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专题二大气压强的测量——华东师大版八年级上学期科学
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这是一份专题二大气压强的测量——华东师大版八年级上学期科学，共20页。
八年级大气压强专题二大气压强的测量一．选择题（共6小题）1．如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是（ ）A．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 B．外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强 C．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出2．塑料吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你认为正确的是（ ）A．甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙面上 B．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 C．利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值 D．利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物3．小明利用如图所示的装置估测大气压的值，弹簧测力计、2mL注射器、刻度尺、钩码等。他进行了如下实验；先拔去橡皮帽，把注射器的活塞推至注射器筒的底端，当钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.6N；然后将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码的重，当弹簧测力计示数为6.5N时，针筒开始向右移动，用刻度尺量出针筒全部刻度的总长度为4.00cm。下列说法中正确的是（ ）①活塞与针筒间的摩擦力为2N②活塞与针筒间的摩擦力为1.6N③大气压的数值为9.8×104Pa④大气压的数值为1.3×105PaA．①③ B．①④ C．②③ D．②④4．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。下列哪种操作可以改变A点处所受到的压强大小（ ）A．改变管子的倾斜程度 B．把管子向上提，但管口没离开液面 C．换用更长的管子做实验 D．把整个装置搬到海拔更高的地方5．在如图所示的托里拆利实验中，会使测得的大气压数值变小的是（ ）A．将玻璃管稍微倾斜 B．将玻璃管稍微下压 C．用密度更小的液体替代水银 D．玻璃管内混入空气6．在测量大气压的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学采用了图示装置，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，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g，烧杯质量为100g，活塞面积为7×10﹣5m2，g＝10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为（ ）A．1.26×105Pa B．1.10×105Pa C．1.01×105Pa D．0.96×105Pa二．多选题（共2小题）（多选）7．如图所示，蓉蓉同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，以下判断正确的是（ ）A．此时该地方的大气压强低于标准大气压强 B．若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差不变 C．若把此装置从高楼的首层乘电梯带到顶层，则管内外水银面的高度差将减小 D．若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度将减小（多选）8．如图所示的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中正确的有哪些（ ）A．此时大气压强等于76cm高水银柱的压强 B．若此时外界大气压降低，水银槽对地面的压强将变小 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强，且大小为2cm高水银柱的压强 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷三．填空题（共5小题）9．用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向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（g取10N/kg），大气压的测量值为 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 。10． 实验证明了大气压强的存在。在用吸管喝饮料时，对着吸管吸气，使吸管内的气压 （选填“大于”或“小于”）外界气压，从而使饮料在大气压的作用下被压入管内，人就喝到了饮料。在托里拆利实验中，若将玻璃管倾斜，则管内液柱的高度将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。11．将两端开口的玻璃细管竖直置入某地水槽中，上端抽气，水面上升稳定后如图甲，此时的大气压相当于该处 m高的水柱所产生的压强；图甲中，M、H两点位置受到水的压强大小为pM pH（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如图乙，将玻璃细管倾斜稳定后，管内水柱长度将 （选填“变长”“变短”、“不变”）（管处于水中的深度不变）。12．如图所示，把吸盘用力压在玻璃板上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明 的存在，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2；持续少量地向小桶内加沙子，当吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg，可测得此时大气压的值约为 Pa；若吸盘内的空气未完全排出，会导致测量的大气压值偏 （选填“大”或“小”）。（g取10N/kg）13．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 的长度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）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'，则大气压值p'＝ （用题中出现的物理量符号表示）；（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 （偏大/偏小/不变）。四．实验探究题（共2小题）14．物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下：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．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。请根据他们设计的方案回答以下问题：（1）测量中，分析研究的是大气对 （选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于 状态。若不考虑其它因素，根据 的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。（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”）。同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 。（3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小 对实验的影响，从而提高实验的精确程度。（4）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 （选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p＝ 。15．亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下面的问题。（1）如图甲所示的弹簧测力计使用前需要 ，此时示数是 N。（2）如图乙所示，测量斜面上小车运动的平均速度。实验的基本原理是 ，还需要的测量仪器有 ，为了便于测量，应使斜面的坡度较 （选填“大”或“小”）（3）如图丙所示是 实验装置，如图测得的大气压值相当于 cm高汞柱产生的压强。五．解答题（共1小题）16．晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验，请帮助晓宇做好以下工作（1）请补充完整该实验相关步骤：①如图所示，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，直到恰好脱离板面；③用天平测出细沙和小桶的质量M；④用刻度尺 ；⑤大气压强表达式为： 。（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）① ；② 。（3）晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量并写出大气压强的表达式。 