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    人教版八年级物理下册同步教学综合备课资源9.3大气压强(原卷版+解析)

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    人教版八年级下册9.3 大气压强随堂练习题

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    这是一份人教版八年级下册9.3 大气压强随堂练习题,共34页。试卷主要包含了大气压强的方向∶ 向各个方向,生活中证明大气压存在的实例等内容,欢迎下载使用。
    知识点1大气压强的存在
    1.大气压强∶和液体一样,大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做大气压强,简称大气压或气压。
    2.大气压强产生的原因∶由于空气有重力,因此对浸在其中的物体有压力;又因为空气具有流动性,因此像液体一样向各个方向都有压强。
    3.大气压强的方向∶ 向各个方向。
    4.生活中证明大气压存在的实例
    应用 1:认识大气压强
    例1:如图所示的现象中,不是利用大气压作用的是( )
    A.吸盘挂钩被压在墙上B.杯中水不流出纸片不掉下来
    C.向漏斗吹气乒乓球被吸起D.用吸管吸饮料
    知识点2大气压的测量
    1.常见测量方法∶ 托里拆利实验。
    2.标准大气压:托里拆利实验中,测得管内外水银面的高度差为760 mm,通常把这样大小的大气压叫做标准大气压,用p0表示。
    p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m= 1.013 x105Pa
    在粗略计算中,标准大气压可以取1×105Pa。
    知识拓展
    若外界大气压为H cmHg ,下列几种情况,被密封气体的压强(管中液体为水银)分别是∶
    3.影响大气压高低的因素
    (1)大气压与高度的关系∶大气压随海拔高度的增加而减小。海拔越高,气压越低;海拔越低,气压越高。在海拔3 000 m以内,大约每上升 10 m,大气压降低 100 Pa。
    由于高山上海拔较高,液体的沸点随大气压的降低而降低,所以高山上水的沸点低,会出现煮不熟食物的现象,因此在高山上需要用高压锅来做饭。
    (2)大气压强与天气的关系∶空气中水蒸气含量越低,气压越高。一般来说,晴天比阴天气压高;冬天比夏天气压高。
    知识拓展:气体体积与压强的关系
    在温度不变的条件下,一定质量的气体,体积越小压强越大,体积越大压强越小。比如挤压气球时,随着挤压的程度增大,气球内的压强越来越大,直到将气球压破。
    4.气压计
    (1)作用∶测量大气压。
    (2)分类∶
    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以知道大气压了,这便是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确,但携带不便。
    ②金属盒气压计(无液气压计)∶它的主要部分是一个波纹状真空金属盒。气压变化时,金属盒厚度会发生变化,传动装置将这种变化转变为指针的偏转,指示出气压的大小。如果在气压计表盘上标上高度,就成了高度计。
    应用 2 托里拆利实验
    例2:如图所示,在长约1m、一端封闭的玻璃管内灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到如图所示高度时就不再下降。针对这一实验,以下说法正确的是( )
    A.这一实验最早是由意大利科学家伽利略做的
    B.将玻璃管稍微向上提升一段,管内外水银面的高度差不变
    C.管内水银面上方有空气存在
    D.此时外界大气压等于1标准大气压
    应用 3气压计
    例3:瓶中装入适量带色的水,取一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使水沿玻璃管上升到瓶口以上,制成简易气压计,如图所示。小刚同学随家人旅游,将自制气压计由泰山山脚带到泰山山顶(对瓶子采取了保温措施),他发现管中水柱上升了一段。下面判断正确的是( )
    A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
    B.管中水柱高度增大,说明大气压降低了
    C.管中水柱高度越大,瓶内外的气体压强差越大
    D.上山过程中给瓶子保温,是为了避免温度对测量结果的影响
    知识点3:大气压的应用
    1.高压锅
    高压锅利用液体的沸点随液体表面气压的升高而升高的原理制成。用它煮饭时,锅内气压高于外界大气压,锅内水的沸点升高,饭熟得快。
    2.活塞式抽水机
    若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门 B 进入圆筒(图甲);
    当压下活塞时,阀门 B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门 A 进入圆筒的上部(图乙);
    再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门 B而进入圆筒(图丙)。
    这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
    3.离心式抽水机
    如图所示,抽水机在启动前,先往泵壳内灌满水,排出泵壳内的空气,当启动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转,同时被甩到出水管中,这时叶轮附近的压强减小,大气压迫使低处的水推开底阀,沿进水管进入泵壳,进入泵壳的水又被叶轮甩到出水管,这样一直循环下去,就不断把水送到了高处。
    应用 4 抽水机的原理
    例4:如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ是手柄,能绕着O点转动,P点通过连杆与活塞相连,A、B是单向阀门,只能向上开启,请回答下面的问题:
    (1)如图甲所示,当在Q点对手柄PQ施加______(填“向上”或“向下”)的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门______(选填“A”或“B”)打开,水在______(选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒;
