2021学年第2章 天气与气候第3节 大气的压强课时训练

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2.3 大气压（实验探究）
1.（2019八上·天台期中）如图所示，某科学兴趣小组利用注射器，弹簧测力计，刻度尺等器材粗测大气压的值。

（1）图中注射器的最大可读容积为20毫升，用刻度尺测量注射器有刻度部分的总长度为8.0厘米，可算得活塞的横截面积为________厘米²。
（2）实验时，首先要把注射器的活塞推至注射器筒底端。目的是________，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图安装好器材，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，弹簧测力计的示数增大到F=26.0牛。则测得大气压值是p=________。
【答案】（1）2.5（2）排尽注射器内的空气；1.04╳105Pa
【解析】（1）注射器的针筒为圆柱状，根据公式S=VL计算活塞的横截面积；
（2）如果针筒内存有空气，那么会产生向外的压强，使测得的大气压强值偏小；已知压力和受力面积根据公式p=FS计算大气压强的值。
【解答】（1）活塞的横截面积为：S=VL=20cm38cm=2.5cm2；
（2）实验时，首先要把注射器的活塞推至注射器筒底端。目的是 排尽注射器内的空气 ，然后用橡皮帽封住注射器的小孔；大气压强的值为：p=FS=26N2.5×10−4m2=1.04×105Pa。

2.小明同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
（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）水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝________。
（3）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”)。
（4）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，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用________ (选填“甲”或“乙”)注射器，理由是________。
【答案】（1）排尽筒内的空气，密封注射器（2）FLV（3）偏小
（4）甲；拉动乙注射器所需要的力超过弹簧测力计的量程
【解析】（1）如果注射器内残留空气，那么就会对活塞产生向外的压强，据此测量出的大气压强就会偏小；
（2）注射器有刻度部分为圆柱体，首先根据V=SL计算出活塞的横截面积，然后根据p=FS计算大气压强；
（3）根据二力平衡的知识对其进行分析；
（4）根据F=pS计算出大气对活塞的压力，然后与注射器的量程进行比较即可。
【解答】（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：排尽筒内的空气，密封注射器；
（2）根据圆柱体的体积公式V=Sh得到， 注射器活塞的横截面积：S=VL；
根据压强公式p=FS得到， 大气压强的值为：p=FS=FVL=FLV。
（3）如果注射器内漏进了空气，那么会对活塞产生向外的压强，此时活塞受到向内的大气压强、向外的拉力产生的压强和里面气体的压强，即p大气=p内+p拉，那么p拉10N；
那么实验时应选用甲注射器，理由是：若选择乙注射器，则拉力会超过弹簧测力计的量程。

4.科学兴趣小组的同学利用周末开展了一次登山活动，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：

①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；
②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；
③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V；
④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。若不考虑其他因素，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＝________。
【答案】（1）活塞；静止；二力平衡
（2）偏小；在注射器内装少量水，再排出空气
（3）减小摩擦；活塞自身重力(或重力)
（4）C；FLV
【解析】（1）根据题目描述可知，当注射器的活塞刚刚被拉动时，它受到的大气压力和测力计的拉力刚好平衡，这样就能确定大气在活塞上的压力。然后测量出活塞的横截面积，根据公式p=FS计算出大气压强。如果物体相对参照物的位置不发生改变，那么它是静止的；否则，它是运动的。
（2）如果注射器内残留空气，那么将会产生向外的压强，这样会使测力计测出的拉力偏小，从而导致计算出的大气压强偏小。如果在注射器内装入少量的水，从而占据那些空间，那么将水排出后，注射器内就不会有空气了。
（3）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；④注入润滑油；⑤变滑动为滚动。重力的方向是竖直向下的，在水平方向完成实验，可以防止重力对测量产生影响。
（4）大气压强的值是相同的，根据公式F=pS可知，活塞的横截面积越大，注射器受到的大气压力越大，要求测力计的量程就越大。注射器的针筒为圆柱体，首先根据V=Sh计算出活塞的横截面积，然后根据压强公式p=FS计算大气压强。
【解答】（1）测量中，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，活塞相对地面的位置保持不变，因此研究对象处于静止状态。若不考虑其他因素，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。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，我的方法是：在注射器内装少量水，再排出空气。
（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(或重力)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，这说明活塞的横截面积太大，应该选用横截面积最小的，可改用图乙中的C；
大气压强的值：p=FS=FVL=FLV。