2022年八年级大气压强专题二大气压强的测量参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）1．如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是（ ）A．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 B．外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强 C．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出【分析】在托里拆利实验中，玻璃管内外水银面高度差取决于外界大气压的大小，在正常测量时，外界大气压不变，水银柱的高度差就不会改变。【解答】解：由图知，玻璃管竖直时，水银柱高为76cm，倾斜后水银高为74cm。A、大气压不变，仍能支持76cm的水银柱，而倾斜后水银充满全管，水银高为74cm，水银柱产生压强减小，所以水银对玻璃管上端有压强，故A正确；B、由图知，玻璃管竖直时，水银柱高为76cm，所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强，故B正确；C、玻璃管倾斜后能够充满全管，说明上端无水银的部分肯定是真空，若不是真空，管内水银不会充满全管，故C正确；D、玻璃管倾斜后，上端碰出一小孔，试管上端也存在大气压强，管内水银在重力作用下会下降，而不会向上喷，故D错误。故选：D。【点评】本题考查了托里拆利实验的原理，能知道玻璃管倾斜时水银柱的长度大于水银柱的竖直高度是本题的关键。2．塑料吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你认为正确的是（ ）A．甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙面上 B．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 C．利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值 D．利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物【分析】据p＝进行分析判断，要想测出大气压，则需要知道压力和接触面积的大小；根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析，再根据二力平衡条件判断力的大小，二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，四个条件必须同时满足；据此答题。【解答】解：A、甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，内外大气压相等，吸盘不能吸在墙面上，故A错误；B、甲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；因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，故B错误；C、乙图中下面吸盘受到大气向上的压力和物体向下的拉力，并且二力是一对平衡力，故大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力；能求出大气对吸盘的压力，故可以粗测大气压的值；故C正确；D、用乙图的实验在海拔更高的地区，气压减小，大气对下面吸盘的压力小于钩码的重力，不能再提起该重物，故D错误；故选：C。【点评】正确地对物体进行受力分析、知道静止状态是平衡状态，处于平衡状态的物体受平衡力作用计算有用力的大小；重点是明确测定大气压的原理。3．小明利用如图所示的装置估测大气压的值，弹簧测力计、2mL注射器、刻度尺、钩码等。他进行了如下实验；先拔去橡皮帽，把注射器的活塞推至注射器筒的底端，当钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.6N；然后将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码的重，当弹簧测力计示数为6.5N时，针筒开始向右移动，用刻度尺量出针筒全部刻度的总长度为4.00cm。下列说法中正确的是（ ）①活塞与针筒间的摩擦力为2N②活塞与针筒间的摩擦力为1.6N③大气压的数值为9.8×104Pa④大气压的数值为1.3×105PaA．①③ B．①④ C．②③ D．②④【分析】（1）拔去橡皮帽，当注射器中的活塞开始滑动时，二力平衡可通过弹簧测力计测量活塞与针筒间的摩擦力，此时弹簧测力计的示数与活塞与针筒间的摩擦力相等；（2）因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S＝来求出，知道注射器的容积，还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度；根据公式p＝求出大气压强。【解答】解：（1）拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当绳端钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.6N，则活塞与针筒间的摩擦力为1.6N，故①错误，②正确；（2）注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积S＝＝＝0.5cm2，将测量结果代入压强公式得：p＝＝＝9.8×104 Pa，故③正确，④错误。故选：C。【点评】利用注射器测量大气压时，用到的公式是p＝，所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S，利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，利用几何知识可得出活塞的面积S，便可求出大气压的值了。4．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。下列哪种操作可以改变A点处所受到的压强大小（ ）A．改变管子的倾斜程度 B．把管子向上提，但管口没离开液面 C．换用更长的管子做实验 D．把整个装置搬到海拔更高的地方【分析】影响托里拆利实验值的因素是大气压值，而与玻璃管的倾斜、粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关。托里拆利实验能测出大气压的值，是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强，即p大气＝p水银＝ρ水银gh．如果大气压值不变，而且实验操作过程中没有出现错误的话，管内水银柱高度是固定的。管内的A点（与液面相平的一个点）处受到的压强为大气压或水银柱产生的压强。【解答】解：A、在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变，改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差，故A错误；B、把管子向上提或下按，不会影响水银柱的高度，A点处所受到的压强不变，故B错误；C、换用更长的管子不会影响大气压，故A点处所受到的压强不变，故C错误；D、大气压跟海拔高度有关，海拔越高，气压越低，把整个装置搬到海拔更高的地方，A点处所受到的压强变小，故D正确。故选：D。【点评】托里拆利实验中会产生诸多变化的情况，诸如：管的粗细、位置深浅、是否倾斜、槽中水银面高低、是否混入气泡等，哪些影响测量结果，哪些不影响测量结果我们应该准确把握。但当玻璃管中混入空气时，因为空气的压强随体积的变化，会影响到水银柱的高度差，因此，需细心分析。5．在如图所示的托里拆利实验中，会使测得的大气压数值变小的是（ ）A．将玻璃管稍微倾斜 B．将玻璃管稍微下压 C．用密度更小的液体替代水银 D．玻璃管内混入空气【分析】测量大气压的实验中，影响实验结果的有：管内进入气泡、实验的地点；而玻璃管的粗细、长度、水银的多少、是否倾斜等不会影响实验结果。【解答】解：AB、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AB错误。C、托里拆利实验中，用密度更小的液体替代水银，液柱的高度变大，故C错误。D、若玻璃管内混进了少许空气，则p水银+p空气＝p大气，所以空气会产生一定的压强，从而抵消掉一部分外界大气压，最终测量结果会偏小，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了托里拆利实验中，水银柱的高度的影响因素，是比较基础的习题，掌握基础知识很重要。6．在测量大气压的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学采用了图示装置，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，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g，烧杯质量为100g，活塞面积为7×10﹣5m2，g＝10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为（ ）A．1.26×105Pa B．1.10×105Pa C．1.01×105Pa D．0.96×105Pa【分析】当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。【解答】解：当注射器中的活塞开始向左滑动时，G1＝（0.88+0.1）kg×10N/kg＝9.8N，对活塞受力分析：f+F＝G1＝9.8N；当注射器中的活塞开始向右滑动时，G2＝（0.46+0.1）kg×10N/kg＝5.6N，对活塞受力分析：F﹣f＝G2＝5.6N；两式联立解得：F＝7.7N；∴p＝＝＝1.10×105Pa；故选：B。