆利实验测量出的大气压相当于  760  mm高的水银柱产生的压强。一个标准大气压强的值是  1.01×105 pa。
【答案】760;1.01×105
【解答】解:托里拆利实验测量出的大气压相当于760mm高的水银柱产生的压强;一个标准大气压强的值是1.01×105pa。
故答案为:760;1.01×105。
12.托里拆利实验测出了一个标准大气压的值,即是等于  76  cm高水银柱产生的压强。若玻璃管中进入少量空气,则测出的数值将会偏  小  。(大或小)氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是球内气压  大于  (选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,将球胀破。
【答案】76;小;大于
【解答】解:意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,即76cm。
若实验时试管中混入少量空气,水银柱的高度差h会减小,由P=ρgh可知则测量结果将偏小。
氢气球之所以会上升是因为氢气的密度比空气要低,而到了高空,空气更为稀薄,气球内部的压强大于外部的压强,使得内外的压力差更大,气球会逐渐膨胀以至爆炸。
故答案为:76;小;大于。
13.用如图所示的装置粗略测量大气压强的值,把吸盘用力压在玻璃上并排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻往挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,则大气对吸盘的压力为  32  N,大气压强的值为  8×104 Pa,若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏  小  。(g取10N/kg)
【答案】32;8×104;小
【解答】解:大气对吸盘的压力F=G=mg=3.2kg×10N/kg=32N;
大气压的测量值p8×104Pa;
如果内部气体没排出,内部气体也有压力,则大气压力等于内部压力加重力,只测重力后,相当于测得的大气压力偏小,故压强会偏小。
故答案为:32;8×104;小。
14.(1)“研究滑动摩擦力与压力的关系”实验如1图所示。图甲、乙所示分别用弹簧测力计水平拉动木块,使其做  匀速直线  运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为  1.8  N,方向水平向  左  (填“左”或“右”);若拉力增大。木块所受的摩擦力将  不变  (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)如2图所示,当地的大气压等于  730  mm高的水银柱产生的压强;若换略粗一点的玻璃管(长度不变)重复实验,则管内、外水银柱面的高度差将  不变  (填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)匀速直线;1.8;左;不变;(2)730;不变。
【解答】解:(1)实验时,应水平拉动木块在水平面上做匀速直线运动,根据二力平衡条件,此时拉力与摩擦力是一对平衡力,大小相等;由图知,测力计的分度值为0.2N,示数为1.8N,根据二力平衡原理,可知此时滑动摩擦力与拉力二力大小相等、方向相反,所以甲中木块受到的滑动摩擦力大小为1.8N,方向水平向左;滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、压力大小有关,故拉力增大时,其他条件不变,木块所受的摩擦力将不变;
(2)由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为730mm,因此,当时的大气压强等于730mm高水银柱产生的压强;换略粗一点的玻璃管(长度不变)重复实验,则管内、外水银柱面的高度差将不变。
故答案为:(1)匀速直线;1.8;左;不变;(2)730;不变。
15.如图是韩飞用U形管压强订做“探究液体内部压强特点”的实验。图甲、乙、丙中三个烧杯内分别盛有不同密度的盐水,图甲中盐水的密度与图丁中的相同。探头在液体中的深度甲与乙相同,丙与丁相同。
(1)①若选择甲、丁两图进行实验,能够得到的结论是: 密度相同时,液体的深度越大,液体的压强越大  。
②根据图中信息可以看出,四个烧杯中,密度最大的是图  乙  中的盐水。
(2)如图戊所示,小伟想估测大气压的大小,他设计的实验方案如下:
Ⅰ.将塑料挂衣钩的吸盘放在玻璃板上,用力挤压吸盘。
Ⅱ.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板。
Ⅲ.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力。
Ⅳ.量出吸盘的直径,计算出吸盘的面积S。
V.根据,计算出大气压的大小。
①按照实验方案,小伟测得吸盘的面积是1cm2,弹簧测力计示数为5N时吸盘脱离玻璃板。则小伟测得大气压为  5×104 Pa。
②查阅资料,小伟发现所测结果与标准大气压相差非常大,请你分析原因可能是: 吸盘与玻璃板之间的空气没有挤压干净  。
【答案】(1)①密度相同时,液体的深度越大,液体的压强越大;②乙;(2)①5×104;②吸盘与玻璃板之间的空气没有挤压干净
【解答】解;(1)①对比甲、丁两图实验,金属探头在同种液体中,不同深度时,深度越大的地方受到的压强越大,故可得结论:密度相同时,液体的深度越大,液体的压强越大;
②由图甲乙丙丁可知U形管压强计的左右液面高度差最大的是乙丁两个实验,根据液体压强公式p=ρ液gh,乙实验中金属探头所在的深度较小,故可得乙液体的密度较大;
(2)①大气压强p5×104Pa;
②造成实验结果相差很大的原因有很多,吸盘与玻璃板之间的空气没有挤压干净是重要原因。
故答案为:(1)①密度相同时,液体的深度越大,液体的压强越大;②乙;(2)①5×104;②吸盘与玻璃板之间的空气没有挤压干净。
16.洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了,他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了,如图甲所示。为此他突然联想到所学过的大气压知识,于是,洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测当地大气压强的实验方案:
【方案设计】如图乙所示,洋洋用轻质吸盘等器材估测大气压的大小,他设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F。
B.将蘸水的塑料吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘。
C.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。
D.测出吸盘与玻璃板接触面的直径D。
E.计算出大气压的大小p。
(1)洋洋由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序应为  B、C、A  ;
(2)实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是  尽量将吸盘内的空气排干净  ;
(3)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  小一些  (选填“大一些”或“小一些”);
(4)实验中计算大气压的表达式是    (用测得的物理量表示)。
【答案】(1)B、C、A;
(2)尽量将吸盘内的空气排干净;
(3)小一些;
(4)。
【解答】解:(1)前三步的目的是为了测量拉力F的大小,所以应先挤压排气,再拉,再记数,正确顺序应为B、C、A;
(2)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,这样里面几乎没有气压,外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上;
(3)依据F=pS,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,所以小一些的吸盘更切合实际;
(4)大气压的值为:
p;
故答案为:(1)B、C、A;
(2)尽量将吸盘内的空气排干净;
(3)小一些;
(4)。
17.如图甲,小金利用透明硬质水管测量大气压强值。实验装置示意图如图乙,其中K1、K2为气密性良好的阀门。将管子下端浸在水槽中,关闭K2,往管内装满水(水位超过K1),再关闭K1,打开K2,管内液面下降了一段距离,稳定后测得管内外液面高度差h=9.30m
(1)由实验可得当地的大气压强值为  9.3×104 Pa;(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)再打开K1,管内水面将  下降  (选填“上升”、“不升不降”或“下降”)。
(3)小金将长度约为30cm的塑料管装满水并用纸片盖住,迅速倒置,使管口竖直向下,发现纸片不会往下掉,如图丙所示。此时纸片受到水的压强  小于  (选填“小于”、“大于”或“等于”)大气压强;随后将管口旋转至水平方向,发现纸片仍不往下掉,说明  大气向各个方向都有压强  。
(4)老师给同学们演示大气压强实验,如图丁所示,可知当时的大气压强等于  740  mm高水银柱所产生的压强,此气压下水的沸点  小于  (选填“大于”、“等于”或“小于”)100℃。
【答案】(1)9.3×104;(2)下降;(3)小于;大气向各个方向都有压强;(4)740;小于。
【解答】解:(1)测量得到的大气压强值为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×9.3m=9.3×104Pa;
(2)再打开K1,管内水与外界相通,管内外大气压相等,所以液柱为0,所以液面下降;
(3)将装满水的塑料管用纸片盖住,迅速倒置,如图丙,纸片不会往下掉,这是因为纸片下端的大气压数值大于纸片上端水柱产生的压强值;将管口旋转至水平方向,发现纸片仍不往下掉,说明大气向各个方向都有压强;
(4)如图丁,当时的大气压强等于740mm水银柱产生的压强,此时的气压低于标准大气压760mm水银柱,水的沸点低于100℃。
故答案为:(1)9.3×104;(2)下降;(3)小于;大气向各个方向都有压强;(4)740;小于。
▉题型6 大气压强与高度的关系
【知识点的认识】
地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小,所以距离地面越高,大气压强越小.