5.（2020八上·宁波期末）为了估测本地大气压，某同学用吸盘、玻璃板和以及弹簧测力计设计实验：把吸盘吸在玻璃板上如图(a)，测出吸盘的面积为S，用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动吸盘。

（1）多次实验，记下吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力。根据________可知，此时的拉力与大气对吸盘的压力大小相等。然后利用公式________可计算出大气压强。
（2）实际操作时发现如下问题：
①吸盘吸附在玻璃板上之前，往往先要对吸盘哈气或者蘸少许水，原因是________。
②操作时发现弹簧测力计的量程太小，就利用杠杆设计了如图(b)的改进实验。测得吸盘刚好脱离玻璃板时，测力计的拉力为F。由此计算出此地的大气压值为p=3F/S。
③通过调查发现此次的测量值与气象部门提供的数据有偏差，请分析实验过程并根据所学知识猜想：由于________原因，导致测量值________（偏大或偏小）。
【答案】（1）二力平衡；p=FS
（2）水能起到密封的作用；吸盘与玻璃板的接触面积小于给出的面积；偏小
【解析】（1）当吸盘刚好被拉开时，它受到的测力计的拉力和受到的大气压力相互平衡，即二者大小相等；已知压力和受力面积根据公式p=FS计算大气压强；
（2）①水存在于吸盘和玻璃板之间 ，可以起到密封的作用，放在外面的空气进入吸盘；
③吸盘不能与玻璃板完全接触，即它的受力面积比给出的面积偏小，据此分析即可。
【解答】（1）多次实验，记下吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力。根据二力平衡可知，此时的拉力与大气对吸盘的压力大小相等。然后利用公式p=FS可计算出大气压强。
（2）①吸盘吸附在玻璃板上之前，往往先要对吸盘哈气或者蘸少许水，原因是：水能起到密封的作用；偏小
③由于吸盘与玻璃板的接触面积小于给出的面积，根据F=pS可知，测出的大气压力偏小，此时再根据p=FS计算压强，肯定测量的压强值。

6.（2020八上·奉化期末）在一次拓展课中，小柯同学利用带拉环的吸盘、厚玻璃板、水、刻度尺、大量程弹簧测力计来测量大气压强的大小，具体实验步骤如下：

①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10厘米2
②将吸盘沾水湿润后，压在厚玻璃板上；
③用弹簧测力计水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧测力计示数为98.5N：
④记录整理数据，算出大气压的值，分析实验结论。
实验装置如图，请结合你所学的知识分析：
（1）将吸盘沾水湿润的目是：________。
（2）根据小柯的实验数据，计算得到的大气压的值等于________帕。
（3）小柯同学又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值，这说明________。
【答案】（1）防止气体进入吸盘或增强吸盘与玻璃板之间的密封性，防止漏气等
（2）9.85×104
（3）大气向各个方向都有压强
【解析】（1）将吸盘内的水挤出时，部分水停留在吸盘和玻璃板之间起到密封的作用，防止外面的空气进入吸盘；
（2）根据公式p=FS计算大气压强的值；
（3）根据大气压强的方向特点解答。
【解答】（1）将吸盘沾水湿润的目是：防止气体进入吸盘，增强吸盘与玻璃板之间的密封性，防止漏气。
（2）大气压强的数值为：p=FS=98.5N10×10−4m2=9.85×104Pa；
（3）小柯同学又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧测力计向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值，这说明大气向各个方向都有压强。
 
7.在自主学习探究过程中，小菲同学利用带拉环的吸盘、厚玻璃板、水、刻度尺、大量程弹簧秤来测量大气压强的大小，具体实验步骤是
①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积为10厘米
②将吸盘沾水湿润后，压在厚玻璃板上，排尽吸盘内空气
③用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数为96牛
④记录整理数据
⑤算出大气压的值，分析实验结论
实验装置如图甲，请结合你所学的知识分析