【点评】利用注射器测量大气压时，用到的公式是p＝，所以要分别得出大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可得出大气压力，并知道活塞的面积S，便可求出大气压的值了。二．多选题（共2小题）（多选）7．如图所示，蓉蓉同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，以下判断正确的是（ ）A．此时该地方的大气压强低于标准大气压强 B．若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差不变 C．若把此装置从高楼的首层乘电梯带到顶层，则管内外水银面的高度差将减小 D．若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度将减小【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；玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强，p大气＝p水银＝ρ水银gh；（2）气压跟海拔有关，海拔越高，气压越低。【解答】解：A、读图可知，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，标准气压下水银柱的高度为760mm，所以该地方的大气压强低于标准大气压强，故A正确；B、若将玻璃管稍稍倾斜，但不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故管内外水银面的高度差将不变，故B正确；C、若把此装置从高楼的首层乘电梯带到顶层，由于气压跟海拔有关，海拔越高，气压越低，则顶层大气压小，能支持的水银柱高度也就变小，故C正确；D、根据液体压强公式可知玻璃管的长度至少为h＝，由于大气压不变，若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支撑的液柱高度会增大，故D错误。故选：ABC。【点评】托里拆利实验能测出大气压的值，是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强，即p大气＝p水银＝ρ水银gh．此问题的关键是要明确水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度。（多选）8．如图所示的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中正确的有哪些（ ）A．此时大气压强等于76cm高水银柱的压强 B．若此时外界大气压降低，水银槽对地面的压强将变小 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强，且大小为2cm高水银柱的压强 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷【分析】A．由图可知，左侧管的上方是真空，大气压可以支撑76cm高的水银柱；B．若此时外界大气压降低，则水银柱会越低，水银的总重力不变，水银槽对地面的压力不变和受力面积都不变，根据p＝可知，水银槽对地面的压强的变化情况；C．水银充满全管，水银对玻璃管上端有压强，大气压不变，倾斜后管内水银的压强不变；D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，内部压强小于外界大气压，管内水银会下降。【解答】解：A．由图可知，左侧管的上方是真空，大气压可以支撑76cm高的水银柱，即此时大气压强等于76cm高水银柱的压强，故A正确；B．若此时外界大气压降低，则水银柱会越低，水银的总重力不变，水银槽对地面的压力不变和受力面积都不变，根据p＝可知，水银槽对地面的压强不变，故B错误；C．水银充满全管，水银对玻璃管上端有压强，大气压不变，倾斜后管内水银的压强不变，所以会有2cm的向上压强，故C正确；D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，内部压强小于外界大气压，管内水银会下降，而不会向上喷，故D错误。故选AC。【点评】本题考查了托里拆利实验的原理，能知道玻璃管倾斜时水银柱的长度大于水银柱的竖直高度是本题的关键。三．填空题（共5小题）9．用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向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（g取10N/kg），大气压的测量值为 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 。【分析】使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力，这一点比较好理解。用这一压力除以吸盘与玻璃的接触面积，就可以求出此时的大气压强值了。不过吸盘内的空气很难完全被排出，拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小。【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 p＝＝＝8×104Pa；如果空气不能完全排出，使用较小的拉力便可将其拉下，拉力小了测得的压强也会偏小。故答案为：32，8×104，小。【点评】这是一个较简便实用的测大气压值的方法，把握好实验的原理运用我们学过的压强公式就可以轻松得出结果。不过要注意这个结果可不会太准，一般会偏小的。10． 马德堡半球 实验证明了大气压强的存在。在用吸管喝饮料时，对着吸管吸气，使吸管内的气压 小于 （选填“大于”或“小于”）外界气压，从而使饮料在大气压的作用下被压入管内，人就喝到了饮料。在托里拆利实验中，若将玻璃管倾斜，则管内液柱的高度将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【分析】（1）空气内部各个方向也都存在压强，称为大气压强，马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在；（2）吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，这样在外界大气压的作用下，饮料就被压进吸管里；（3）托里拆利实验中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；管内水银柱的高度只与当时的大气压有关，而与玻璃管的粗细、是否倾斜、以及水银槽中的水银的多少无关。【解答】解：马德堡半球实验证实了大气压强的存在；用吸管吸饮料时，“一吸”吸走了管内的部分气体，吸管内气压减小，小于外界大气压，饮料在大气压的作用下饮料被压入吸管；外界大气压不变，能支持的水银柱高不变，若把玻璃管向右倾斜一些，管内水银柱的液面的高度不变。故答案为：马德堡半球；小于；不变。【点评】本题考查了马德堡半球实验、托里拆利实验，以及大气压的应用，属于基础题目。11．将两端开口的玻璃细管竖直置入某地水槽中，上端抽气，水面上升稳定后如图甲，此时的大气压相当于该处 9.6 m高的水柱所产生的压强；图甲中，M、H两点位置受到水的压强大小为pM ＞ pH（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如图乙，将玻璃细管倾斜稳定后，管内水柱长度将 变长 （选填“变长”“变短”、“不变”）（管处于水中的深度不变）。【分析】（1）此时大气压强相当于水柱总高度产生的压强；（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh判液体压强的大小；（3）玻璃管倾斜时，管中水柱长度将增大，高度不变。【解答】解：（1）当时大气压是水槽内外液面的高度差9.2m+0.4m＝9.6m高的水柱所产生的压强；（2）由图甲可知，M的深度大于H的深度，根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，pM＞pH；（3）如图乙所示，玻璃管倾斜，管中水柱长度将变长，高度不变。故答案为：9.6；＞；变长。【点评】本题考查大气压强的测量实验，以及液体压强公式的运用，难度不大。12．如图所示，把吸盘用力压在玻璃板上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明 大气压 的存在，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2；持续少量地向小桶内加沙子，当吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg，可测得此时大气压的值约为 9.5×104 Pa；若吸盘内的空气未完全排出，会导致测量的大气压值偏 小 （选填“大”或“小”）。（g取10N/kg）【分析】（1）把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明大气压强的存在；（2）使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力，利用G＝mg求出总重力；根据p＝ 即可求出此时的大气压强值；（3）吸盘内的空气很难完全被排出，拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小。【解答】解：（1）把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明大气压的存在；（2）大气对吸盘的压力：F＝G＝mg＝3.8kg×10N/kg＝38N，根据p＝可得大气压的测量值：p＝＝＝9.5×104Pa；（3）若吸盘内的空气不能完全被排出，会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小。故答案为：大气压；9.5×104；小。【点评】本题考查了大气压值的应用和计算，考查的是基础知识。13．