在海拔3000m之内,每上升10m大气压强约减小100Pa,在海拔2000m之内,每上升12m大气压强约减小1mmHg.
地面上空气的范围极广,常称“大气”.离地面200公里以上,仍有空气存在.虽其密度很小,但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大.人体在大气内毫不感觉受到气压的压迫,这是因为人体的内外部同时受到气压的作用且恰好都相等的缘故.
即:大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低;
18.如图所示,下列描述正确的是(  )
A.如图,手持自制气压计从梧桐山脚走到山顶,管内液面升高
B.如图,上课时老师用力压住粉笔写字是为了减小压强
C.如图,托里拆利实验的玻璃管倾斜会影响实验结果
D.如图,饮水机使用时,会出现气泡,水中的气泡上升时不断变小
【答案】A
【解答】解:A、手持自制气压计从梧桐山脚走到山顶,大气压强变小,造成瓶内气压大于瓶外气压,会有一部分水被压入玻璃管,使管内水柱上升,故A正确;
B、用力压住粉笔写字是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B错误;
C、实验时,玻璃管如果倾斜会使长度增加,但高度不变,不影响实验测量结果,故C错误;
D、水中的气泡上升时,深度变小,受到的液体压强变小,所以不断变大,故D错误。
故选:A。
19.关于如图所示的四个实验,下列说法中正确的是(  )
A.实验甲:将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水一定会流出来
B.实验乙:将自制气压计从六楼拿到一楼,细玻璃管中的液柱会下降
C.实验丙:将容器左侧倒入盐水,右侧倒入水,当两侧液面相平时,橡皮膜会向左凸
D.实验丁:从容器侧壁上两孔喷出的水流距离不同,说明液体压强与液体质量有关
【答案】B
【解答】解:A、将硬纸片盖在装满水的玻璃杯口,倒置后水不会流出,由于杯内没有空气只有水,而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压,故纸片就被大气压给“顶”住了,水不会流出,故A错误;
B、将制作好的气压计从六楼拿到一楼,由于高度降低,外界大气压增大,玻璃管内水柱的高度会降低,故B正确;
C、在液体的深度相同时,液体密度越大,液体的压强越大,当容器左右两侧分别装入深度相同的盐水和水,水密度小,这一侧压强小,所以橡皮膜会向右侧凸出,故C错误;
D、从容器侧壁上两孔喷出的水流距离不同,说明液体压强与深度有关,故D错误。
故选:B。
20.一根有刻度的细玻璃管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色溶液的玻璃瓶,制成一个简易气压计.如图所示,通过玻璃管的红色水柱对应的刻度测量出大气压.若把气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会 变大  (选填“变大”、“变小”或“不变”).因为大气压随海拔高度的增大而 减小  (选填“增大”、“减小”或“不变”).
【答案】变大;减小
【解答】解:
把气压计从山脚带到山顶,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变大。
故答案为:变大;减小。
21.如图甲所示,若茶壶盖上被茶叶堵住通气孔,壶中的茶水在  大气压  的作用下不易持续倒出。如图乙所示是自制的气压计,图丙是托里拆利实验装置,当把它们同时从山脚拿到山顶时, 乙  图中管内的水柱液面将升高(选填“乙”或“丙”)。丙图中显示当时外界大气压强的数值是  750  mmHg。
【答案】大气压;乙;750。
【解答】解:茶壶的壶身和壶嘴,它们上端开口、底部连通,符合连通器的特点,所以其设计遵循了连通器原理;盖上的通气孔是为了让壶内气体和外界大气相通,在重力的作用下水可以更容易的倒出,若茶壶盖上被茶叶堵住通气孔,壶中的水在 大气压的作用下不易持续倒出。
因乙图瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当从山脚下拿到山顶时,由于大气压随高度的升高而减小,所以乙图容器外的大气压变小,则细管中的水柱将升高。从山脚下拿到山顶时,由于大气压随高度的升高而减小,丙图中大气压能支持的管内外水银柱液面的高度差将逐渐变小,所以使细管中的水银柱高度将会降低。
从水银槽内的水银面开始,管内水银柱的高度是750mm,因此当时外界大气压强的数值是750mmHg。
故答案为:大气压;乙;750。
22.著名的  托里拆利  实验测量出大气压的数值是很大的,约为  1.013×105 Pa,实验表明,大气压强的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强就越  小  (选填“大”或“小”)。
【答案】托里拆利;1.013×105;小
【解答】解:科学家托里拆利首先用实验测出了大气压的值,约为1.013×105Pa;大气压不是固定不变的,海拔高度越高,空气密度越小,大气压强就越小,即大气压随着海拔高度的增加而减小。
故答案为:托里拆利;1.013×105;小。
23.大气压与生活密切相关,驻守青藏高原的战士用普通锅煮不熟饭,是因为高原上的大气压较低,导致水的沸点 降低  (选填“降低”、“不变”或“升高”)的缘故。某同学在青藏高原做“托里拆利实验”,液面稳定后的现象如图所示,当时测量的大气压为 580  mmHg,说明气压随高度的增加而 减小  (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】降低;580;减小
【解答】解:(1)气压越小沸点越低,1标准大气压下,水的沸点是100℃,高原上,由于海拔较高,大气压小于1标准大气压,水的沸点小于100℃,所以高原上用普通锅煮不熟饭;
(2)在托里折利实验中,玻璃管内外液面的高度差反映了大气压的大小,读图可知,此时青藏高原的大气压的值为580mm高水银柱,而标准大气压为760mmHg,所以说明气压随高度的增加而减小。
故答案为:降低;580;减小。
24.将铅笔水平挤压在两手指间,按笔尖的手指较疼,铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是一对  平衡力  (选填“相互作用力”或“平衡力”),两个手指的痛感不同,说明压力作用效果与  受力面积  有关;如图是自制气压计,小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会  升高  (选填“升高”、“降低”或“不变”),说明大气压随高度的增加而  减小  (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】平衡力;受力面积;升高;减小。
【解答】解:(1)铅笔静止时,两手指对铅笔的压力大小相等、方向相反、在同一直线上、作用于同一物体上,是一对平衡力。两个手指的痛感不同,说明压力作用效果与受力面积有关;
(2)小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,瓶内气压不变,瓶外的大气压随着高度的升高而减小,瓶内气压大于外界大气压,将水压入玻璃管中,故水柱上升。
说明大气压随高度的增加而减小,高度越高,空气越稀薄,密度越小,大气压越小。
故答案为:平衡力;受力面积;升高;减小。
25.著名的  马德堡半球  实验证实了大气压强的存在;老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气压),试管的顶端混入了少量空气,则测得管内外水银柱的高度差  小于  (选填“大于”,“等于”或“小于”)760mm;小明把自制的简易气压计从20楼拿到1楼,玻璃管中水柱的高度会  降低  (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】马德堡半球;小于;降低。
【解答】解:马德堡半球实验证明大气压强的存在;如果试管的顶端混入了少量空气,那管内气压与空气的压强相加等于外界气压,故测得管内外水银柱的高度差小于760mm;小明把自制的简易气压计从20楼拿到1楼,外界气压变大,管内气压不变,故玻璃管中水柱的高度会降低。
故答案为:马德堡半球;小于;降低。
26.在海拔高度很高的高原上,气压比平原地区 低  (填高或低),煮东西煮不易熟,只能用高压锅,高压锅煮食物时,锅内的气压增大,使锅内水的沸点 升高  (填“升高”或“降低”)。把吸盘挂衣钩紧按在平整的瓷砖墙面上,挂上重物静止,重物和挂衣钩的总重是10N,挂衣钩受到的摩擦力 等于  10N(选填大于、等于或小于)。
【答案】低;升高;等于
【解答】解:(1)高原上,海拔高,气压低于标准气压,因此水的沸点低于100℃;高压锅密封性能好,里面的水蒸气不易外泄,随着里面水蒸气的增多里面的气压增大。液面上的气压增大时液体的沸点升高;
(2)把吸盘挂衣钩紧按在平整的瓷砖墙面上,挂上重物静止,受平衡力的作用,重物和挂衣钩的总重是10N,挂衣钩受到的摩擦力等于10N。
故答案为:低;升高;等于。
27.“运﹣20”代号“鲲鹏”,我国自主研发的新一代重型军用运输机、最大军用飞机,机体长47米,翼展45米,高15米,实用升限是13000米,最高载重量是66吨,最大起飞重量220吨,因此跻身全球十大运力最强运输机之列;
蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,也是863计划中的一个重大研究专项。2010年5月至7月,蛟龙号载人潜水器在中国南海中进行了多次下潜任务,最大下潜深度达到了7020米;
(1)飞机的高度可用气压高度计来测量,主要原理是根据海拔高度越大,大气压就越  小  ,飞机水平匀速飞行时,它受到的推力与空气阻力是一对  平衡  力;
(2)飞机在10000米高空时的大气压为26.4kPa,约为标准大气压的  0.26  倍;(保留两位小数)
(3)蛟龙号载人潜水器在某次潜水作业中,受到的海水压强为7.21×107Pa,已知海水的平均密度是1.03×103kg/m3,则这时的潜水深度为  7000  m,面积为0.08m2的弦窗受到的压力大小为  5.768×106 N;
(4)潜水器在深海中主要靠声呐来探测,应用的是声波中的  超声  波(选填“次声”或“超声”),它停留在6000米深度处,向海底发射声波,2秒后收到反射回波,已知海水的声速为1450m/s,那么这里的海底深度是  7450  m。