    (2)如图乙所示,活塞向下运动时,阀门B在______(选填“大气压”或“水压”)作用下关闭,而阀门A________(选填“打开”或“关闭”),圆筒中的水不断上升到活塞上方;
    (3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,手柄上P点受到的阻力方向______(选填“向上”或“向下”),圆筒上方的水从出水管口流出;某地居民在安装此抽水机时,下端水管已插入水中,但无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是______。(写一条即可)
    实验 大气压的测量
    【实验过程及现象】在长约1m、一端封闭的玻璃管中灌满水银(图甲),用手指堵住管口,然后倒插在水银槽中(图乙)。放开指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水面高度差约为760 mm(图丙)。把玻璃管倾斜,管内外水银面度差不发生变化(图丁)。
    【实验分析】倒置在水银槽的玻璃管上端为真空,没有压强,管外水银面的上方是空气,玻璃管内的水银之所以能够高于水银槽内的水银,是因为大气压支撑着管内这段水银柱不会落下。
    【实验结论】大气压的数值就等于它支撑的这段水银柱产生的压强,大气压支持了760 mm 高的水银柱,即大气压等于760 mm水银柱产生的压强,p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m= 1.013 x105Pa。
    理解:托里拆利实验原理
    实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。如图所示,设想在管内外水银面交界处有一液片,由于水银柱静止,液片受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等,因此外界大气压等于管内水银柱产生的压强。
    实验应考拓展
    1.实验前玻璃管里灌满水银的目的∶使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则倒置后玻璃管上方不是真空,会使大气压测量结果偏小。
    2.管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化,和管的粗细、倾斜角度、长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关。
    3.如果外界大气压强变化,水银柱的高度就会变化。因为 p大气=p水银=ρgh,大气压强变化,水银密度ρ和g 固定不变,所以只有水银柱高度h变化。
    4.实验时若把水银改成水,则根据液体压强公式得,p0=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8 N/kg×h,可得h≈10.3 m,即需要玻璃管的长度至少为 10.3 m。
    实验装置改进∶如图所示,用一端封闭、一端敞口的U 形玻璃管做托里拆利实验,如果在玻璃管旁放一个刻度尺,就可以通过左右两管液面的高度差得知大气压强相当于多少毫米水银柱产生的压强。
    针对练习:测量大气压
    例:理兴趣小组的同学开展一次登山活动,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,请根据他们设计的方案回答以下问题:
    (1)为减小实验误差,物理兴趣小组选择图______(甲/乙)方向拉动针筒进行实验;
    (2)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,用细线控住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后按图示位置慢慢拉动(图甲、图乙、图丙)针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
    C.读出注射器针筒的容积V;
    D.用刻度尺测出注射器针筒上______(整个针筒/有刻度部分)的长度L;
    (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:一是可以减小______力,二是提高活塞的气密性。测量中,分析研究的是大气对______(针筒/活塞)的压力;
    (4)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______(偏大/不变/偏小);
    (5)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______(A/C)注射器。用测量步骤中的V、L和F表示大气压的值,则P=______。
    易错点 错误理解托里拆利实验
    例:如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
    A.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将不变
    B.向槽中注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
    C.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
    D.换用更细一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
    突破1 大气压的存在
    例1:下列选项对应的与气体压强有关的说法中,不正确的是( )
    A.大气压强产生的原因是由于空气受重力作用及具有流动性
    B.托里拆利最早精确测出了大气压的值
    C.吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
    D.用高压锅能增大锅内气压,降低沸点
    【针对训练 1】下列说法正确的是( )
    A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
    B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为受到了惯性力
    C.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强减小