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 注射器带刻度部分 的长度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）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'，则大气压值p'＝ （用题中出现的物理量符号表示）；（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 （偏大/偏小/不变）。【分析】（1）本实验的原理是，利用圆柱体积公式V＝Sh求得受力面积的大小；（2）根据压强公式计算压强大小；（3）由题意知，考虑筒与筒壁之间的摩擦时，外界大气对活塞的压力为，根据压强公式求得压强p′的表达式；（4）若筒内空气没有排尽，则所需拉力偏小，所测大气压值就偏小。【解答】解：（1）注射器带刻度部分的容积为2mL，长度l为10cm，则活塞的横截面积：；（2）大气压：＝；（3）由题意知，设外界大气对活塞的压力为F0，筒与筒壁之间的摩擦为f，第一次活塞被拉出注射器时，活塞受力情况为：F＝F0+f，第二次活塞退回注射器时，活塞受力情况为：F0＝F′+f，则外界大气对活塞的压力为F0＝，故大气压值为；（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，所测大气压值就偏小。故答案为：（1）注射器带刻度部分；0.2；（2）1.05×105；（3）；（4）偏小。【点评】本题考查大气压的测量实验，要求学生会应用公式设计实验测量大气压，并能对实验误差进行分析评估，难度较大。四．实验探究题（共2小题）14．物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下：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．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。请根据他们设计的方案回答以下问题：（1）测量中，分析研究的是大气对 活塞 （选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于 静止 状态。若不考虑其它因素，根据 二力平衡 的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。（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 偏小 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口 。（3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以 减小摩擦 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小 活塞自身重力 对实验的影响，从而提高实验的精确程度。（4）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 C （选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p＝ 。【分析】（1）明确实验的原理，分析出研究对象。研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。当注射器中的活塞开始滑动时，二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等；（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，里面气体有一定的压强，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；将注射器装满水，排出里面的气体。（3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是密封性好；当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，活塞的重力会影响测得的拉力，从而影响测得的大气压；（4）压力的大小跟活塞的作用面积有关，在大气压强一定时，面积越小，压力会越小，所以应选择较小的注射器；因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S＝，利用压强的公式p＝可得出表达式。【解答】解：（1）该实验中以活塞为研究对象；分析研究的是大气对活塞的压力；当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，活塞与地面间没有位置的变化，是静止的；当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口，可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽。（3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是活塞的密封性好。当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度。（4）因为大气的压强是一定的，根据公式F＝pS，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，故选C；活塞的面积S＝，将测量结果代入压强公式得：p＝＝＝。故答案为：（1）活塞；静止；二力平衡；（2）偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口；（3）减小摩擦；活塞自身重力；（4）C；。【点评】利用注射器测量大气压时，用到的公式是p＝所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，利用几何知识可得出活塞的面积S，便可求出大气压的值了。对测量结果的评估则主要看是否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小。15．亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下面的问题。（1）如图甲所示的弹簧测力计使用前需要 调零 ，此时示数是 2.2 N。（2）如图乙所示，测量斜面上小车运动的平均速度。实验的基本原理是 v＝ ，还需要的测量仪器有 秒表 ，为了便于测量，应使斜面的坡度较 小 （选填“大”或“小”）（3）如图丙所示是 托里拆利 实验装置，如图测得的大气压值相当于 75.5 cm高汞柱产生的压强。【分析】（1）弹簧测力计在使用之前要调零，使用弹簧测力计时，首先要明确其量程和分度值，观察指针是否在0刻度线处，读数时视线与指针所在刻线相垂直，再根据指针位置读数；（2）在测平均速度实验中所采用的是一种间接测量法，原理是速度公式；根据实验原理选择测量工具；实验中，应使斜面的坡度较小，这样小车滑下的速度较小，时间较长，便于测量；（3）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，据此读图可得出结论。【解答】解：（1）弹簧测力计在使用前应先在拉力的方向调零；弹簧测力计上2N～3N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N；（2）本实验测量平均速度采用的是一种间接测量法，通过测量小车通过的路程和所用的时间，然后根据速度公式计算平均速度，所以这个实验的原理是v＝；根据实验原理可知，为了完成实验，还需要秒表；实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较小（3）如图丙所示是托里拆利实验装置，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为755mm，因此，当时的大气压强等于75.5cm高水银柱产生的压强。故答案为：（1）调零；2.2；（2）v＝；秒表；小；（3）托里拆利；75.5cm。【点评】本题考查了弹簧测力计的使用和读数、“测小车的平均速度”的实验和托里拆利实验，难度不大。五．解答题（共1小题）16．晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验，请帮助晓宇做好以下工作（1）请补充完整该实验相关步骤：①如图所示，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，直到恰好脱离板面；③用天平测出细沙和小桶的质量M；④用刻度尺 测量塑料吸盘的半径r ；⑤大气压强表达式为： p＝ 。（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）① 吸盘内有空气 ；② 测量塑料吸盘的半径r有误差 。（3）晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量并写出大气压强的表达式。【分析】（1）把塑料吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，则吸盘在外界大气压的作用下被紧压在玻璃板上。而装有适量细砂的小桶挂在吸盘的塑料挂钩上，小桶对吸盘有个向下的拉力，在不计塑料挂钩的质量的情况下，要使吸盘脱离玻璃板，小桶对吸盘的拉力应等于大气压对吸盘的压力。（2）吸盘内有空气；吸盘及挂钩、细绳的重量；测量吸盘的直径误差较大；（3）根据p＝ρgh设计实验，注意大气压能支持10m高的水柱。【解答】解：（1）④用刻度尺测量塑料吸盘的半径r，利用S＝πr2求得测量塑料吸盘的半径r；则F＝G＝mg．p＝＝＝；⑤吸盘脱离玻璃板时，小桶对吸盘的拉力（即桶和细砂的重力）等于大气压对吸盘的压力，（2）吸盘内有空气；吸盘及挂钩、细绳的重量；测量吸盘的直径误差较大；测量了吸盘的外径；吸盘受到大气压强的面积不同；桶和注入细沙的重量大于吸盘所受大气压力；吸盘脱离水平板后还有少许细沙注入等原因；（3）①将橡胶管注满水，用两个铁夹夹紧橡胶管的两端，一端浸没于装有水的水盆中，另一端用细绳提至10m以上高处；②松开橡皮管底部的铁夹，待橡皮管内水面下降至静止时，用卷尺测出水盆内水面至水柱上表面的竖直高度，计为h；③表达式：p＝ρ水gh。故答案为：（1）④测量塑料吸盘的半径r；⑤p＝；（2）吸盘内有空气；测量塑料吸盘的半径r有误差；（3）见解答部分。【点评】本题属于探究型实验，是课本知识的创新实验，解题的关键在于弄清实验的原理、方法以及注意事项，是培养学生创新能力的好题。