【答案】(1)小;平衡;(2)0.26;7000;(3)5.768×106;(4)超声;7450。
【解答】解:(1)大气压会随着海拔的升高而降低,海拔高度越大,大气压就越小;飞机水平匀速飞行时,处于平衡状态,它受到的推力与空气阻力是一对平衡力。
(2)飞机在10000米高空时的大气压为26.4kPa,一个标准大气压为101kPa,故约为标准大气压的0.26倍。
(3)受到的海水压强为7.21×107 Pa,已知海水的平均密度是1.03×103 kg/m3,根据液体压强公式可得这时的潜水深度为:h7000m;
面积为0.08m2的弦窗受到的压力大小为:F=pS=7.21×107 Pa×0.08m2=5.768×106N;
(4)潜水器在深海中主要靠声纳来探测,声呐应用的是超声波;停留在6000米深度处,向海底发射声波,2秒后收到反射回波,已知海水的声速为1450m/s,那么这里的海底深度是:
h=svt=6000m+1450m/s×2s7450m;
故答案为:(1)小;平衡;(2)0.26;7000;(3)5.768×106;(4)超声;7450。
▉题型7 气体压强与体积的关系
【知识点的认识】
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.
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.
28.日常生活中的许多现象,往往隐含着许多科学道理,如;
a.自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;b.压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力;
(1)关于一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关呢?小明做出了以下猜想:
猜想一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
猜想二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关。
(2)为验证猜想一,小明进行如下实验操作:
步骤①:取一根长约为1m,一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图甲;
步骤②:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升,往玻璃管内注入水银,直到水银下表面到达  标记处  为止;
步骤③:再将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。再将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。实验中小明发现空气柱的温度越高,其上方的水银柱也越长,由此可得出结论:一定质量的气体,体积一定时,温度越高,产生的压强越  大  ;
(3)小明又利用传感器设计了如图乙的实验装置,探究验证猜想二:
步骤①实验中,小明要控制气体的质量和温度不变,改变  体积  测量压强;
步骤②小明实验记录的数据如下:
实验次数 压强p(Pa) 体积V(m3) pV值(Pa m3)
1 1.59×105 0.75×10﹣5 1.1925
2 1.20×105 1.00×10﹣5 1.2000
3 0.97×105 1.25×10﹣5 1.2125
4 0.75×105 1.60×10﹣5 1.2000
5 0.60×105 2.00×10﹣5 1.2000
分析表中数据,可得结论: 一定质量的气体,温度一定时,压强与体积成反比  。
(4)在炎热的夏天,载重汽车在盘山公路下坡行驶时,要不断往车轮胎上喷水,其主要目的是  减小轮胎内气体的压强,防止爆胎  。
【答案】(2)②标记处;③大;(3)①体积;②一定质量的气体,温度一定时,压强与体积成反比;(4)减小轮胎内气体的压强,防止爆胎。
【解答】解:【作出猜想】
(1)据生活常识可知,压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力,说明压强越大;
猜想二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积(或密度)有关;
要探究气压与温度的关系,即需要选用相同质量的气体,改变温度,观察气体压强的变化,
由于气体压强的大小不好比较,所以我们可以把比较气体的压强转化成比较水银柱的高度,故如下:
【实验检验】
(2)为验证假设一,进行如下操作:
①:取一根长度约为1米一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银密封一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置;
②:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面到达标记处为止;
③:将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高,上方的水银柱也越长。
【得出结论】故我们可以得出这样的结论:一定质量的气体,温度越高,其压强越大;
【实验验证二】为验证猜想二,即一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关;
(3)①根据控制变量法知要探究“一定质量的气体产生的压强与气体体积的关系”,需要控制气体的质量和温度不变,改变气体的体积,测量压强;
②根据表格数据知,压强与体积的乘积都约等于1.2Pa m3,说明气体的压强与气体的体积成反比,即一定质量的气体,温度一定时,压强与体积成反比;
(4)在炎热的夏天,载重汽车在盘山公路下坡行驶时,轮胎与地面克服摩擦做功,使轮胎温度不断升高,体积一定的条件下,压强不断增大;不断往轮胎上喷水,主要是通过水的汽化吸热使轮胎内气体的内能减小、温度降低来减小轮胎内气体的压强,防止爆胎。
故答案为:(2)②标记处;③大;(3)①体积;②一定质量的气体,温度一定时,压强与体积成反比;(4)减小轮胎内气体的压强,防止爆胎。
▉题型8 活塞式抽水机
【知识点的认识】
活塞式抽水机主要由活塞、缸套、抽水阀和曲柄连杆机构组成。活塞在缸套内做往复运动,将水从下方抽到上方。抽水阀控制水的流量,并通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转化为连续的水流。
当活塞向上运动时,缸套内的压力降低,大气压力将水压入缸套内。当活塞向下运动时,缸套内的压力升高,压力将水推到抽水阀处,由抽水阀控制水流。在曲柄连杆机构的作用下,活塞的往复运动被转化为连续的水流,完成抽水的动作。
29.下列图中的现象与物理知识或结论对应错误的是(  )
A.图甲:自行车安装滚珠轴承——以滚动代替滑动方式来减小摩擦
B.图乙:书包的背带通常做得很宽——通过增大受力面积的方法减小压强
C.图丙:活塞式抽水机工作原理——大气压的利用
D.图丁:瓶底浇冷水,瓶内水重新沸腾——液体的沸点随气压降低而升高
【答案】D
【解答】解:A.利用滚动代替滑动来减小摩擦,故A正确,不符合题意;
B.学生书包背带设计的比较宽,是在压力一定时,通过增大受力面积,从而减小压强,故B正确,不符合题意;
C.活塞式抽水机利用大气压把水压上来的,故C正确,不符合题意;
D.当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,水蒸气液化变为小水滴,液面上方气压减小,因为液体的沸点随气压的降低而降低,所以导致液体的沸点降低,水重新沸腾起来的,故D错误,符合题意。
故选:D。
▉题型9 大气压强的计算
【知识点的认识】
大气压强公式:,大气压强一般指气压,是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。
30.如图是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用  刻度尺  测量出注射器带刻度的部分长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为  0.2  cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p= 1.05×105 Pa;
(3)若实验中活塞与筒壁之间的摩擦较大,则测得的大气压值  偏大  (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)实验时若筒内空气没有排尽,此因素将导致所测大气压值  偏小  (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)刻度尺;0.2;(2)1.05×105:(3)偏大;(4)偏小。
【解答】解:(1)利用刻度尺测量出注射器带刻度的部分长度L为10cm,注射器带刻度部分的容积为2mL,则活塞的横截面积:S0.2cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数,
大气压:p1.05×105Pa;
(3)如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大,拉力的测量值会偏大,导致测得的大气压值偏大;
(4)若筒内空气没有排尽,则所需拉力偏小,在受力面积一定时,根据压强公式p所计算出的大气压值就偏小。
故答案为:(1)刻度尺;0.2;(2)1.05×105:(3)偏大;(4)偏小。
31.如图所示,小华用手柄尾部截面积0.55cm2,规格为2.5mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
(1)本实验的原理是p=   ;
(2)小华同学的实验设计如图甲,步骤如下:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二:安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞  开始运动  时,记下弹簧测力计的示数为5.5N;
步骤三:用刻度尺测出注射器  有刻度部分  长度为5.00cm;
步骤四:算出大气压强值为  1.1×105 Pa.