（1）将吸盘沾水湿润的目的是________；
（2）根据小菲同学的实验数据，计算出大气压的值为________帕。
（3）小菲同学又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧秤向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值，这说明________。
（4）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，如图乙，则你预计的弹簧秤示数可能会________96牛(选填“大于”、“小于”或“等于“)。
【答案】（1）防止或减少吸盘漏气
（2）0.96×105
（3）大气在各个方向都存在压强
（4）小于
【解析】（1）吸盘沾满水后，里面就不会有空气，然后通过挤压将水排出，吸盘里面气压很小，这样既可以减少实验误差，又可以起到密封的作用；
（2）根据公式p=FS计算大气压强；
（3）吸盘朝向不同的方向，可以证明大气向各个方向都有压强；
（4）根据流体压强和流速的关系分析即可。
【解答】（1）将吸盘沾水湿润的目的是：防止或减少吸盘漏气；
（2）大气压强为：p=FS=96N10×10−4m2=0.96×105Pa；
（3）小菲同学又把玻璃板分别斜放、立放，使弹簧秤向不同方向拉吸盘，也都测出了大气压的值，这说明大气在各个方向都存在压强。
（4）在实验时，如果拿一个吹风机对着吸盘自上而下吹风，那么吸盘表面空气流速增大，压强减小，根据F=pS可知，弹簧测力计的示数肯定会减小，即小于96N。

8.（2019八上·越城期末）洗衣服时，小科发现肥皂泡在不断地破裂。小科觉得，肥皂泡的破裂可能与肥皂泡内气压大小有关，而肥皂泡内的气压大小可能与肥皂泡的半径大小有关。为此小科用如图所示的装置进行探究：

【实验步骤】
①闭合阀门3,打开阀门1和2,吹出较大的肥皂泡A闭合阀门2;
②打开阀门3,用同一肥皂水吹出较小的肥皂泡B,闭合阀门1;
③打开阀门2,观察并记录实验现象。
【实验现象】肥皂泡A变大，肥皂泡B变小。
【实验结论】相同条件下，肥皂泡半径越大，肥皂泡内的气体压强越________。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球，小科就能解释用嘴吹气球时，当吹到一定程度后，越吹所需要的力越________的原因。
【答案】小；小
【解析】【实验结论】空气总是从气压大的一端流向气压小的一端，据此分析两个气球内气压的大小关系；
【实验反思】气球的半径越大，气球内的气压越小，据此分析判断。
【解答】【实验结论】肥皂泡A变大，说明A的气压小而B的气压大，因此得到结论：相同条件下，肥皂泡半径越大，肥皂泡内的气体压强越小。
【实验反思】如果上述结论同样适用于半径达到一定值后的气球，小科就能解释用嘴吹气球时，当吹到一定程度后，越吹所需要的力越小的原因。

9.（2019八上·柯桥月考）在测定大气压的实验中，因缺少大量程的弹簧测力计，小明设计并进行了如下的实验。
①将蘸水的塑料挂钩吸盘按压在光滑水平的玻璃板上，挤出塑料吸盘内的空气，测出吸盘的直径d；
②将装有适量细砂的小桶轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上；
③用小勺轻轻地向小桶内加沙，直到塑料吸盘刚好脱离玻璃板，
用天平测出这时小桶和沙的质量为m。
请完成下列问题：