    D.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
    突破 2 高压锅类问题
    例2:高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气压顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。如图所示,某高压锅锅盖的外表面直径近似为24cm,锅盖上的空心柱为横截面积是8mm2的排气孔,限压阀的质量80g。(g取10N/kg,1个标准大气压1.0×105Pa)
    (1)写出液体沸点与气压的关系;
    (2)求大气压对高压锅锅盖产生的压力;(π取3)
    (3)求使用高压锅正常工作时锅内气体的最大压强。
    【针对训练2】关于大气压下列说法中正确的是( )
    A.大气压的值是固定不变的,其大小等于76cm高水银柱产生的压强
    B.用吸管把瓶中的汽水吸到嘴里,利用的是嘴对吸管的吸力
    C.高压锅是利用增大压强降低沸点的原理尽快煮熟食物的
    D.离心式抽水机工作时,是靠大气压把水从低处压上来的
    1.关于大气压强,下列说法正确的是( )
    A.大气由于重力作用只向下产生大气压强
    B.同一地点的位置和海拔高度不变,所以该处的大气压是不变的
    C.在其它条件相同时,海拔高度越高,大气压的值越小
    D.利用公式p=ρgh,测出地面大气密度和压强,就可以算出大气层的高度h
    2.如图所示,下列实验中,不能用来证明大气压存在的是( )
    A.把燃烧的经酒精浸泡的棉花放入瓶中,用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被吸入瓶中
    B.用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住
    C.两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出
    D.用管子吸饮料
    3.如图所示为托里拆利实验,当时的大气压强等于多高水银柱所产生的压强( )
    A.750 mmB.760 mmC.770 mmD.780 mm
    4.图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”,下列说法错误的是( )
    A.当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
    B.甲图中玻璃管倾斜时,外界大气压强等于74cm高水银柱产生的压强
    C.自制气压计时要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压
    D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏小
    5.如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
    A.实验中玻璃管内水银面的上方应保留有少量空气
    B.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
    C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
    D.换用更粗一些的等长玻璃管或将玻璃管倾斜,管内外水银面高度差将不变
    6.如图所示,小强用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
    A.甲图装置不能准确地测量出大气压的值
    B.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
    C.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
    D.把乙装置放在电梯内从一楼上升到30楼,玻璃管内外液面高度差不变
    7.如图所示,以下与压强知识相关的实验分析正确的是( )
    A.甲图实验帕斯卡用水做裂桶实验证明了液体压强跟液体的密度有关
    B.乙图实验通过观察细沙凹陷面积大小判断受力效果
    C.丙图实验测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积可估测大气压强的值
    D.丁图实验在教室内用水银代替水做托里拆利实验是因为用水做该实验误差大
    8.如图所示,取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺层沙子,点燃浸过酒精的棉花,把它放入瓶中,再用剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口,结果鸡蛋进到瓶子里,这是因为( )
    A.鸡蛋受重力作用进入瓶里B.瓶子可以把鸡蛋吸到瓶里
    C.鸡蛋有弹性挤进了瓶里D.大气压把鸡蛋压进瓶里
    9.下列是观察到的一些现象,根据你所学的物理知识做出判断,其中正确的是( )
    A.坐沙发比坐木凳舒服,利用了减小压力来减小压强的道理
    B.抽水机工作时,是利用连通器原理
    C.茶壶盖上开一个孔,作用是让外面空气进入,不至于壶内空气压强减小使水流不出来
    D.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强变大
    10.图所示,烧瓶中的水加热至沸腾后移开酒精灯,下列说法:①用注射器往瓶外抽气,水继续沸腾;②用注射器往瓶内打气,水继续沸腾;③若倒置烧瓶,应在瓶底浇热水,才能使烧瓶中的水重新沸腾;④若倒置烧瓶,应在瓶底浇冷水,才能使烧瓶中的水重新沸腾;上述说法正确的是( )
    A.①③B.①④C.②③D.②④
    11.如图所示是同学自制的气压计。根据你所学的相关知识,回答下列问题:
    (1)瓶内气压 _____瓶外大气压;(填“大于”、“小于”或“等于”)
    (2)把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中,水柱高度h变高,说明外界大气压 _____(填“减小”、“增大”或“不变”)。
    12.小李利用注射器(量程5mL,有刻度部分的长度4cm)、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