(3)由于摩擦的影响,小华的测量结果  偏大  (偏大/不变/偏小)。为减小该因素对实验结果的影响小明对实验进行改进(如图乙);将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,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,测得烧杯和水的总重为5.5N,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为4.5N,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值为  1.0×105 Pa。
【答案】(1);(2)开始运动;有刻度部分;1.1×105;(3)偏大;1.1×105。
【解答】解:(1)本实验的实验原理是:p;
(2)注射器活塞用绳子与弹簧测力计的挂钩相连,应水平向右缓慢拉动注射器筒,这样相当于水平向右拉动弹簧测力计的挂钩,当注射器中的活塞开始运动时,说明了弹簧测力计示数等于大气对活塞的压力,故记下弹簧测力计的示数,大气对活塞的压力为F=5.5N;
测出注射器的有刻度部分的长度,才能计算出活塞的横截面积,计算出大气压的大小,
注射器全部刻度的长度为:L=5.00cm=0.05m,
有刻度部分的容积为:V=2.5mL=2.5cm3=2.5×10﹣6m3,
注射器活塞的横截面积为:S,
则大气压强为:
p1.1×105Pa;
(3)活塞与注射器内部有存在摩擦力,因为注射器在拉力的作用下平衡,拉力大于大气压力,从而使测量值偏大;
当活塞开始向左滑动时,对活塞进行受力分析可知,活塞受水平向左的拉力、水平向右的大气压力和摩擦力,则:
F'+f=5.5N…①
当活塞开始向右滑动时,对活塞进行受力分析可知,活塞受水平向左的拉力、水平向右的大气压力和水平向左的摩擦力,则:
F'﹣f=4.5N…②
①②两式联立得:F'=5N,
大气压强为:
p'1.0×105Pa。
故答案为:(1);(2)开始运动;有刻度部分;1.1×105;(3)偏大;1.1×105。
▉题型10 大气压的综合应用
【知识点的认识】
大气压的综合应用主要涉及到多个方面, 包括生活用品、 天气影响、 人体影响、 液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
32.下列现象中不属于应用大气压强的是(  )
A.用吸管吸瓶中的饮料
B.捏瘪了的钢笔橡皮袋可以吸上墨水
C.壶盖盖上留有小孔
D.把药液注射进肌肉里
【答案】D
【解答】解:A.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,汽水被压进吸管里,利用了大气压强,故A不符合题意;
B.钢笔吸墨水时,需先把胶头中的空气挤出,在外界大气压的作用下,墨水就被压进滴管中,利用了大气压强,故B不符合题意;
C.茶壶盖上的小孔使壶内的气压与外界大气压强相等,倒水时就是利用的连通器原理,所以利用了大气压强,故C不符合题意;
D.把药液注入肌肉,是靠手对活塞产生的压强,不是利用大气压强,故D符合题意。
故选:D。
33.下列现象不是利用大气压的是(  )
A.吸盘贴在光滑的墙面上
B.医生用注射器吸药液
C.拦河坝上窄下宽
D.茶壶盖上留有小孔
【答案】C
【解答】解:A、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,利用了大气压,故A不合题意。
B、将注射器的活塞推下时,将针筒内的空气排出,再向上提起活塞时,针筒内的体积增大,压强减小,药液在外界大气压的作用下被压入针筒内,利用了大气压,故B不合题意。
C、拦河坝上窄下宽利用的是液体压强随着深度的增加而增大,与大气压无关,故C符合题意。
D、茶壶盖上的小孔使壶内的气压与外界大气压强相等,倒水时使得壶内和壶外的气压相互抵消,使得水由于重力的原因能流出壶外,故D不合题意。
故选:C。
34.关于压强在生活中的应用,下列说法正确的是(  )
A.菜刀的刀口磨得很锋利,是通过增大压力来增大压强
B.排水管的U形“反水弯”是利用连通器原理
C.用注射器吸取和注射药液都是利用大气压强实现的
D.高压锅是利用液体的沸点随着气压的减小而升高来工作的
【答案】B
【解答】解:A.菜刀的刀口磨得很锋利,是通过减小受力面积的方法来增大压强,故A错误;
B.上端开口下端连通的容器为连通器,排水管的U形“反水弯”是连通器原理的应用,故B正确;
C.用注射器吸取射药液是利用大气压强实现的,用注射器注射药液是利用人的推力实现的,故C错误;
D.高压锅是利用液体的沸点随着气压的增大而升高来工作的,故D错误。
故选:B。
35.如图,下列装置中利用大气压强工作的是(  )
A.吸盘 B.拦河大坝
C.宽包带 D.破窗锤
【答案】A
【解答】解:A、吸盘压在玻璃上时,挤出空气,使得内部压强小,从而在周围大气压的作用下压在墙壁上,利用了大气压。故A符合题意;
B、拦河大坝是利用液体的压强随深度的增加而增加的原理,与大气压无关,故B不符合题意;
C、宽书包带,在压力一定时,增大受力面积减小压强,与大气压无关,故C不符合题意;
D、破窗锤是利用减小受力面积增大压强的原理,与大气压无关,故D不符合题意。
故选:A。
36.如图所示,下列描述正确的是(  )
A.甲图中,茶壶属于连通器的应用
B.乙图中,上课时老师用力压住粉笔写字是为了减小压强
C.丙图中,为防止新冠病毒外溢,负压救护车内气压大于车外气压
D.丁图中,托里拆利实验中的玻璃管内上方是否是真空不会影响管内外液面高度差
【答案】A
【解答】解:
A、茶壶上端开口,底部相连通,属于连通器,故A正确;
B、用力压住粉笔写字是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,故B错误;
C、为防止新冠病毒外溢,用车内气压小于车外气压的负压救护车运送病例,故C错误;
D、实验时,玻璃管内水银面的上方是真空,当有少量空气混入玻璃管内,少量空气会产生一定的压强,从而抵消一部分外界大气压,使水银柱高度变小,就会使得大气压的测量值比真实值偏小,故D错误。
故选:A。
37.如图所示的注射器,针头做得尖细,目的是为了  增大  压强;按手做得宽大是为了  减小  压强(前两空选填“增大”或“减小”),如果没有大气压,注射器  不能  (选填“能”或“不能”)正常将药业抽进空筒。
【答案】增大;减小;不能