（1）蘸水的目的是________
（2）吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小是________，测得数值的表达式是：p=________（写出最终的化简结果）。
（3）实验中所测的大气压数值偏小，可能的原因是（写出一条即可）________
【答案】（1）让吸盘和玻璃板接触紧密，防止空气进入吸盘。
（2）mg；4mg/pd2
（3）有空气进入吸盘
【解析】（1）吸盘和玻璃板之间可能存在些许的缝隙，而水则可以将这些缝隙密封，防止空气进入吸盘；
（2）当吸盘刚刚脱离玻璃板时，空气对吸盘的压力和小桶与沙子的重力是平衡力，据此计算出大气压力，然后根据圆的面积公式计算出吸盘的受力面积，最后根据压强公式p=FS计算压强；
（3）如果空气进入吸盘，那么会产生向外的压力，即F大气=F内+F拉，因此测出的大气压力偏小，自然计算出的大气压强也会偏小。
【解答】（1）蘸水的目的是：让吸盘和玻璃板接触紧密，防止空气进入吸盘。
（2） 吸盘脱离玻璃板时，若不计塑料挂钩的质量，空气对塑料吸盘的压力大小：F=G=mg；
吸盘的面积为：S=πr2=π×12d2=14πd2；
那么大气压强为：p=FS=mg14πd2=4mgπd2；
（3） 实验中所测的大气压数值偏小，可能的原因：有空气进入吸盘。

10.（2019八上·萧山月考）小明用2mL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，本实验的原理是二力平衡和p=________。
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：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞________时，下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三：用刻度尺测出注射器________长度为4.00cm
步骤四：算出大气压强值为________Pa。
同组的小华分析了影响实验结果的可能因素后，对实验进行了如下改进：
①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于________。
②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知，此时活塞所受到的________（摩擦力/大气压力）为0.3N。
小华根据改进后测得的数据，重新计算大气压的值。

【答案】F/S；刚被拉动；有刻度部分的；1.04×105Pa；排空注射器内的空气；摩擦力
【解析】根据压强公式p=FS分析解答；
步骤一：注射器的活塞受到测力计的拉力和大气压力，当它刚被拉动时，它受到平衡力，即大气压力等于测力计的示数；
步骤三：活塞的横截面积S=VL，V为注射器的容积，而L为针筒中有刻度部分的长度；
步骤四：首先根据公式S=VL计算出活塞的横截面积，然后根据公式p=FS计算大气压强；
①水占据了针筒内的空间，当水被全部排开时，针筒里面几乎没有空气，因此水有助于排出注射器内的空气；
②当活塞两侧的大气压强相等时，活塞只受拉力和摩擦力；当活塞刚被拉动时，二者相互平衡，即大小相等。
【解答】 本实验的原理是二力平衡p=FS；
步骤二：如图所示安装好器材，水平向右缓慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，下弹簧测力计的示数为5.2N。
步骤三：用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为4.00cm；
步骤四：活塞的横截面积：S=VL=2cm34cm=0.5cm2=5×10−5m2；
大气压强为：p=FS=5.2N5×10−5m2=1.04×105Pa；
①将步骤一改为：先将注射器内抽满水，再竖直向上推动活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，这样便于：排空注射器内的空气；
②取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N由此可知，此时活塞所受到的摩擦力为0.3N。

11.（2019八上·萧山期中）气体分子之间的间距比较大，所以容易被压缩。某同学想：当气体的质量一定时，气体压缩，体积减小的时候，气体压强将会怎样变化呢？

（1）他提出了两个猜想：
猜想A：一定质量的气体，压缩体积，压强减小；
猜想B：一定质量的气体，压缩体积，________。
但经仔细一想，该同学马上否定了自己的猜想A。你认为该同学否定猜想A的理由是：________。
（2）进一步思考：压强和体积的变化满足什么样的关系呢？
他找来一个注射器和一个气压计，在注射器里边封了30ml空气（不计注射器活塞重力和摩擦，注射器完全密封，大气压强P0＝1.0×105Pa）。
查阅资料得知：气体被压缩的时候，内能增加，温度上升也引起压强的变化。所以在下面的实验过程中要注意控制________相同。
以下是该同学实验时记录的数据：
实验次数
1
2
3
4
5
体积（ml）
30
25
20
15
10
压强（×105pa）
1
1.2
1.5
V
3
（3）表格中V＝________；分析以上数据，写出一定质量气体的体积和压强定量关系________
【答案】（1）压强增大；压缩气体，气体所受压强增大，气体产生的压强也增大
（2）温度
（3）2；一定质量的气体压强和体积成反比(或体积与压强的乘积是一个定值等)
【解析】（1）可以从猜想A相反的结果思考猜想B；可以根据相互作用力的原理分析猜想A是否正确；
（2）根据控制变量法的要求，当探究气体体积对压强的影响时，必须控制其它的因素相同；
（3）将每组对应的体积和压强相乘，分析压强和体积的定量关系，进而计算出V的数值。
【解答】（1）猜想B：一定质量的气体，压缩体积，压强增大；
根据相互作用力原理可知，当压缩体积时，气体也会同时增大反作用力，即本身的压强增大，因此否定猜想A的理由是： 压缩气体，气体所受压强增大，气体产生的压强也增大 ；
（2）查阅资料得知：气体被压缩的时候，内能增加，温度上升也引起压强的变化。所以在下面的实验过程中要注意控制温度相同。
（3）将每组对应的体积和压强相乘，发现乘积都是30，因此得到结论： 一定质量的气体压强和体积成反比 ；那么表格中V=3015=2。