    (1)将注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽堵住注射器的小孔;
    (2)如图所示,用细线拴住注射器活塞的颈部,并与弹簧测力计的挂钩相连,测力计的另一端固定在墙面。然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞在筒中滑动时,记下弹簧测力计的示数为10N,依照小李的数据,计算出大气压的值等于______Pa;
    (3)查阅资料后,发现测量值偏小,其原因可能是______;
    (4)解决上述问题后,小李发现活塞与注射器筒之间存在摩擦,也会对测量结果产生影响。为此,他向右拉动针筒,当活塞滑动时,读出测力计读数F1;然后使针筒慢慢向左运动,当活塞滑动时,读出测力计读数F2,注射器的量程用V表示,有刻度部分的长度用L表示,则:p大气=______。(用字母表示)
    13.如图所示,为了粗略测量大气压,小红利用了电子测力计、刻度尺和吸盘等设计并进行了如下的实验。
    ①将塑料挂钩吸盘按压在竖直放置的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,用刻度尺和三角板测出吸盘的直径为d,并记录;
    ②将电子测力计轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
    ③逐渐增加拉力至塑料吸盘刚好脱离玻璃板,读出此时测力计上拉力大小F,并记录。
    (1)测得大气压数值的表达式为:p0=_______。(用测量的物理量表示)
    (2)实验中测出的大气压值比实际气压要偏_______(选填“大”或“小”),产生这一结果的原因是(写出一条即可):________。
    14.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4.4kg。
    (1)则大气对吸盘的压力为 ___________N(g取10N/kg),大气压的测量值为 ___________Pa;
    (2)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 ___________;
    (3)根据大气压的知识我们知道:___________实验证明了大气压的存在,___________实验第一次测出了大气压的值;
    (4)1标准大气压:p0=___________Pa,粗略计算时可取为1×105Pa,相当于 ___________cm高水银柱产生的压强。
    塑料吸盘
    塑料吸盘在大气压的作用下能贴在光滑的墙壁上。如果在塑料吸盘上戳个小孔,空气通过小孔进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间,吸盘便不能贴在光滑墙壁上
    悬空杯子里的水
    杯子里装满水,用硬纸片盖住杯口,将杯子倒置,杯中的水不会流出来。
    塑料瓶变形
    在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水,塑料瓶被大气压扁了
    瓶子吞鸡蛋
    点燃浸过酒精的棉花,放入瓶中,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被大气慢慢压进瓶内
    吸盘拉力法
    吸盘重力法
    注射器拉力法
    实验
    器材
    吸盘、玻璃板、弹簧测力计、刻度尺
    吸盘、玻璃板、刻度尺、小桶、细沙
    注射器、弹簧测力计、刻度尺
    示意图
    测量的物理量
    吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计示数F、吸盘直径 D
    吸盘刚刚拉脱时小桶和细沙的总重力G、吸盘直径D
    活塞刚刚被拉动时弹簧测力计的示数F、注射器的全部刻度长度L
    操作
    步骤
    将吸盘吸在玻璃板上,用弹簧测力计拉吸盘,吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计的示数F就等于吸盘受到的大气压力,测出吸盘的直径D即可得到吸盘的面积S,再利用压强公式 p=F/S专即可算出大气压的值
    与吸盘拉力法原理一样,只是将弹簧测力计换成小桶,慢慢往小桶内加入细沙,直至将吸盘刚刚拉脱
    将注射器活塞推至针筒底端,然后用一个橡皮帽堵住注射器针筒。用弹簧测力计拉注射器活塞颈部,活塞刚刚被拉动时的示数F就等于活塞受到的大气压力。从注射器筒上找到标明的容积V,并用刻度尺量出注射器筒全部刻度的长度L,则活塞面积S=V/L,最后利用压强公式p=F/S即可算出大气压的值
    大气压表达式
    误差
    分析
    吸盘内空气不能完全排出,导致测出的F或G值偏小,大气压值偏小
    注射器内空气不能完全排出、注射器漏气、活塞与筒壁摩擦较大等导致误差较大
    第3节 大气压强
    知识点1大气压强的存在
    1.大气压强∶和液体一样,大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做大气压强,简称大气压或气压。
    2.大气压强产生的原因∶由于空气有重力,因此对浸在其中的物体有压力;又因为空气具有流动性,因此像液体一样向各个方向都有压强。
    3.大气压强的方向∶ 向各个方向。
    4.生活中证明大气压存在的实例
    应用 1:认识大气压强
    例1:如图所示的现象中,不是利用大气压作用的是( )
    A.吸盘挂钩被压在墙上B.杯中水不流出纸片不掉下来
    C.向漏斗吹气乒乓球被吸起D.用吸管吸饮料
    【答案】C
    【详解】A.吸盘能吸附在墙壁上,需要先用力挤压塑料吸盘,把盘内的空气挤出,吸盘内压强小于外界大气压,吸盘就被外界的大气压紧压在了墙壁上,这是由于大气压引起的,故A不符合题意;
    B.水杯倒置水没流出,是因为纸片受到水向下的压强小于外界大气压强,水在外界大气压的作用下不会流出,是由于大气压引起的,故B不符合题意;
    C.向漏斗吹气,乒乓球被吸起是因为乒乓球上方的空气流速快、压强小,下方的空气流速慢、压强大,产生向上的压强差而被吸住,故C符合题意。
    D.用吸管吸饮料,是利用大气压将饮料压入口中,故D不符合题意。
    故选C。
    知识点2大气压的测量
    1.常见测量方法∶ 托里拆利实验。
    2.标准大气压:托里拆利实验中,测得管内外水银面的高度差为760 mm,通常把这样大小的大气压叫做标准大气压,用p0表示。