【解答】解:针头做得尖细,这是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强的;
按手做得宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积减小压强的;
使用注射器时向外拉活塞,注射器内气压减小,小于外界大气压,外界大气压将药液压入注射器,如果没有大气压,注射器不能正常将药业抽进空筒。,
故答案为:增大;减小;不能。
38.如图,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个  连通器  ,当壶中水深12cm时,A点受到水的压强是  1200  Pa;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,则壶中的水  不能  (选填“能”或“不能”)倒出来。(g=10N/kg)
【答案】连通器;1200;不能
【解答】解:(1)茶壶的壶嘴和壶身构成了一个连通器,当里面的水不流动时,壶嘴和壶身内的水面保持相平;
(2)A点受到水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.12m=1200Pa
(3)若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,由于外部的大气压大于壶内压强,壶中的水不能倒出。
故答案为:连通器;1200;不能。
39.(1)历史上第一次证明大气压存在的是  马德堡半球  实验;
(2)如图甲,船闸能使船在上下游顺利通航,利用了  连通器  的原理;
(3)如图乙,浴室里的防滑垫与地板接触的一面有小吸盘是利用了  大气压  ,使防滑垫能够紧贴在地板上,从而防滑。
【答案】马德堡半球;连通器;大气压。
【解答】解:(1)第一次证明大气压存在的是马德堡半球实验。
(2)船闸的上游阀门打开、下游阀门关闭时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开、上游阀门关闭时,下游和闸室构成连通器,船只才能通航。
(3)防滑垫的背面有许多小吸盘,将吸盘内的空气挤压出来以后,在大气压的作用下,吸盘被挤压到地面上,起到了防滑的作用。
故答案为:马德堡半球;连通器;大气压。
40.生活中蕴含着很多物理知识:著名的  马德堡半球  实验证明了大气压强存在且很大;海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强就越  小  (选填“大”或“小”)。如图所示的拔火罐,在工作时罐内气压  小于  外界大气压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】马德堡半球;小;小于。
【解答】解:1654年格里克在德国马德堡做了著名的马德堡半球实验,马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在且大气压很大。
大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低。即海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强就越小。
拔火罐时先用火将罐里的空气加热,然后迅速将罐子扣在患者的皮肤上,冷却后罐内的气压小于外界大气压,罐子在外界大气压的作用下就会吸附在皮肤上。
故答案为:马德堡半球;小;小于。
41. 马德堡半球  实验最早证明大气压强的存在, 托里拆利  实验最早测得大气压强的值,一个标准大气压值相当于 760  mm水银柱产生的压强。
【答案】马德堡半球;托里拆利;760
【解答】解:(1)马德堡半球实验用两个中间抽成真空而压合在一起的铜半球有力地证明了大气压的存在;
(2)意大利科学家托里拆利,利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的高度,是760mm;
故答案为:马德堡半球;托里拆利;760。
42.一种浴室防滑踏垫,其正面凹凸不平的花纹,目的是通过增大脚与踏垫之间的  粗糙程度  来增大  摩擦  ,踏热的背面有许多小吸盘是利用了  大气压  的作用牢牢吸附在地面,两措并举以达到理想的防滑效果。
【答案】粗糙程度;摩擦;大气压。
【解答】解:浴室防滑踏垫,其正面凹凸不平的花纹,这样在压力一定的情况下,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了脚与垫之间的摩擦。
而防滑垫的背面有许多小吸盘,将吸盘内的空气挤压出来以后,在大气压的作用下,吸盘被挤压到地面上,起到了防滑的作用。
故答案为:粗糙程度;摩擦;大气压。
43.如图是抗击“新冠”疫情使用的负压救护车,车内空间为负压舱,它能有效防止病毒再传播。
(1)负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气  从车内抽出  (选填“从车内抽出”或“抽入至车内”),使车内气压  低于  (选填“高于”“低于”或“等于”)车外大气压,在  大气压  作用下,清洁的空气只能由车外流向车内;
(2)人类靠肺呼吸,在  吸气  (选填“呼气”“吸气”)时肺内处于负压状态;
(3)若负压内车内的气压相比车外的标准大气压减小了千分之一,车顶的面积约为4m2,车顶受到的内外气压差约为  100  N(标准大气压约为1×105Pa)。
【答案】(1)从车内抽出;低于;大气压;(2)吸气;(3)400。
【解答】解:(1)负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气从车内抽出,减小车内的压强;将被污染空气从车内抽出,车内气压低于外界大气压;在大气压的作用下,空气从压强大的地方流向压强小的地方,故清洁的空气从车外流向车内。
(2)人吸气时肺的内部扩张,内部气压变小,气体在外部大气压的作用下被压入肺中。
(3)负压内车内的气压相比车外的标准大气压减小了千分之一,即,
内外气压差约为ΔF=ΔpS=100Pa×4m2=400N。
故答案为:(1)从车内抽出;低于;大气压;(2)吸气;(3)400。
44.医院里的护士使用如图所示的装置给患者输液。小雨发现照这样做法,护士为患者多次更换药瓶比较麻烦,于是就设计了如图所示的三瓶串接的方案。请分析回答:
(1)图甲中药液为何会匀速滴下?
(2)图乙中哪个药瓶中的药液先流完?