12.（2019八上·浙江期中）小明同学利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，步骤如下：

（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是________；
（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞________时，记下弹簧测力计的示数为8.2N．用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度为6cm，计算得到活塞的横截面积为________cm2。
（3）计算得到大气压强的数值为________Pa。
【答案】（1）排尽注射器内的空气
（2）刚被拉动；0.75
（3）1.01*105
【解析】（1）如果注射器内残存空气，那么就会产生向外的压力，从而使测出的大气压力偏小，对大气压强的测量产生影响；
（2）当注射器中的活塞刚被拉动时，活塞处于平衡状态，它受到的大气压力和测力计的拉力相互平衡，据此可以得到大气压力的数值；活塞的横截面积根据公式S=VL计算；
（3）已知压力和横截面积根据公式p=FS计算大气压强。
【解答】（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽堵住注射器的小孔，这样做的目的是排尽注射器内的空气；
（2）用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为8.2N；
活塞的横截面积为：S=VL=4.5cm36cm=0.75cm2；
（3）大气压强的数值为：p=FS=8.2N0.75×10−4m2≈1.01×105Pa。



13.（2019八上·衢州期中）科学源于生活又高于生活，生活中的许多现象往往隐含着科学道理。生活发现：①打足气的自行车车胎在阳光下曝晒容易爆破②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越费力。提出问题：质量一定的气体，压强大小与哪些因素有关呢？
 
根据生活发现建立假设一：质量一定的气体，压强大小可能与温度有关。
假设二：质量一定的气体，压强大小可能与体积有关。
思维准备：①为探究假设一，研究对象应是一段被封闭的气体；
实验中被封闭气体的压强大小是用________来体现的。
实验步骤：
⑴取一根长度为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。如图所示：
⑵将玻璃管的空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银，直到________为止。
⑶将玻璃管的空气柱浸入80℃的水中，重复实验。实验现象：得出结论：________.
【答案】水银柱高度；水银柱下表面回到标记处；当气体的质量和体积一定时,温度越高气体压强越大
【解析】假设二：当水银柱在玻璃管中保持静止状态时，它受到封闭气体的压强和自身重力产生的压强相等；因为水银柱的压强和它的高度有关，所以利用水银柱的高度变化就可以判断封闭气体的压强变化；
实验步骤：（2）探究压强大小与温度的关系时，要改变温度而保持体积相同；
（3）当封闭气体的质量和体积一定时，温度越高，水银柱的高度越大，据此分析实验结论。
【解答】假设二：实验中被封闭气体的压强大小是用水银柱的高度来体现的。
实验步骤：（2）将玻璃管的空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不再上升后，往玻璃管内注入水银，直到水银柱下表面回到标记处为止。
（3）将玻璃管的空气柱浸入80℃的水中，重复实验。实验现象：得出结论：当气体的质量和体积一定时,温度越高气体压强越大。