八年级大气压强专题二大气压强的测量一．选择题（共6小题）1．如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是（ ）A．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 B．外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强 C．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出2．塑料吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你认为正确的是（ ）A．甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙面上 B．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 C．利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值 D．利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物3．小明利用如图所示的装置估测大气压的值，弹簧测力计、2mL注射器、刻度尺、钩码等。他进行了如下实验；先拔去橡皮帽，把注射器的活塞推至注射器筒的底端，当钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.6N；然后将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码的重，当弹簧测力计示数为6.5N时，针筒开始向右移动，用刻度尺量出针筒全部刻度的总长度为4.00cm。下列说法中正确的是（ ）①活塞与针筒间的摩擦力为2N②活塞与针筒间的摩擦力为1.6N③大气压的数值为9.8×104Pa④大气压的数值为1.3×105PaA．①③ B．①④ C．②③ D．②④4．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。下列哪种操作可以改变A点处所受到的压强大小（ ）A．改变管子的倾斜程度 B．把管子向上提，但管口没离开液面 C．换用更长的管子做实验 D．把整个装置搬到海拔更高的地方5．在如图所示的托里拆利实验中，会使测得的大气压数值变小的是（ ）A．将玻璃管稍微倾斜 B．将玻璃管稍微下压 C．用密度更小的液体替代水银 D．玻璃管内混入空气6．在测量大气压的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学采用了图示装置，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，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g，烧杯质量为100g，活塞面积为7×10﹣5m2，g＝10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为（ ）A．1.26×105Pa B．1.10×105Pa C．1.01×105Pa D．0.96×105Pa二．多选题（共2小题）（多选）7．如图所示，蓉蓉同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，以下判断正确的是（ ）A．此时该地方的大气压强低于标准大气压强 B．若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差不变 C．若把此装置从高楼的首层乘电梯带到顶层，则管内外水银面的高度差将减小 D．若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度将减小（多选）8．如图所示的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中正确的有哪些（ ）A．此时大气压强等于76cm高水银柱的压强 B．若此时外界大气压降低，水银槽对地面的压强将变小 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强，且大小为2cm高水银柱的压强 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷三．填空题（共5小题）9．用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向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（g取10N/kg），大气压的测量值为 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 。10． 实验证明了大气压强的存在。在用吸管喝饮料时，对着吸管吸气，使吸管内的气压 （选填“大于”或“小于”）外界气压，从而使饮料在大气压的作用下被压入管内，人就喝到了饮料。在托里拆利实验中，若将玻璃管倾斜，则管内液柱的高度将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。11．将两端开口的玻璃细管竖直置入某地水槽中，上端抽气，水面上升稳定后如图甲，此时的大气压相当于该处 m高的水柱所产生的压强；图甲中，M、H两点位置受到水的压强大小为pM pH（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如图乙，将玻璃细管倾斜稳定后，管内水柱长度将 （选填“变长”“变短”、“不变”）（管处于水中的深度不变）。12．如图所示，把吸盘用力压在玻璃板上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明 的存在，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2；持续少量地向小桶内加沙子，当吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg，可测得此时大气压的值约为 Pa；若吸盘内的空气未完全排出，会导致测量的大气压值偏 （选填“大”或“小”）。（g取10N/kg）13．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 的长度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）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'，则大气压值p'＝ （用题中出现的物理量符号表示）；（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 （偏大/偏小/不变）。四．实验探究题（共2小题）14．物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下：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．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。请根据他们设计的方案回答以下问题：（1）测量中，分析研究的是大气对 （选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于 状态。若不考虑其它因素，根据 的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。（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”）。同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 。（3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小 对实验的影响，从而提高实验的精确程度。（4）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 （选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p＝ 。15．亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下面的问题。（1）如图甲所示的弹簧测力计使用前需要 ，此时示数是 N。（2）如图乙所示，测量斜面上小车运动的平均速度。实验的基本原理是 ，还需要的测量仪器有 ，为了便于测量，应使斜面的坡度较 （选填“大”或“小”）（3）如图丙所示是 实验装置，如图测得的大气压值相当于 cm高汞柱产生的压强。五．解答题（共1小题）16．晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验，请帮助晓宇做好以下工作（1）请补充完整该实验相关步骤：①如图所示，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，直到恰好脱离板面；③用天平测出细沙和小桶的质量M；④用刻度尺 ；⑤大气压强表达式为： 。（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）① ；② 。