(3)根据病房的现有条件,如果要估测出输液过程中的一滴药液的质量,需要收集哪些数据,请写出表达式,并简要说明实验中作了哪些近似处理。
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)开始时瓶中气体的压强大约为一个大气压。药瓶吊在高处,从瓶中液面到插在病人血管中的针头处有相当大的高度差,这段液柱使针头处药液的压强较大,大于血管总的压强,药液自动流入血管。
药液流出使瓶中的气体体积变大,压强降低,瓶中气体压强小于大气压,大气压强将空气从进气管压入瓶中,使瓶内空气的压强基本上保持在一个大气压,使药液均匀的流下。
(2)甲瓶的药液先流完。
因为甲乙丙三瓶采用串联的方式,其工作情况是这样的:
药液从丙瓶中流下,丙瓶中空气体积增大,压强下降,乙瓶中空气将乙瓶中药液压入丙瓶补充,使丙瓶液面保持不变。
药液从乙瓶中流至丙瓶后,乙瓶中体积增大,压强下降,甲瓶中空气将甲瓶中药液压入乙瓶补充,使乙瓶液面保持不变。
药液从甲瓶中流至乙瓶后,甲瓶中体积增大,压强下降,大气压将外界空气压入甲瓶,甲瓶中液面下降。
液体如此流动,直到甲瓶中的药液全部流完,这时甲瓶中空气与外界直接连通,连接甲、乙两瓶的管子相当于甲瓶当初的进气管。
以后的过程是药液从丙瓶中流入血管,乙瓶中药液流入丙瓶补充,空气流入乙瓶,直至乙瓶中药液流完,乙瓶与大气相通。然后才是空气直接进入丙瓶,直至丙瓶中药液逐渐流完。
(3)收集数据和计算过步骤如下:
①从药瓶上的刻度读出药液的体积V;
②当某一滴药液刚好落下时数“0”开始计时,当数到第“n”个液滴滴下时停止计时,记下所用时间t0;
③算出一个液滴下落的时间间隔为:T
④记下完成一瓶滴注的时间t;
⑤算出一瓶的总滴数N;
⑥算出每滴药液的体积为:;
⑦则每滴药液的质量
上述估算中两处做了近似处理:
①把药液的密度看作水的密度。②忽略了输液结束时瓶中残留的药液。第8章 8.3 大气压强与人类生活
题型1 马德堡半球实验 题型2 大气压存在的现象
题型3 大气压强产生的原因 题型4 托里拆利实验
题型5 大气压测量的实验设计 题型6 大气压强与高度的关系
题型7 气体压强与体积的关系 题型8 活塞式抽水机
题型9 大气压强的计算 题型10 大气压的综合应用
▉题型1 马德堡半球实验
【知识点的认识】
马德堡半球实验的历史背景涉及到了证明大气压的存在和力量。 这个实验由德国物理学家、 政治家奥托 冯 格里克( Otto von Guericke) 于1654年进行, 目的是证明大气压的存在和力量。 格里克当时担任马德堡市市长, 他使用两个铜制半球对接在一起, 并用经过松节油浸过的皮环密封。 通过抽真空后, 他使用了16匹马组成的马队才将两个半球成功拉开, 这一实验成功证明了大气压强的存在和巨大力量。 这个实验不仅在科学界引起了轰动, 而且成为了证明大气压力存在的重要实验之一。
1.马德堡半球实验证明了     的存在。某学生在水平地面立正时,对地面的压强约为1.5×104帕,表示每平方米面积上受到的压力约为     牛;当他行走时,对地面的压强     (选填“变大”“不变”或“变小”)。
2.自行车刹车时,用力捏闸,因增大了闸皮与车轮闸的     ,而增大了摩擦;俗话说“磨刀不误砍柴工”,是通过减小受力面积     压强;竖直墙壁上吸盘挂着的重物没有滑落下来,是因为吸盘受到了     力。
▉题型2 大气压存在的现象
【知识点的认识】
大气压的存在现象:
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
3.如图中的事例发生,不是由大气压引起的是(  )
A.瓶吞鸡蛋 B.纸托水杯
C.橡皮膜凸出 D.吸盘
4.下列物理量的估测最符合实际的是(  )
A.一个鸡蛋质量大小约为500g
B.中学生站立时对地面的压强约为1.5×104Pa
C.中学生所受重力大小约为50N
D.手掌受到的大气压力大约为10N
5.下列估测与实际相符的是(  )
A.一支新的2B铅笔的长度约为18dm
B.一标准大气压约能托起760mm高的水柱
C.一个正常人站立时对地压强约1.5×104Pa
D.托起一个鸡蛋所用的力大约是1N
▉题型3 大气压强产生的原因
【知识点的认识】
空气受到重力作用,而且空气具有流动性,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强
6.2008年9月25日,我国成功发射了神舟七号飞船并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望。如图所示,是我国航天员出舱的英姿。请问:
(1)与在地球上相比,航天员在太空上的质量     ,受到的重力     ;(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)地球被厚达80~100km的大气包围着,大气具有质量,并和液体一样具有     ,所以大气层内存在大气压强。因此,我们可以推断出舱航天员所处太空应该     (选填“有”或“没有”)大气压;
(3)若不穿舱外航天服,只带氧气瓶,航天员能否走出舱外活动?运用你所学的物理知识说出一条理由。答:    (选填“能”或“不能”),因为     。
▉题型4 托里拆利实验
【知识点的认识】
托里拆利实验测量了大气压强的值。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。
实验方法
1、准备一根1m左右长的玻璃管,一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排除空气。
2、用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里。
3、待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定当管内外水银液面的高度差约为760mm左右时,它就停止下降,读出水银柱的竖直高度h,利用公式p=ρ水银gh计算出大气压强的大小。
4、逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变
7.王老师在A地和B地用完全相同的器材分别演示托里拆利实验(B地海拔更低)。拍下如图甲和乙照片,但他忘记哪张照片对应哪个地点拍下来的。请帮他判断:
①甲照片的实验表明当时大气压的数值等于     m高的水银柱产生的压强:乙照片的实验表明当时大气压的数值等于     mm高的水银柱产生的压强。
②在B地拍下的实验照片应该是     (选填“甲”或“乙”)。
8.(1)如图甲所示弹簧测力计的示数是     N;
如图乙所示,托里拆利实验,可知当地的大气压相当于     mmHg柱产生的压强;
若竖直提升玻璃管,管口未离开水银面,稳定后水银面上方的水银柱高度     (选填“升高”、“降低”或“不变”)。
(2)在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从同一斜面的同一位置由静止开始下滑,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离如图丙所示。
①实验中小车每次都从同一斜面的同一位置由静止开始下滑,这样做的目的是:控制小车每次到达水平面的     ;
②实验中发现:小车在木板表面上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力     ,速度减小得越     (选填“快”或“慢”)。
③进一步推理可知,若水平面绝对光滑(小车不受阻力),则小车将会在水平面上做     。
④在此基础上,牛顿总结了伽利略、笛卡尔等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律     (选填“能”或“不能”)直接由实验得出。
▉题型5 大气压测量的实验设计
【知识点的认识】
“估测大气压的值”的实验方案:
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如下图所示,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移动时,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的全部刻度长度L.
根据以上实验方案,用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式应为p;
9.下列实验中,第一次测出了大气压强大小的是(  )
A.托里拆利实验 B.马德堡半球实验
C.帕斯卡实验 D.伽利略理想实验
10.如图为托里拆利实验,可知当地的大气压相当于    mmHg柱产生的压强;若竖直提升玻璃管,管口未离开水银面,则水银面上方的水银柱高度    (选填“升高”、“降低”或“不变”);标准大气压相当于760mmHg柱产生的压强,在如图大气压下,水的沸点    100℃(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
11.托里拆利实验测量出的大气压相当于     mm高的水银柱产生的压强。一个标准大气压强的值是     pa。
12.托里拆利实验测出了一个标准大气压的值,即是等于     cm高水银柱产生的压强。若玻璃管中进入少量空气,则测出的数值将会偏     。(大或小)氢气球升到高空时会破裂,其主要原因是球内气压     (选填“大于”、“小于”或“等于”)外界大气压,将球胀破。
13.用如图所示的装置粗略测量大气压强的值,把吸盘用力压在玻璃上并排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2,轻轻往挂在吸盘下的小桶内加沙子,吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg,则大气对吸盘的压力为     N,大气压强的值为     Pa,若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏     。(g取10N/kg)