14.（2019八上·浙江期中）小龙做“估测大气压值”的实验。

（1）在如图所示的装置中，小明不能采用乙图的装置来估测大气压强，其原因是________。
（2）实验步骤如下：
A．先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；
B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连，沿正确的方向慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计示数（即大气对活塞的压力）F；
C．读出注射器的容积V；
D．用刻度尺测出注射器筒的全部长度L。
思考并回答：
①以上实验步骤中有一处错误请加以改正：________。
②用测得的物理量表示大气压强的表达式：P=________。
（3）小开对小龙的实验进行改进，在完成A、B步骤，活塞回到注射器底端后，添加了“取下注射器小孔的橡皮帽。再次沿正确方向慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的读数”这一实验步骤的目的是为了________。
【答案】（1）乙活塞的重力影响大气压力的测定
（2）D步骤应量出注射器有刻度部分的长度L′（或L）；FL′/V（或FL/V）
（3）测出活塞与注射器筒壁之间的摩擦力,减小摩擦力对实验结果的影响
【解析】（1）如果沿竖直方向拉动测力计，那么测力计的示数=大气压力+活塞重力，会使测得的值偏大；
（2）①注射器的容积其实就是有刻度部分的长度与活塞横截面积的乘积，根据公式S=VL可知，要测量活塞的横截面积，必须测出有刻度部分的长度；
②首先根据公式S=VL计算出活塞的横截面积，然后再根据压强公式计算大气压强；
（3）如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，那么拉力F大于大气对活塞的压力，从而影响测量结果。
【解答】（1）小明不能采用乙图的装置来估测大气压强，其原因是乙活塞的重力影响大气压力的测定；
（2）①以上实验步骤中有一处是错误的，即步骤D，应改正为：量出注射器有刻度部分的长度L；
②注射器活塞的面积为S=VL；
那么大气压强p大气=FS=FVL=FLV ；
（4）小开对小龙的实验进行改进，在完成A、B步骤，活塞回到注射器底端后，添加了“取下注射器小孔的橡皮帽。再次沿正确方向慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的读数”这一实验步骤的目的是为了测出活塞与注射器筒壁之间的摩擦力,减小摩擦力对实验结果的影响。
 
15.（2019八上·余杭期中）用注射器估测大气压的值实验中。

（1）实验中，分析研究的对象是大气对________(填“针筒”、“活塞”)的压力。
（2）当活塞相对于针筒开始滑动时，可以近似看成研究对象在水平方向所受拉力F与所受的大气压力是一对________(平衡力/相互作用力)。
（3）研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积．读出注射器的容积V，再用________测出全部刻度的长度L．
（4）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，测得烧杯和水的总重为G1，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G2，活塞面积为S，轮轴间的摩擦和细线重不计，则所测大气压值的表达式为________(用题中字母表示)．
【答案】（1）活塞
（2）平衡力
（3）刻度尺
（4）(G1+G2)/2S
【解析】（1）活塞受到绳子向左的拉力和大气压强产生的向右的压力；当活塞刚刚被拉动时，大气压力和绳子的拉力相互平衡，因此容器和水的总重力就等于大气压力；
（2）根据平衡力的条件分析即可；
（3）注射器的容积V等于活塞的横截面积S与全部刻度最大值L的乘积，因此活塞的横截面积S=VL，根据测量长度的工具解答；
（4）分别对活塞向左移动和向右移动时的状态进行受力分析，得到等量关系式，然后将两个式子相加，将它受到的摩擦力抵消，进而计算出大气压强的值。
【解答】（1）实验中，分析研究的对象是大气对活塞的压力；
（2）当活塞相对于针筒开始滑动时，水平方向所受拉力F与所受的大气压力大小相等，方向相反，作用在同一物体和同一直线上，因此它们是一对平衡力；
（3）研究对象受大气压力的受力面积等于注射器的截面积．读出注射器的容积V，再用刻度尺测出全部刻度的长度L；
（4）当活塞开始向左滑动时，活塞受到向右的拉力G1，向右的大气压力和摩擦力，根据二力平衡的知识得到：G1=F大气+f    ①；
当活塞开始向右滑动时，活塞受到向左的拉力G1和摩擦力，向右的大气压力，根据二力平衡的知识得到：G2+f=F大气         ②；
①+②得到：G1+G2=2F大气； 
根据压强公式F=pS得到：G1+G2=2p大气S；解得：p大气=G1+G22S。

16.（2019八上·新昌期中）某实验小组利用注射器、弹簧测力计、毫米刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤如下：