    p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m= 1.013 x105Pa
    在粗略计算中,标准大气压可以取1×105Pa。
    知识拓展
    若外界大气压为H cmHg ,下列几种情况,被密封气体的压强(管中液体为水银)分别是∶
    3.影响大气压高低的因素
    (1)大气压与高度的关系∶大气压随海拔高度的增加而减小。海拔越高,气压越低;海拔越低,气压越高。在海拔3 000 m以内,大约每上升 10 m,大气压降低 100 Pa。
    由于高山上海拔较高,液体的沸点随大气压的降低而降低,所以高山上水的沸点低,会出现煮不熟食物的现象,因此在高山上需要用高压锅来做饭。
    (2)大气压强与天气的关系∶空气中水蒸气含量越低,气压越高。一般来说,晴天比阴天气压高;冬天比夏天气压高。
    知识拓展:气体体积与压强的关系
    在温度不变的条件下,一定质量的气体,体积越小压强越大,体积越大压强越小。比如挤压气球时,随着挤压的程度增大,气球内的压强越来越大,直到将气球压破。
    4.气压计
    (1)作用∶测量大气压。
    (2)分类∶
    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以知道大气压了,这便是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确,但携带不便。
    ②金属盒气压计(无液气压计)∶它的主要部分是一个波纹状真空金属盒。气压变化时,金属盒厚度会发生变化,传动装置将这种变化转变为指针的偏转,指示出气压的大小。如果在气压计表盘上标上高度,就成了高度计。
    应用 2 托里拆利实验
    例2:如图所示,在长约1m、一端封闭的玻璃管内灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到如图所示高度时就不再下降。针对这一实验,以下说法正确的是( )
    A.这一实验最早是由意大利科学家伽利略做的
    B.将玻璃管稍微向上提升一段,管内外水银面的高度差不变
    C.管内水银面上方有空气存在
    D.此时外界大气压等于1标准大气压
    【答案】B
    【详解】A.伽利略是经典力学的奠基者,测量大气压值的实验是托里拆利做的,故A错误;
    B.在管口不离开水银槽内水银面的情况下,将试管口略向上提,或将试管口略向下压,管内水银柱的高度差均不变,故B正确;
    C.托里拆利实验测出了大气压数值,要求玻璃管内是真空,因此水银柱上方没有大气压,故C错误;
    D.1标准大气压是指能支持760mm高水银柱的大气压,此时水银柱的高度为750mm,所以此时大气压不等于1标准大气压,故D错误。
    故选B。
    应用 3气压计
    例3:瓶中装入适量带色的水,取一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使水沿玻璃管上升到瓶口以上,制成简易气压计,如图所示。小刚同学随家人旅游,将自制气压计由泰山山脚带到泰山山顶(对瓶子采取了保温措施),他发现管中水柱上升了一段。下面判断正确的是( )
    A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
    B.管中水柱高度增大,说明大气压降低了
    C.管中水柱高度越大,瓶内外的气体压强差越大
    D.上山过程中给瓶子保温,是为了避免温度对测量结果的影响
    【答案】BCD
    【详解】A.往瓶内吹气后,瓶内气体增加,瓶内气体的气压增加,瓶内气压大于瓶外气压,故A错误。
    BC.管中水的高度增加,水产生的压强增加,瓶内气压不变,由于瓶内气压等于细管内液体产生的压强和瓶外气压之和,故瓶外气压降低了,故B正确,水柱的高度越大,说明瓶内外的压强差越大,故C正确。
    D.山上海拔高,气温低,气温对瓶内气压影响较大,为了避免温度对测量结果的影响,给瓶子保温,故D正确。
    故选BCD。
    知识点3:大气压的应用
    1.高压锅
    高压锅利用液体的沸点随液体表面气压的升高而升高的原理制成。用它煮饭时,锅内气压高于外界大气压,锅内水的沸点升高,饭熟得快。
    2.活塞式抽水机
    若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门 B 进入圆筒(图甲);
    当压下活塞时,阀门 B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门 A 进入圆筒的上部(图乙);
    再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门 B而进入圆筒(图丙)。
    这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
    3.离心式抽水机
    如图所示,抽水机在启动前,先往泵壳内灌满水,排出泵壳内的空气,当启动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转,同时被甩到出水管中,这时叶轮附近的压强减小,大气压迫使低处的水推开底阀,沿进水管进入泵壳,进入泵壳的水又被叶轮甩到出水管,这样一直循环下去,就不断把水送到了高处。
    应用 4 抽水机的原理
    例4:如图为某活塞式抽水机工作的示意图,其中POQ是手柄,能绕着O点转动,P点通过连杆与活塞相连,A、B是单向阀门,只能向上开启,请回答下面的问题:
    (1)如图甲所示,当在Q点对手柄PQ施加______(填“向上”或“向下”)的作用力时,圆筒中的活塞向上运动,阀门______(选填“A”或“B”)打开,水在______(选填“大气压”或“水压”)作用下经过阀门流入圆筒;
    (2)如图乙所示,活塞向下运动时,阀门B在______(选填“大气压”或“水压”)作用下关闭,而阀门A________(选填“打开”或“关闭”),圆筒中的水不断上升到活塞上方;
    (3)如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,手柄上P点受到的阻力方向______(选填“向上”或“向下”),圆筒上方的水从出水管口流出;某地居民在安装此抽水机时,下端水管已插入水中,但无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是______。(写一条即可)