14.(1)“研究滑动摩擦力与压力的关系”实验如1图所示。图甲、乙所示分别用弹簧测力计水平拉动木块,使其做     运动。图甲中木块受到的滑动摩擦力大小为     N,方向水平向     (填“左”或“右”);若拉力增大。木块所受的摩擦力将     (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)如2图所示,当地的大气压等于     mm高的水银柱产生的压强;若换略粗一点的玻璃管(长度不变)重复实验,则管内、外水银柱面的高度差将     (填“升高”“降低”或“不变”)。
15.如图是韩飞用U形管压强订做“探究液体内部压强特点”的实验。图甲、乙、丙中三个烧杯内分别盛有不同密度的盐水,图甲中盐水的密度与图丁中的相同。探头在液体中的深度甲与乙相同,丙与丁相同。
(1)①若选择甲、丁两图进行实验,能够得到的结论是:    。
②根据图中信息可以看出,四个烧杯中,密度最大的是图     中的盐水。
(2)如图戊所示,小伟想估测大气压的大小,他设计的实验方案如下:
Ⅰ.将塑料挂衣钩的吸盘放在玻璃板上,用力挤压吸盘。
Ⅱ.用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉,直到吸盘脱离玻璃板。
Ⅲ.记录弹簧测力计的示数为F,这就是大气对吸盘的压力。
Ⅳ.量出吸盘的直径,计算出吸盘的面积S。
V.根据,计算出大气压的大小。
①按照实验方案,小伟测得吸盘的面积是1cm2,弹簧测力计示数为5N时吸盘脱离玻璃板。则小伟测得大气压为     Pa。
②查阅资料,小伟发现所测结果与标准大气压相差非常大,请你分析原因可能是:    。
16.洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了,他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了,如图甲所示。为此他突然联想到所学过的大气压知识,于是,洋洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测当地大气压强的实验方案:
【方案设计】如图乙所示,洋洋用轻质吸盘等器材估测大气压的大小,他设计的实验方案如下:
A.记录弹簧测力计的示数为F。
B.将蘸水的塑料吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘。
C.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。
D.测出吸盘与玻璃板接触面的直径D。
E.计算出大气压的大小p。
(1)洋洋由于疏忽,将前三项的顺序写颠倒了,正确的顺序应为     ;
(2)实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上,用力挤压吸盘的目的是     ;
(3)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”);
(4)实验中计算大气压的表达式是     (用测得的物理量表示)。
17.如图甲,小金利用透明硬质水管测量大气压强值。实验装置示意图如图乙,其中K1、K2为气密性良好的阀门。将管子下端浸在水槽中,关闭K2,往管内装满水(水位超过K1),再关闭K1,打开K2,管内液面下降了一段距离,稳定后测得管内外液面高度差h=9.30m
(1)由实验可得当地的大气压强值为     Pa;(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)再打开K1,管内水面将     (选填“上升”、“不升不降”或“下降”)。
(3)小金将长度约为30cm的塑料管装满水并用纸片盖住,迅速倒置,使管口竖直向下,发现纸片不会往下掉,如图丙所示。此时纸片受到水的压强     (选填“小于”、“大于”或“等于”)大气压强;随后将管口旋转至水平方向,发现纸片仍不往下掉,说明     。
(4)老师给同学们演示大气压强实验,如图丁所示,可知当时的大气压强等于     mm高水银柱所产生的压强,此气压下水的沸点     (选填“大于”、“等于”或“小于”)100℃。
▉题型6 大气压强与高度的关系
【知识点的认识】
地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小,所以距离地面越高,大气压强越小.
在海拔3000m之内,每上升10m大气压强约减小100Pa,在海拔2000m之内,每上升12m大气压强约减小1mmHg.
地面上空气的范围极广,常称“大气”.离地面200公里以上,仍有空气存在.虽其密度很小,但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大.人体在大气内毫不感觉受到气压的压迫,这是因为人体的内外部同时受到气压的作用且恰好都相等的缘故.
即:大气压与高度的关系是:海拔越高,气压越低;
18.如图所示,下列描述正确的是(  )
A.如图,手持自制气压计从梧桐山脚走到山顶,管内液面升高
B.如图,上课时老师用力压住粉笔写字是为了减小压强
C.如图,托里拆利实验的玻璃管倾斜会影响实验结果
D.如图,饮水机使用时,会出现气泡,水中的气泡上升时不断变小
19.关于如图所示的四个实验,下列说法中正确的是(  )
A.实验甲:将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水一定会流出来
B.实验乙:将自制气压计从六楼拿到一楼,细玻璃管中的液柱会下降
C.实验丙:将容器左侧倒入盐水,右侧倒入水,当两侧液面相平时,橡皮膜会向左凸
D.实验丁:从容器侧壁上两孔喷出的水流距离不同,说明液体压强与液体质量有关
20.一根有刻度的细玻璃管两端开口,通过橡皮塞插入装有红色溶液的玻璃瓶,制成一个简易气压计.如图所示,通过玻璃管的红色水柱对应的刻度测量出大气压.若把气压计从山下拿到山上,细玻璃管内的液柱高度会    (选填“变大”、“变小”或“不变”).因为大气压随海拔高度的增大而    (选填“增大”、“减小”或“不变”).
21.如图甲所示,若茶壶盖上被茶叶堵住通气孔,壶中的茶水在     的作用下不易持续倒出。如图乙所示是自制的气压计,图丙是托里拆利实验装置,当把它们同时从山脚拿到山顶时,    图中管内的水柱液面将升高(选填“乙”或“丙”)。丙图中显示当时外界大气压强的数值是     mmHg。
22.著名的     实验测量出大气压的数值是很大的,约为     Pa,实验表明,大气压强的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强就越     (选填“大”或“小”)。
23.大气压与生活密切相关,驻守青藏高原的战士用普通锅煮不熟饭,是因为高原上的大气压较低,导致水的沸点    (选填“降低”、“不变”或“升高”)的缘故。某同学在青藏高原做“托里拆利实验”,液面稳定后的现象如图所示,当时测量的大气压为    mmHg,说明气压随高度的增加而    (选填“增大”“减小”或“不变”)。
24.将铅笔水平挤压在两手指间,按笔尖的手指较疼,铅笔静止时,两手指对铅笔的压力是一对     (选填“相互作用力”或“平衡力”),两个手指的痛感不同,说明压力作用效果与     有关;如图是自制气压计,小红拿着它从1楼乘坐电梯到20楼,玻璃管内水柱的高度会     (选填“升高”、“降低”或“不变”),说明大气压随高度的增加而     (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
25.著名的     实验证实了大气压强的存在;老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气压),试管的顶端混入了少量空气,则测得管内外水银柱的高度差     (选填“大于”,“等于”或“小于”)760mm;小明把自制的简易气压计从20楼拿到1楼,玻璃管中水柱的高度会     (选填“升高”“降低”或“不变”)。
26.在海拔高度很高的高原上,气压比平原地区    (填高或低),煮东西煮不易熟,只能用高压锅,高压锅煮食物时,锅内的气压增大,使锅内水的沸点    (填“升高”或“降低”)。把吸盘挂衣钩紧按在平整的瓷砖墙面上,挂上重物静止,重物和挂衣钩的总重是10N,挂衣钩受到的摩擦力    10N(选填大于、等于或小于)。
27.“运﹣20”代号“鲲鹏”,我国自主研发的新一代重型军用运输机、最大军用飞机,机体长47米,翼展45米,高15米,实用升限是13000米,最高载重量是66吨,最大起飞重量220吨,因此跻身全球十大运力最强运输机之列;
蛟龙号载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器,也是863计划中的一个重大研究专项。2010年5月至7月,蛟龙号载人潜水器在中国南海中进行了多次下潜任务,最大下潜深度达到了7020米;
(1)飞机的高度可用气压高度计来测量,主要原理是根据海拔高度越大,大气压就越     ,飞机水平匀速飞行时,它受到的推力与空气阻力是一对     力;
(2)飞机在10000米高空时的大气压为26.4kPa,约为标准大气压的     倍;(保留两位小数)
(3)蛟龙号载人潜水器在某次潜水作业中,受到的海水压强为7.21×107Pa,已知海水的平均密度是1.03×103kg/m3,则这时的潜水深度为     m,面积为0.08m2的弦窗受到的压力大小为     N;
(4)潜水器在深海中主要靠声呐来探测,应用的是声波中的     波(选填“次声”或“超声”),它停留在6000米深度处,向海底发射声波,2秒后收到反射回波,已知海水的声速为1450m/s,那么这里的海底深度是     m。
▉题型7 气体压强与体积的关系
【知识点的认识】
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.
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.