第一步，把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气。然后用橡皮帽封住注射器的小孔。
第二步，如图甲所示，用细尼龙绳将注射器活塞与弹簧秤相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器中的活塞开始相对注射器筒滑动时，记下弹簧测力计的示数（即大气压强对活塞的压力）F=30N。
第三步，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度l（如图乙）。
第四步，计算出此时大气压强p。
试帮助实验小组完成数据处理和分析：
（1）注射器全部刻度的长度l=________cm。
（2）计算得到大气压强p=________Pa。
（3）同学们发现实验误差较大，请分析该实验过程中导致误差的因素有（请写出一条除读数误差外的原因）：________。
【答案】（1）6.0
（2）9×104
（3）①空气没有排尽②活塞与筒壁之间有摩擦（其它答案合理也可）
【解析】将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气。
【解答】（1）从图中可以看出，注射器可容纳的药水容积为20ml=20cm3，这20cm3的刻度长度由刻度尺可看出为6.00cm。
（2）根据图乙所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为6cm，所以活塞的横截面积为S=V /h =20cm3 /6cm =3.6cm2可计算出大气压强的值为：P=F/ S =30N /3.6×10-4m2 =9×104Pa
（3）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是为了排尽注射器内的空气，如果空气没有排尽就会造成实验过程中有误差，又或者活塞与筒壁之间的摩擦导致实验过程中的误差。

17.（2019八上·诸暨月考）小明做“估测大气压值”的实验。装置如图所示

（1）小明不能采用________(填“甲”、“乙”)图的装置来估测大气压强,其原因是________。
（2）实验步骤如下
A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;
B用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测数F
C读出注射器的容积V;
D.用刻度尺测出注射器的全部长度L。
思考并回答:
①指出以上实验步骤中的错误：________。
②改正错误步骤后，用测得的正确的物理量表示大气压强的表达式P=________。
（3）同学们在做此实验时测得的大气压值误差较大，对此小明与同学找出了下列可能的原因：①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；②活塞与注射器筒壁间有摩擦；③弹簧测力计的示数没有读准；④活塞与注射器筒壁不完全密封．上述原因一定会使测量值小于真实值的是________
（4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.8cm2和2cm2，若弹簧测力计量程为10N，实验应选用________（填甲或乙）注射器
【答案】（1）乙；活塞的重力会影响大气压力的测定
（2）D步骤应量出注射器有刻度部分的长度；FL/V
（3）④
（4）甲
【解析】（1）对活塞进行受力分析，判断测力计示数的变化，进而推断活塞重力对测量的影响；
（2）①注射器的有效长度应从有刻度的位置测算，而不是全部长度；
②首先根据圆柱体的体积公式计算出受力面积S，然后根据压强公式计算大气压强；
（3）根据压强公式可知，凡是造成测力计的示数偏小的，都是正确选项；
（4）根据公式F=pS分别计算出标准大气压所需要的拉力，然后与测力计的量程进行比较即可。
【解答】（1）乙图装置中，向下拉活塞时，由于活塞受到自身的重力，那么测力计的示数F=F大气+G活塞，因此会增大弹簧测力计的示数，那么小明不宜采用乙图装置来估测大气压强；
（2）①注射器的容积是活塞的面积和注射器有效长度的乘积，有效长度是指注射器带刻度的部分；
②注射器活塞的面积为S=VL ；
那么大气压强为：P=FS=FVL=FLV 。
（3） ①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，那么会使测出的大气压力偏小，故①符合题意；
②活塞与注射器筒壁间有摩擦，会使测出的大气压力偏大，故②不合题意；
③弹簧测力计的示数没有读准，可能使测出的大气压力偏大或偏小，故③不合题意；
④活塞与注射器筒壁不完全密封，会进入空气，使测出的大气压力偏小，故④符合题意。
故选①④。
（4）当活塞的面积为2cm2，弹簧测力计的示数F=pS=105Pa×2×10-4m2=20N；
当当活塞的面积为0.8cm2，弹簧测力计的示数F=pS=105Pa×0.8×10-4m2=8N；
已知弹簧测力计量程为10N，
所以实验时应选用甲注射器。
 