（3）晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量并写出大气压强的表达式。 2022年八年级大气压强专题二大气压强的测量参考答案与试题解析一．选择题（共6小题）1．如图所示是在一个标准大气压下完成的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中错误的是（ ）A．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强 B．外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强 C．玻璃管竖直时，上端无水银的部分肯定是真空 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷出【分析】在托里拆利实验中，玻璃管内外水银面高度差取决于外界大气压的大小，在正常测量时，外界大气压不变，水银柱的高度差就不会改变。【解答】解：由图知，玻璃管竖直时，水银柱高为76cm，倾斜后水银高为74cm。A、大气压不变，仍能支持76cm的水银柱，而倾斜后水银充满全管，水银高为74cm，水银柱产生压强减小，所以水银对玻璃管上端有压强，故A正确；B、由图知，玻璃管竖直时，水银柱高为76cm，所以外界大气压强等于76cm高水银柱所产生压强，故B正确；C、玻璃管倾斜后能够充满全管，说明上端无水银的部分肯定是真空，若不是真空，管内水银不会充满全管，故C正确；D、玻璃管倾斜后，上端碰出一小孔，试管上端也存在大气压强，管内水银在重力作用下会下降，而不会向上喷，故D错误。故选：D。【点评】本题考查了托里拆利实验的原理，能知道玻璃管倾斜时水银柱的长度大于水银柱的竖直高度是本题的关键。2．塑料吸盘是家庭常用的小工具，小明做了如图的实验，在实验中吸盘都保持静止，但所挂钩码已是吸盘所能提起的最大重物，你认为正确的是（ ）A．甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，吸盘仍能吸在墙面上 B．甲图中大气对吸盘的压力等于钩码的重力 C．利用乙图的实验可以粗略测量大气压强的值 D．利用乙图的实验在海拔更高的地区仍能提起该重物【分析】据p＝进行分析判断，要想测出大气压，则需要知道压力和接触面积的大小；根据甲、乙两种情况下物体都处于平衡状态进行受力分析，再根据二力平衡条件判断力的大小，二力平衡的条件：大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上，四个条件必须同时满足；据此答题。【解答】解：A、甲图中如果将塑料吸盘戳个小孔，内外大气压相等，吸盘不能吸在墙面上，故A错误；B、甲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；因此大气对吸盘的压力与钩码的重力没有任何关系，故B错误；C、乙图中下面吸盘受到大气向上的压力和物体向下的拉力，并且二力是一对平衡力，故大气对下面吸盘的压力等于钩码的重力；能求出大气对吸盘的压力，故可以粗测大气压的值；故C正确；D、用乙图的实验在海拔更高的地区，气压减小，大气对下面吸盘的压力小于钩码的重力，不能再提起该重物，故D错误；故选：C。【点评】正确地对物体进行受力分析、知道静止状态是平衡状态，处于平衡状态的物体受平衡力作用计算有用力的大小；重点是明确测定大气压的原理。3．小明利用如图所示的装置估测大气压的值，弹簧测力计、2mL注射器、刻度尺、钩码等。他进行了如下实验；先拔去橡皮帽，把注射器的活塞推至注射器筒的底端，当钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.6N；然后将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔，增加钩码的重，当弹簧测力计示数为6.5N时，针筒开始向右移动，用刻度尺量出针筒全部刻度的总长度为4.00cm。下列说法中正确的是（ ）①活塞与针筒间的摩擦力为2N②活塞与针筒间的摩擦力为1.6N③大气压的数值为9.8×104Pa④大气压的数值为1.3×105PaA．①③ B．①④ C．②③ D．②④【分析】（1）拔去橡皮帽，当注射器中的活塞开始滑动时，二力平衡可通过弹簧测力计测量活塞与针筒间的摩擦力，此时弹簧测力计的示数与活塞与针筒间的摩擦力相等；（2）因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S＝来求出，知道注射器的容积，还需要用刻度尺量出其刻度部分的长度；根据公式p＝求出大气压强。【解答】解：（1）拔去橡皮帽，将活塞推至底端，当绳端钩码加至2N时，针筒恰由静止开始向右移动，此时弹簧测力计示数为1.6N，则活塞与针筒间的摩擦力为1.6N，故①错误，②正确；（2）注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出空积V，得出活塞的面积S＝＝＝0.5cm2，将测量结果代入压强公式得：p＝＝＝9.8×104 Pa，故③正确，④错误。故选：C。【点评】利用注射器测量大气压时，用到的公式是p＝，所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S，利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，利用几何知识可得出活塞的面积S，便可求出大气压的值了。4．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。下列哪种操作可以改变A点处所受到的压强大小（ ）A．改变管子的倾斜程度 B．把管子向上提，但管口没离开液面 C．换用更长的管子做实验 D．把整个装置搬到海拔更高的地方【分析】影响托里拆利实验值的因素是大气压值，而与玻璃管的倾斜、粗细、长短、以及水银槽中水银的多少无关。托里拆利实验能测出大气压的值，是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强，即p大气＝p水银＝ρ水银gh．如果大气压值不变，而且实验操作过程中没有出现错误的话，管内水银柱高度是固定的。管内的A点（与液面相平的一个点）处受到的压强为大气压或水银柱产生的压强。【解答】解：A、在做托里拆利实验时，只要外界大气压不变，管内外水银面的高度差就不变，改变玻璃管的粗细、少许改变管的倾斜程度、以及改变水银槽内水银面的高低都不能影响到管内外水银面的高度差，故A错误；B、把管子向上提或下按，不会影响水银柱的高度，A点处所受到的压强不变，故B错误；C、换用更长的管子不会影响大气压，故A点处所受到的压强不变，故C错误；D、大气压跟海拔高度有关，海拔越高，气压越低，把整个装置搬到海拔更高的地方，A点处所受到的压强变小，故D正确。故选：D。【点评】托里拆利实验中会产生诸多变化的情况，诸如：管的粗细、位置深浅、是否倾斜、槽中水银面高低、是否混入气泡等，哪些影响测量结果，哪些不影响测量结果我们应该准确把握。但当玻璃管中混入空气时，因为空气的压强随体积的变化，会影响到水银柱的高度差，因此，需细心分析。5．在如图所示的托里拆利实验中，会使测得的大气压数值变小的是（ ）A．将玻璃管稍微倾斜 B．将玻璃管稍微下压 C．用密度更小的液体替代水银 D．玻璃管内混入空气【分析】测量大气压的实验中，影响实验结果的有：管内进入气泡、实验的地点；而玻璃管的粗细、长度、水银的多少、是否倾斜等不会影响实验结果。【解答】解：AB、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AB错误。C、托里拆利实验中，用密度更小的液体替代水银，液柱的高度变大，故C错误。D、若玻璃管内混进了少许空气，则p水银+p空气＝p大气，所以空气会产生一定的压强，从而抵消掉一部分外界大气压，最终测量结果会偏小，故D正确。故选：D。【点评】本题考查了托里拆利实验中，水银柱的高度的影响因素，是比较基础的习题，掌握基础知识很重要。6．在测量大气压的实验中，为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响，某同学采用了图示装置，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，测得杯中水的质量为880g；然后向外缓慢抽水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯中水的质量为460g，烧杯质量为100g，活塞面积为7×10﹣5m2，g＝10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压的值应为（ ）A．1.26×105Pa B．1.10×105Pa C．1.01×105Pa D．0.96×105Pa【分析】当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。【解答】解：当注射器中的活塞开始向左滑动时，G1＝（0.88+0.1）kg×10N/kg＝9.8N，对活塞受力分析：f+F＝G1＝9.8N；当注射器中的活塞开始向右滑动时，G2＝（0.46+0.1）kg×10N/kg＝5.6N，对活塞受力分析：F﹣f＝G2＝5.6N；两式联立解得：F＝7.7N；∴p＝＝＝1.10×105Pa；故选：B。【点评】利用注射器测量大气压时，用到的公式是p＝，所以要分别得出大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可得出大气压力，并知道活塞的面积S，便可求出大气压的值了。二．多选题（共2小题）（多选）7．如图所示，蓉蓉同学利用托里拆利实验测量大气压强的值，以下判断正确的是（ ）A．此时该地方的大气压强低于标准大气压强 B．若将玻璃管稍稍倾斜，则管内外水银面的高度差不变 C．若把此装置从高楼的首层乘电梯带到顶层，则管内外水银面的高度差将减小 D．