28.日常生活中的许多现象,往往隐含着许多科学道理,如;
a.自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;b.压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力;
(1)关于一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关呢?小明做出了以下猜想:
猜想一:一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关;
猜想二:一定质量的气体产生的压强可能与气体的体积有关。
(2)为验证猜想一,小明进行如下实验操作:
步骤①:取一根长约为1m,一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图甲;
步骤②:将空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升,往玻璃管内注入水银,直到水银下表面到达     为止;
步骤③:再将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。再将空气柱浸入80℃的水中,重复实验。实验中小明发现空气柱的温度越高,其上方的水银柱也越长,由此可得出结论:一定质量的气体,体积一定时,温度越高,产生的压强越     ;
(3)小明又利用传感器设计了如图乙的实验装置,探究验证猜想二:
步骤①实验中,小明要控制气体的质量和温度不变,改变     测量压强;
步骤②小明实验记录的数据如下:
实验次数 压强p(Pa) 体积V(m3) pV值(Pa m3)
1 1.59×105 0.75×10﹣5 1.1925
2 1.20×105 1.00×10﹣5 1.2000
3 0.97×105 1.25×10﹣5 1.2125
4 0.75×105 1.60×10﹣5 1.2000
5 0.60×105 2.00×10﹣5 1.2000
分析表中数据,可得结论:    。
(4)在炎热的夏天,载重汽车在盘山公路下坡行驶时,要不断往车轮胎上喷水,其主要目的是     。
▉题型8 活塞式抽水机
【知识点的认识】
活塞式抽水机主要由活塞、缸套、抽水阀和曲柄连杆机构组成。活塞在缸套内做往复运动,将水从下方抽到上方。抽水阀控制水的流量,并通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转化为连续的水流。
当活塞向上运动时,缸套内的压力降低,大气压力将水压入缸套内。当活塞向下运动时,缸套内的压力升高,压力将水推到抽水阀处,由抽水阀控制水流。在曲柄连杆机构的作用下,活塞的往复运动被转化为连续的水流,完成抽水的动作。
29.下列图中的现象与物理知识或结论对应错误的是(  )
A.图甲:自行车安装滚珠轴承——以滚动代替滑动方式来减小摩擦
B.图乙:书包的背带通常做得很宽——通过增大受力面积的方法减小压强
C.图丙:活塞式抽水机工作原理——大气压的利用
D.图丁:瓶底浇冷水,瓶内水重新沸腾——液体的沸点随气压降低而升高
▉题型9 大气压强的计算
【知识点的认识】
大气压强公式:,大气压强一般指气压,是作用在单位面积上的大气压力,即在数值上等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱所受到的重力。
30.如图是小明利用V=2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测大气压值的情况。
(1)利用     测量出注射器带刻度的部分长度L为10cm,即可算出活塞横截面积为     cm2;
(2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数F=2.1N,据此可测得大气压值p=    Pa;
(3)若实验中活塞与筒壁之间的摩擦较大,则测得的大气压值     (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(4)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”)。
31.如图所示,小华用手柄尾部截面积0.55cm2,规格为2.5mL的注射器、量程为0~10N的弹簧测力计和刻度尺粗略测量大气压的值。
(1)本实验的原理是p=    ;
(2)小华同学的实验设计如图甲,步骤如下:
步骤一:把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
步骤二:安装好器材,水平向右缓慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞     时,记下弹簧测力计的示数为5.5N;
步骤三:用刻度尺测出注射器     长度为5.00cm;
步骤四:算出大气压强值为     Pa.
(3)由于摩擦的影响,小华的测量结果     (偏大/不变/偏小)。为减小该因素对实验结果的影响小明对实验进行改进(如图乙);将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,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,测得烧杯和水的总重为5.5N,然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得烧杯和水的总重为4.5N,轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压值为     Pa。
▉题型10 大气压的综合应用
【知识点的认识】
大气压的综合应用主要涉及到多个方面, 包括生活用品、 天气影响、 人体影响、 液体沸点的影响以及体积与压强的关系。
32.下列现象中不属于应用大气压强的是(  )
A.用吸管吸瓶中的饮料
B.捏瘪了的钢笔橡皮袋可以吸上墨水
C.壶盖盖上留有小孔
D.把药液注射进肌肉里
33.下列现象不是利用大气压的是(  )
A.吸盘贴在光滑的墙面上
B.医生用注射器吸药液
C.拦河坝上窄下宽
D.茶壶盖上留有小孔
34.关于压强在生活中的应用,下列说法正确的是(  )
A.菜刀的刀口磨得很锋利,是通过增大压力来增大压强
B.排水管的U形“反水弯”是利用连通器原理
C.用注射器吸取和注射药液都是利用大气压强实现的
D.高压锅是利用液体的沸点随着气压的减小而升高来工作的
35.如图,下列装置中利用大气压强工作的是(  )
A.吸盘 B.拦河大坝
C.宽包带 D.破窗锤
36.如图所示,下列描述正确的是(  )
A.甲图中,茶壶属于连通器的应用
B.乙图中,上课时老师用力压住粉笔写字是为了减小压强
C.丙图中,为防止新冠病毒外溢,负压救护车内气压大于车外气压
D.丁图中,托里拆利实验中的玻璃管内上方是否是真空不会影响管内外液面高度差
37.如图所示的注射器,针头做得尖细,目的是为了     压强;按手做得宽大是为了     压强(前两空选填“增大”或“减小”),如果没有大气压,注射器     (选填“能”或“不能”)正常将药业抽进空筒。
38.如图,茶壶的壶身和壶嘴构成了一个     ,当壶中水深12cm时,A点受到水的压强是     Pa;若壶中装满水,用手指将壶盖上的小孔堵住,则壶中的水     (选填“能”或“不能”)倒出来。(g=10N/kg)
39.(1)历史上第一次证明大气压存在的是     实验;
(2)如图甲,船闸能使船在上下游顺利通航,利用了     的原理;
(3)如图乙,浴室里的防滑垫与地板接触的一面有小吸盘是利用了     ,使防滑垫能够紧贴在地板上,从而防滑。
40.生活中蕴含着很多物理知识:著名的     实验证明了大气压强存在且很大;海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强就越     (选填“大”或“小”)。如图所示的拔火罐,在工作时罐内气压     外界大气压强(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
41.    实验最早证明大气压强的存在,    实验最早测得大气压强的值,一个标准大气压值相当于    mm水银柱产生的压强。
42.一种浴室防滑踏垫,其正面凹凸不平的花纹,目的是通过增大脚与踏垫之间的     来增大     ,踏热的背面有许多小吸盘是利用了     的作用牢牢吸附在地面,两措并举以达到理想的防滑效果。
43.如图是抗击“新冠”疫情使用的负压救护车,车内空间为负压舱,它能有效防止病毒再传播。
(1)负压装置的主要部分是一个抽气机,将经消毒、杀菌处理后的被污染空气     (选填“从车内抽出”或“抽入至车内”),使车内气压     (选填“高于”“低于”或“等于”)车外大气压,在     作用下,清洁的空气只能由车外流向车内;
(2)人类靠肺呼吸,在     (选填“呼气”“吸气”)时肺内处于负压状态;
(3)若负压内车内的气压相比车外的标准大气压减小了千分之一,车顶的面积约为4m2,车顶受到的内外气压差约为     N(标准大气压约为1×105Pa)。
44.医院里的护士使用如图所示的装置给患者输液。小雨发现照这样做法,护士为患者多次更换药瓶比较麻烦,于是就设计了如图所示的三瓶串接的方案。请分析回答:
(1)图甲中药液为何会匀速滴下?
(2)图乙中哪个药瓶中的药液先流完?
(3)根据病房的现有条件,如果要估测出输液过程中的一滴药液的质量,需要收集哪些数据,请写出表达式,并简要说明实验中作了哪些近似处理。

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