    【答案】 向下 B 大气压 水压 打开 向下 水管与抽水机接头处漏气(装置漏气等)
    【详解】(1)[1][2][3]在Q点对手柄PQ施加向下的作用力,圆筒中的活塞向上运动,阀门A下方的气压减小,水在大气压作用下顶开阀门B,经过阀门B流入圆筒。
    (2)[4][5]活塞向下运动时,压缩圆筒内的水,由于水向各个方向都有压力,阀门B在水压作用下关闭,而阀门A在水压作用下向上打开,圆筒中的水不断上升到活塞上方。
    (3)[6]如图丙所示,在Q点用力向下压手柄PQ时,P端向上运动,对活塞产生向上的拉力,由于力的作用是相互的,活塞对手柄上产生向下的拉力,所以P点受到的阻力方向向下,圆筒上方的水从出水管口流出。
    [7]无论怎样移动活塞,水管口都没有水流出,可能原因是装置密封不严,有漏气的地方;或者水位太低,大气压不能把水压上来。
    实验 大气压的测量
    【实验过程及现象】在长约1m、一端封闭的玻璃管中灌满水银(图甲),用手指堵住管口,然后倒插在水银槽中(图乙)。放开指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时管内外水面高度差约为760 mm(图丙)。把玻璃管倾斜,管内外水银面度差不发生变化(图丁)。
    【实验分析】倒置在水银槽的玻璃管上端为真空,没有压强,管外水银面的上方是空气,玻璃管内的水银之所以能够高于水银槽内的水银,是因为大气压支撑着管内这段水银柱不会落下。
    【实验结论】大气压的数值就等于它支撑的这段水银柱产生的压强,大气压支持了760 mm 高的水银柱,即大气压等于760 mm水银柱产生的压强,p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m= 1.013 x105Pa。
    理解:托里拆利实验原理
    实验是将大气压强转化为液体压强来进行测量的。如图所示,设想在管内外水银面交界处有一液片,由于水银柱静止,液片受到管内水银柱产生的向下的压强与外界大气压相等,因此外界大气压等于管内水银柱产生的压强。
    实验应考拓展
    1.实验前玻璃管里灌满水银的目的∶使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则倒置后玻璃管上方不是真空,会使大气压测量结果偏小。
    2.管内水银柱的高度只随外界大气压的变化而变化,和管的粗细、倾斜角度、长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关。
    3.如果外界大气压强变化,水银柱的高度就会变化。因为 p大气=p水银=ρgh,大气压强变化,水银密度ρ和g 固定不变,所以只有水银柱高度h变化。
    4.实验时若把水银改成水,则根据液体压强公式得,p0=ρ水gh=1×103kg/m3×9.8 N/kg×h,可得h≈10.3 m,即需要玻璃管的长度至少为 10.3 m。
    实验装置改进∶如图所示,用一端封闭、一端敞口的U 形玻璃管做托里拆利实验,如果在玻璃管旁放一个刻度尺,就可以通过左右两管液面的高度差得知大气压强相当于多少毫米水银柱产生的压强。
    针对练习:测量大气压
    例:理兴趣小组的同学开展一次登山活动,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,请根据他们设计的方案回答以下问题:
    (1)为减小实验误差,物理兴趣小组选择图______(甲/乙)方向拉动针筒进行实验;
    (2)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,用细线控住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后按图示位置慢慢拉动(图甲、图乙、图丙)针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;
    C.读出注射器针筒的容积V;
    D.用刻度尺测出注射器针筒上______(整个针筒/有刻度部分)的长度L;
    (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:一是可以减小______力,二是提高活塞的气密性。测量中,分析研究的是大气对______(针筒/活塞)的压力;
    (4)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______(偏大/不变/偏小);
    (5)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______(A/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】 甲 有刻度部分 摩擦 活塞 偏小 C
    【详解】(1)[1]地球表面上的一切物体都要受到重力,所以乙图中注射器的活塞也要受到重力;为减小实验误差,选择图甲方向拉动针筒进行实验。
    (2)[2]注射器的有效长度应从有刻度的位置测算,所以用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。
    (3)[3]涂抹凡士林的好处:一是减小摩擦,二是活塞的密封性好。
    [4]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。
    (4)[5]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。
    (5)[6]因为大气的压强是一定的,根据公式可知,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。
    [7]活塞的面积
    将测量结果代入压强公式得
    易错点 错误理解托里拆利实验
    例:如图所示为托里拆利实验的装置图,下列表述正确的是( )
    A.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面,管内外水银面高度差将不变
    B.向槽中注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
    C.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
    D.换用更细一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变
    【答案】ACD