若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支持液柱的高度将减小【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；玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强，p大气＝p水银＝ρ水银gh；（2）气压跟海拔有关，海拔越高，气压越低。【解答】解：A、读图可知，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，标准气压下水银柱的高度为760mm，所以该地方的大气压强低于标准大气压强，故A正确；B、若将玻璃管稍稍倾斜，但不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故管内外水银面的高度差将不变，故B正确；C、若把此装置从高楼的首层乘电梯带到顶层，由于气压跟海拔有关，海拔越高，气压越低，则顶层大气压小，能支持的水银柱高度也就变小，故C正确；D、根据液体压强公式可知玻璃管的长度至少为h＝，由于大气压不变，若换用密度比水银小的液体做实验，则大气压能支撑的液柱高度会增大，故D错误。故选：ABC。【点评】托里拆利实验能测出大气压的值，是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强，即p大气＝p水银＝ρ水银gh．此问题的关键是要明确水银柱的高度是指玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度。（多选）8．如图所示的托里拆利实验，原来玻璃管竖直，后来让玻璃管倾斜，水银充满全管，有关尺寸如图所示。下列说法中正确的有哪些（ ）A．此时大气压强等于76cm高水银柱的压强 B．若此时外界大气压降低，水银槽对地面的压强将变小 C．玻璃管倾斜后，水银对玻璃管上端有压强，且大小为2cm高水银柱的压强 D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，则水银会向上喷【分析】A．由图可知，左侧管的上方是真空，大气压可以支撑76cm高的水银柱；B．若此时外界大气压降低，则水银柱会越低，水银的总重力不变，水银槽对地面的压力不变和受力面积都不变，根据p＝可知，水银槽对地面的压强的变化情况；C．水银充满全管，水银对玻璃管上端有压强，大气压不变，倾斜后管内水银的压强不变；D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，内部压强小于外界大气压，管内水银会下降。【解答】解：A．由图可知，左侧管的上方是真空，大气压可以支撑76cm高的水银柱，即此时大气压强等于76cm高水银柱的压强，故A正确；B．若此时外界大气压降低，则水银柱会越低，水银的总重力不变，水银槽对地面的压力不变和受力面积都不变，根据p＝可知，水银槽对地面的压强不变，故B错误；C．水银充满全管，水银对玻璃管上端有压强，大气压不变，倾斜后管内水银的压强不变，所以会有2cm的向上压强，故C正确；D．玻璃管倾斜后，若不慎将上端碰出一小孔，内部压强小于外界大气压，管内水银会下降，而不会向上喷，故D错误。故选AC。【点评】本题考查了托里拆利实验的原理，能知道玻璃管倾斜时水银柱的长度大于水银柱的竖直高度是本题的关键。三．填空题（共5小题）9．用如图所示装置粗略测量大气压的值。把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2．轻轻向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（g取10N/kg），大气压的测量值为 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 。【分析】使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力，这一点比较好理解。用这一压力除以吸盘与玻璃的接触面积，就可以求出此时的大气压强值了。不过吸盘内的空气很难完全被排出，拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小。【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 p＝＝＝8×104Pa；如果空气不能完全排出，使用较小的拉力便可将其拉下，拉力小了测得的压强也会偏小。故答案为：32，8×104，小。【点评】这是一个较简便实用的测大气压值的方法，把握好实验的原理运用我们学过的压强公式就可以轻松得出结果。不过要注意这个结果可不会太准，一般会偏小的。10． 马德堡半球 实验证明了大气压强的存在。在用吸管喝饮料时，对着吸管吸气，使吸管内的气压 小于 （选填“大于”或“小于”）外界气压，从而使饮料在大气压的作用下被压入管内，人就喝到了饮料。在托里拆利实验中，若将玻璃管倾斜，则管内液柱的高度将 不变 （选填“变大”“变小”或“不变”）。【分析】（1）空气内部各个方向也都存在压强，称为大气压强，马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在；（2）吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，使管内气压减小，这样在外界大气压的作用下，饮料就被压进吸管里；（3）托里拆利实验中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；管内水银柱的高度只与当时的大气压有关，而与玻璃管的粗细、是否倾斜、以及水银槽中的水银的多少无关。【解答】解：马德堡半球实验证实了大气压强的存在；用吸管吸饮料时，“一吸”吸走了管内的部分气体，吸管内气压减小，小于外界大气压，饮料在大气压的作用下饮料被压入吸管；外界大气压不变，能支持的水银柱高不变，若把玻璃管向右倾斜一些，管内水银柱的液面的高度不变。故答案为：马德堡半球；小于；不变。【点评】本题考查了马德堡半球实验、托里拆利实验，以及大气压的应用，属于基础题目。11．将两端开口的玻璃细管竖直置入某地水槽中，上端抽气，水面上升稳定后如图甲，此时的大气压相当于该处 9.6 m高的水柱所产生的压强；图甲中，M、H两点位置受到水的压强大小为pM ＞ pH（选填“＞”、“＝”或“＜”）；如图乙，将玻璃细管倾斜稳定后，管内水柱长度将 变长 （选填“变长”“变短”、“不变”）（管处于水中的深度不变）。【分析】（1）此时大气压强相当于水柱总高度产生的压强；（2）根据液体压强公式p＝ρ液gh判液体压强的大小；（3）玻璃管倾斜时，管中水柱长度将增大，高度不变。【解答】解：（1）当时大气压是水槽内外液面的高度差9.2m+0.4m＝9.6m高的水柱所产生的压强；（2）由图甲可知，M的深度大于H的深度，根据液体压强公式p＝ρ液gh可知，pM＞pH；（3）如图乙所示，玻璃管倾斜，管中水柱长度将变长，高度不变。故答案为：9.6；＞；变长。【点评】本题考查大气压强的测量实验，以及液体压强公式的运用，难度不大。12．如图所示，把吸盘用力压在玻璃板上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明 大气压 的存在，吸盘压在玻璃上的面积为4×10﹣4m2；持续少量地向小桶内加沙子，当吸盘刚好脱落时，测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.8kg，可测得此时大气压的值约为 9.5×104 Pa；若吸盘内的空气未完全排出，会导致测量的大气压值偏 小 （选填“大”或“小”）。（g取10N/kg）【分析】（1）把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明大气压强的存在；（2）使吸盘脱落的总重力恰好等于大气对吸盘的压力，利用G＝mg求出总重力；根据p＝ 即可求出此时的大气压强值；（3）吸盘内的空气很难完全被排出，拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小。【解答】解：（1）把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气，吸盘不会掉落说明大气压的存在；（2）大气对吸盘的压力：F＝G＝mg＝3.8kg×10N/kg＝38N，根据p＝可得大气压的测量值：p＝＝＝9.5×104Pa；（3）若吸盘内的空气不能完全被排出，会使拉力变小，这样大气压的测量值也会相应偏小。故答案为：大气压；9.5×104；小。【点评】本题考查了大气压值的应用和计算，考查的是基础知识。13．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 注射器带刻度部分 的长度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）考虑到活塞与筒壁之间有摩擦，小明继续拉动一小段距离后，缓慢退回注射器筒，在活塞刚要到筒内底部时弹簧测力计示数为F'，则大气压值p'＝ （用题中出现的物理量符号表示）；（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 （偏大/偏小/不变）。【分析】（1）本实验的原理是，利用圆柱体积公式V＝Sh求得受力面积的大小；（2）根据压强公式计算压强大小；（3）由题意知，考虑筒与筒壁之间的摩擦时，外界大气对活塞的压力为，根据压强公式求得压强p′的表达式；（4）若筒内空气没有排尽，则所需拉力偏小，所测大气压值就偏小。【解答】解：（1）注射器带刻度部分的容积为2mL，长度l为10cm，则活塞的横截面积：；（2）大气压：＝；（3）由题意知，设外界大气对活塞的压力为F0，筒与筒壁之间的摩擦为f，第一次活塞被拉出注射器时，活塞受力情况为：F＝F0+f，第二次活塞退回注射器时，活塞受力情况为：F0＝F′+f，则外界大气对活塞的压力为F0＝，故大气压值为；（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，所测大气压值就偏小。故答案为：（1）注射器带刻度部分；0.2；（2）1.05×105；（3）；（4）偏小。【点评】本题考查大气压的测量实验，要求学生会应用公式设计实验测量大气压，并能对实验误差进行分析评估，难度较大。