18.气体产生的压强（气压）大小与哪些因索有关呢?某科学兴趣小组同学了解到如下信息后提出了他们的猜想。
信息：①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎；②篮球充气越多，越不易被压扁；③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
猜想：气压大小可能与气体的多少、温度及体积有关。
（1）信息________（填序号）可作为“气压大小可能与气体温度有关”的猜想依据。
（2）科学小组设计了如图所示装置探究气压大小与温度的关系，步骤如下（假设水E的体积不受温度变化的影响）。

步骤一：往气球内充入一定量的空气后，用细线扎紧气球口。
步骤二：在容器底部固定一滑轮，往容器中加入适量的水。
步骤三：拉动绕过滑轮的细线使气球浸没在水中，标记水面位置并测出细线露出水面的长度。
步骤四：升高水温，拉动细线改变气球浸没的深度，使水面的位置保持不变，再次测出细线露出水面的长度。
①气球浸没在不同温度的水中时，保持水面位置不变是为了________ 。
②实验中对多个不易观测的量，进行了巧妙的“转换”。如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”；“气球浸入水中的深度越大”反映________越大。
【答案】（1）①
（2）控制气球内气体的体积不变；气球内气体的气压
【解析】（1）分析三个信息中哪个与温度有关，哪个就可作为猜想的依据；
（2）水的深度会影响气球受到的压强，而压强会影响气体的体积；
②当气球静止时，它内部的气压和外面水的压强相等。因为水的压强与深度有关，所以可以用水的深度反映气球内部气压的大小。
【解答】（1）由信息①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎，说明温度高，压强会增大；
（2）①探究气压大小与温度的关系，需保持气球的体积不变，保持水面位置不变，就是为了在实验过程中保持气球的体积不变；
②若气压压强变大，还在原来的深度，则气球内部压强大于外部压强，体积会变大，所以要加深气球在水中的深度，使其体积不变，因此“气球浸入水中的深度越大”反映了气球内气体的气压越大。

19.（2019·桐乡模拟）同学们在兴趣活动时制作了如图甲所示的“彩球温度计”，在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体，将一些体积相同、质量不同的小球，依次放入液体中，球上标有设定好的温度用来读数，小球会随外界气温的变化而沉浮。

（1）当外界气温下降时，容器内的小球受到的浮力变大，使沉在容器底部的一些小球依次浮起，浮起后位于________(选填“最高”、“最低”或“中间”)处的小球上标记的温度就表示此时外界的气温。
（2）柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体，“对温度敏感”是指该液体________。
（3）同学们通过查阅资料后又制作了如图乙所示的温度计。图中A为小烧瓶，B为玻璃管，管的下端竖直插在一个大水槽中，使玻璃管内外的水面有一高度差h。在不同温度下，他们分别测出了对应的h值，记录的实验数据如下表所示：

温度/℃
18
20
22
24
26
28
h/cm
27.5
22.3
17.2
12
6.9
1.8
若某时的h值为53cm，则所对应的温度约为________℃。
【答案】（1）最低
（2）密度受温度影响变化较明显
（3）8
【解析】（1）物体的浮沉条件 : 物体密度大于液体密度 , 物体下沉 ; 物体密度等于液体密度 , 物体悬浮 ; 物体密度小于液体密度 , 物体上浮 ; 大部分物体具有热胀冷缩的性质；
（2）根据温度变化时，液体的密度变化情况进行分析；
（3）根据表中温度下降与h高度的变化规律，分析、计算。
【解答】（1）当外界气温下降时，容器内的小球受到的浮力变大，使沉在容器底部的一些小球依次浮起，那么液体的密度随温度的下降而增大，悬浮的小球的密度与液体密度相同，所以最底部的小球表示外界的气温；
（2）“对温度敏感”是指该液体密度受温度影响变化较明显；
（3）计算可知，表中温度下降与h高度的变化规律：温度每降低2℃，h增加5.1cm~5.2cm，经计算得出， 若某时的h值为53cm，则所对应的温度约为8℃。