    【详解】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(没有离开液面)、玻璃管的粗细、是否倾斜、槽中水银的多少都无关,故ACD正确,B错误。
    故选ACD。
    突破1 大气压的存在
    例1:下列选项对应的与气体压强有关的说法中,不正确的是( )
    A.大气压强产生的原因是由于空气受重力作用及具有流动性
    B.托里拆利最早精确测出了大气压的值
    C.吸盘能吸在墙壁上是利用大气压的作用
    D.用高压锅能增大锅内气压,降低沸点
    【答案】D
    【详解】A.大气压强产生的原因是由于空气受重力作用和具有流动性,海拔越高,大气压强越小,故A正确,不符合题意;
    B.托里拆利最早精确地测出了大气压值,一个大气压的值是76cm高的水银柱产生的压强,故B正确,不符合题意;
    C.吸盘内气压低于吸盘外大气压,吸盘在大气压力作用下被压在墙面上,故C正确,不符合题意;
    D.高压锅密封好,能增大锅内气压,使水的沸点升高,故D错误,符合题意。
    故选D。
    【针对训练 1】下列说法正确的是( )
    A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
    B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为受到了惯性力
    C.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强减小
    D.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
    【答案】C
    【详解】A.最早测出大气压的实验是托里拆利实验,马德堡半球实验证明大气压的存在,故A错误;
    B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为运动员具有惯性,惯性不是力,故B错误;
    C.水的压强随深度的增加而增加,深水鱼为了抵抗深水水压,它的鳔内就有一个相应的压力;一旦深水鱼上岸,那个外在的水压没有了,它的体内压强大于外界气压,因此会因鱼鳔胀破并死亡,故C正确;
    D.由于空气有重力且具有流动性,故空气对浸入其中的物体向各个方向都有压强,故D错误。
    故选C。
    突破 2 高压锅类问题
    例2:高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔,孔上盖有限压阀,当锅内气压达到限定值时,限压阀被锅内气压顶起放出部分气体,实现了对锅内气体压强的控制。如图所示,某高压锅锅盖的外表面直径近似为24cm,锅盖上的空心柱为横截面积是8mm2的排气孔,限压阀的质量80g。(g取10N/kg,1个标准大气压1.0×105Pa)
    (1)写出液体沸点与气压的关系;
    (2)求大气压对高压锅锅盖产生的压力;(π取3)
    (3)求使用高压锅正常工作时锅内气体的最大压强。
    【答案】(1)气体压强越大,沸点越高;(2)4320N;(3)2×105Pa
    【详解】解:(1)液体的沸点与大气气压的关系:液体的沸点随着表面气压的增大而升高,随气压减小而降低,高压锅是利用气压越高,液体的沸点越高的原理制成的。
    (2)大气压对高压锅锅盖产生的压强为一个标准大气压
    大气压对高压锅锅盖产生的压力为
    (3)大气压对锅炉限压阀产生的压力为
    设锅内最大的压强为,限压阀的面积为
    限压阀的重力为
    对限压阀进行受力分析可知,当锅内气压达到最大时,它受到重力、外界大气压力、锅内气体压力,在三个力的作用下处于平衡状态,故有
    代入数据得
    解得,锅内气体的最大压强为
    答:(1)详情见解析;
    (2)大气压对高压锅锅盖产生的压力为;
    (3)使用高压锅正常工作时锅内气体的最大压强为。
    【针对训练2】关于大气压下列说法中正确的是( )
    A.大气压的值是固定不变的,其大小等于76cm高水银柱产生的压强
    B.用吸管把瓶中的汽水吸到嘴里,利用的是嘴对吸管的吸力
    C.高压锅是利用增大压强降低沸点的原理尽快煮熟食物的
    D.离心式抽水机工作时,是靠大气压把水从低处压上来的
    【答案】D
    【详解】A.大气压会随着高度、气候条件等的变化而变化,不同的高度,气压可能不同;同一地点,在不同的气候条件下,气压也可能不同,故A错误;
    B.利用细管喝汽水时,用嘴吸导致细管中气压减小,所以大气压就会将瓶中的汽水压入我们口中,故B错误;
    C.液体的沸点与其表面气压有关,气压越高,沸点越高。高压锅内的水不断汽化,表面气压不断升高,所以其沸点也会升高,这样食物就会更容易煮熟,故C错误;
    D.离心式抽水机工作时,叶轮在电机机的带动下高速旋转,泵壳内的水也随着叶轮高速旋转,同时甩入出水管内。此时叶轮附近的气压减小,大气压将下方的水推离底阀,沿着进水管进入泵壳,然后被叶轮甩入出水管,保持循环,故D正确。
    故选D。
    1.关于大气压强,下列说法正确的是( )
    A.大气由于重力作用只向下产生大气压强
    B.同一地点的位置和海拔高度不变,所以该处的大气压是不变的
    C.在其它条件相同时,海拔高度越高,大气压的值越小
    D.利用公式p=ρgh,测出地面大气密度和压强,就可以算出大气层的高度h
    【答案】C
    【详解】A.大气由于重力作用且有流动性,故大气对浸在它里边的物体所产生的压强是向各个方向的,故A错误;
    B.大气压强的大小不是一成不变的,大气压受季节、天气等多种因素的影响。同一地点同一海拔高度,大气压强是变化的,故B错误;
    C.大气压随海拔高度的增加而减小,在其它条件相同时,海拔高度越高,大气压的值越小,故C正确;
    D.因为大气层的密度是不均匀的,且大气层的高度也无法确定,所以不能用p=ρgh来进行计算大气层的高度,故D错误。
    故选C。
    2.如图所示,下列实验中,不能用来证明大气压存在的是( )
    A.把燃烧的经酒精浸泡的棉花放入瓶中,用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被吸入瓶中
    B.用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住
    C.两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出