四．实验探究题（共2小题）14．物理兴趣小组的同学利用周末开展一次登山活动，他们想利用随身携带的注射器、弹簧测力计、细线、刻度尺等相关用品测量山顶的大气压。测量方案如下：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．如图甲所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F；C．读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；D．用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。请根据他们设计的方案回答以下问题：（1）测量中，分析研究的是大气对 活塞 （选填“针筒”或“活塞”）的压力，当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，研究对象处于 静止 状态。若不考虑其它因素，根据 二力平衡 的知识可知，研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。（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 偏小 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。同学们联想到去医院打针的情景，可采取简单的办法将注射器内空气排尽。你的方法是 将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口 。（3）测量前，有同学建议在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处：一是活塞的密封性好；二是可以 减小摩擦 。实验过程中他们让弹簧测力计和注射器保持在水平方向，可以减小 活塞自身重力 对实验的影响，从而提高实验的精确程度。（4）若同学们用图乙中B注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的 C （选填“A”或“C”）注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值，则p＝ 。【分析】（1）明确实验的原理，分析出研究对象。研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物。研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的相对位置是否变化。当注射器中的活塞开始滑动时，二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，此时弹簧测力计的示数与所受的大气压力相等；（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，里面气体有一定的压强，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；将注射器装满水，排出里面的气体。（3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是密封性好；当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，活塞的重力会影响测得的拉力，从而影响测得的大气压；（4）压力的大小跟活塞的作用面积有关，在大气压强一定时，面积越小，压力会越小，所以应选择较小的注射器；因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S＝，利用压强的公式p＝可得出表达式。【解答】解：（1）该实验中以活塞为研究对象；分析研究的是大气对活塞的压力；当活塞相对于针筒开始滑动时，以地面为参照物，活塞与地面间没有位置的变化，是静止的；当注射器中的活塞开始滑动时，利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；（2）注射器顶端装针头处空气无法排尽，即有残余气体，注射器内还会有一定气压，这样会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口，可以采用这一简单的方法将注射器内空气排尽。（3）涂抹凡士林的好处：一是减小摩擦，二是活塞的密封性好。当弹簧测力计和注射器筒不在水平方向时，由于活塞受重力的作用，使得测力计的拉力不等于大气压力，从而影响测得的大气压，所以让弹簧测力计和注射器筒保持在水平方向，目的是为了减小活塞自身重力对实验的影响，从而提高实验的准确程度。（4）因为大气的压强是一定的，根据公式F＝pS，受力面积越小，压力也会越小，所以当弹簧测力计量程不够时，可换用小量程注射器，故选C；活塞的面积S＝，将测量结果代入压强公式得：p＝＝＝。故答案为：（1）活塞；静止；二力平衡；（2）偏小；将注射器内抽满水，端口向上推动活塞排水，使得顶端保留水，再封口；（3）减小摩擦；活塞自身重力；（4）C；。【点评】利用注射器测量大气压时，用到的公式是p＝所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S．利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力，利用几何知识可得出活塞的面积S，便可求出大气压的值了。对测量结果的评估则主要看是否对几个测量值造成了影响，造成了怎样的影响，最后确定是偏大或偏小。15．亲爱的同学，请你运用所学的物理知识解答下面的问题。（1）如图甲所示的弹簧测力计使用前需要 调零 ，此时示数是 2.2 N。（2）如图乙所示，测量斜面上小车运动的平均速度。实验的基本原理是 v＝ ，还需要的测量仪器有 秒表 ，为了便于测量，应使斜面的坡度较 小 （选填“大”或“小”）（3）如图丙所示是 托里拆利 实验装置，如图测得的大气压值相当于 75.5 cm高汞柱产生的压强。【分析】（1）弹簧测力计在使用之前要调零，使用弹簧测力计时，首先要明确其量程和分度值，观察指针是否在0刻度线处，读数时视线与指针所在刻线相垂直，再根据指针位置读数；（2）在测平均速度实验中所采用的是一种间接测量法，原理是速度公式；根据实验原理选择测量工具；实验中，应使斜面的坡度较小，这样小车滑下的速度较小，时间较长，便于测量；（3）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，据此读图可得出结论。【解答】解：（1）弹簧测力计在使用前应先在拉力的方向调零；弹簧测力计上2N～3N之间有5个小格，所以一个小格代表0.2N，即此弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.2N；（2）本实验测量平均速度采用的是一种间接测量法，通过测量小车通过的路程和所用的时间，然后根据速度公式计算平均速度，所以这个实验的原理是v＝；根据实验原理可知，为了完成实验，还需要秒表；实验中为了方便计时，应使斜面的坡度较小（3）如图丙所示是托里拆利实验装置，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为755mm，因此，当时的大气压强等于75.5cm高水银柱产生的压强。故答案为：（1）调零；2.2；（2）v＝；秒表；小；（3）托里拆利；75.5cm。【点评】本题考查了弹簧测力计的使用和读数、“测小车的平均速度”的实验和托里拆利实验，难度不大。五．解答题（共1小题）16．晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验，请帮助晓宇做好以下工作（1）请补充完整该实验相关步骤：①如图所示，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，直到恰好脱离板面；③用天平测出细沙和小桶的质量M；④用刻度尺 测量塑料吸盘的半径r ；⑤大气压强表达式为： p＝ 。（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）① 吸盘内有空气 ；② 测量塑料吸盘的半径r有误差 。（3）晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量并写出大气压强的表达式。【分析】（1）把塑料吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，则吸盘在外界大气压的作用下被紧压在玻璃板上。而装有适量细砂的小桶挂在吸盘的塑料挂钩上，小桶对吸盘有个向下的拉力，在不计塑料挂钩的质量的情况下，要使吸盘脱离玻璃板，小桶对吸盘的拉力应等于大气压对吸盘的压力。（2）吸盘内有空气；吸盘及挂钩、细绳的重量；测量吸盘的直径误差较大；（3）根据p＝ρgh设计实验，注意大气压能支持10m高的水柱。【解答】解：（1）④用刻度尺测量塑料吸盘的半径r，利用S＝πr2求得测量塑料吸盘的半径r；则F＝G＝mg．p＝＝＝；⑤吸盘脱离玻璃板时，小桶对吸盘的拉力（即桶和细砂的重力）等于大气压对吸盘的压力，（2）吸盘内有空气；吸盘及挂钩、细绳的重量；测量吸盘的直径误差较大；测量了吸盘的外径；吸盘受到大气压强的面积不同；桶和注入细沙的重量大于吸盘所受大气压力；吸盘脱离水平板后还有少许细沙注入等原因；（3）①将橡胶管注满水，用两个铁夹夹紧橡胶管的两端，一端浸没于装有水的水盆中，另一端用细绳提至10m以上高处；②松开橡皮管底部的铁夹，待橡皮管内水面下降至静止时，用卷尺测出水盆内水面至水柱上表面的竖直高度，计为h；③表达式：p＝ρ水gh。故答案为：（1）④测量塑料吸盘的半径r；⑤p＝；（2）吸盘内有空气；测量塑料吸盘的半径r有误差；（3）见解答部分。【点评】本题属于探究型实验，是课本知识的创新实验，解题的关键在于弄清实验的原理、方法以及注意事项，是培养学生创新能力的好题。
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