    D.用管子吸饮料
    【答案】C
    【详解】A.瓶中燃烧的是经过酒精浸泡的棉花,鸡蛋剥皮堵住瓶口,棉花缺氧停止燃烧,瓶中温度降低,瓶中气压降低,鸡蛋在外界大气压作用下被压入瓶中,故A不符合题意;
    B.大气压能支持10.33m的水柱,所以当用一纸片盖住倒满水的杯口,快速倒置,纸片将水托住,实际上是大气压作用的结果,故B不符合题意;
    C.两端开口的塑料管,将一端扎上橡皮膜并倒入水,橡皮膜向下凸出,是由于液体对橡皮膜有压强,故C符合题意;
    D.吸气时吸管内的气压减小,饮料在大气压作用下被压入嘴里,故D不符合题意。
    故选C。
    3.如图所示为托里拆利实验,当时的大气压强等于多高水银柱所产生的压强( )
    A.750 mmB.760 mmC.770 mmD.780 mm
    【答案】A
    【详解】读图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的竖直高度为750mm,因此,当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强,故A符合题意,BCD不符合题意。
    故选A。
    4.图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”,下列说法错误的是( )
    A.当两者都拿到山顶时,托里拆利实验的玻璃管内水银液面下降,而自制气压计玻璃管内液面上升
    B.甲图中玻璃管倾斜时,外界大气压强等于74cm高水银柱产生的压强
    C.自制气压计时要先向瓶内吹气,是为了使瓶内气压大于外界大气压
    D.托里拆利实验玻璃管内如果有少量空气,气压测量值会偏小
    【答案】B
    【详解】A.当两者都拿到山顶时,海拔升高,气压降低。托里拆利实验时,大气压支持管内的水银柱降低;自制气压计瓶内气压等于吸管内液体压强和外界大气压之和,大气压降低,吸管内液体会上升,故A正确,A不符合题意;
    B.甲图中倾斜后水银充满全管,里面没有真空部分,由于水银管不够长而导致水银柱高只有74cm,外界大气压不变,仍能支持76cm的水银柱,此时外界大气压强应大于74cm高水银柱产生的压强,故B错误,B符合题意;
    C.从管口向瓶内吹入少量气体后,此时瓶内气压等于外界大气压和细管内水柱产生的压强之和,所以瓶内气压大于瓶外大气压,故C正确,C不符合题意;
    D.托里拆利实验时,玻璃管内水银面的上方是真空,若水银面的上方有少量空气,这些空气会对管内水银柱有向下的压强,会导致管内水银柱高度减小,这样测得的大气压强将比实际值偏小,故D正确,D不符合题意。
    故选B。
    5.如图所示,是托里拆利实验的规范操作过程,关于托里拆利实验,下面说法错误的是( )
    A.实验中玻璃管内水银面的上方应保留有少量空气
    B.是大气压支持玻璃管内的水银柱不会下落
    C.大气压的数值等于这段水银柱产生的压强
    D.换用更粗一些的等长玻璃管或将玻璃管倾斜,管内外水银面高度差将不变
    【答案】A
    【详解】A.实验中玻璃管内水银面的上方是真空,故A错误,符合题意;
    B.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,故B正确,不符合题意;
    C.玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强,故C正确,不符合题意;
    D.实验时,换用更粗一些的等长玻璃管或将玻璃管倾斜,不影响实验测量结果,管内外水银面高度差将不变,故D正确,不符合题意。
    故选A。
    6.如图所示,小强用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化,下列说法正确的是( )
    A.甲图装置不能准确地测量出大气压的值
    B.甲图中大气压变大时,玻璃管内的液面会上升
    C.乙图中大气压变小时,玻璃管内的液面会下降
    D.把乙装置放在电梯内从一楼上升到30楼,玻璃管内外液面高度差不变
    【答案】B
    【详解】AB.甲图装置为托里拆利实验装置,玻璃管内是真空,大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强,可以根据玻璃管中水银柱的压强精确测量出大气压的值,当大气压变大时,玻璃管内的液面会上升。故A错误,B正确;
    C.乙图中,瓶内封闭部分气体的压强等于玻璃管内水的压强与外界大气压之和,外界大气压变小时,瓶内气压会将液体压入玻璃管内,玻璃管内的液面会上升,故C错误;
    D.把乙装置从一楼上升到30楼,大气压降低,玻璃管内液柱会在内部气压的作用下升高,玻璃管内外液面高度差变大,故D错误。
    故选B。
    7.如图所示,以下与压强知识相关的实验分析正确的是( )
    A.甲图实验帕斯卡用水做裂桶实验证明了液体压强跟液体的密度有关
    B.乙图实验通过观察细沙凹陷面积大小判断受力效果
    C.丙图实验测出拉动注射器活塞时的拉力和活塞的面积可估测大气压强的值
    D.丁图实验在教室内用水银代替水做托里拆利实验是因为用水做该实验误差大
    【答案】C
    【详解】A.甲图实验帕斯卡用水做裂桶实验证明了液体压强与液体深度有关,故A错误;
    B.乙图实验通过观察细沙凹陷程度可判断受力效果,故B错误;
    C.丙图实验中拉动活塞时,因为大气压强的作用,需要一定大小的力,用弹簧测力计可以测出此力的大小,利用压强公式可估算出大气压强的值,故C正确;
    D.丁图实验,在教室内用水银代替水做托里拆利实验是因为水银的密度远远大于水的密度,用水做托里拆利实验时,玻璃管的长度会远远长于用水银做此实验所用玻璃管的长度,实验不宜操作,故D错误。
    故选C。
    8.如图所示,取一个瓶口直径小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺层沙子,点燃浸过酒精的棉花,把它放入瓶中,再用剥了皮的熟鸡蛋放在瓶口,结果鸡蛋进到瓶子里,这是因为( )
    A.鸡蛋受重力作用进入瓶里B.瓶子可以把鸡蛋吸到瓶里
    C.鸡蛋有弹性挤进了瓶里D.大气压把鸡蛋压进瓶里
    【答案】D
    【详解】浸过酒精的棉花燃烧时,使瓶内的气体受热膨胀跑到瓶外,用鸡蛋封住瓶口后,瓶内气体温度降低,压强减小,此时瓶内气压小于瓶外大气压,在大气压的作用下鸡蛋被压入瓶中,故ABC不符合题意,D符合题意。
    故选D。
    9.下列是观察到的一些现象,根据你所学的物理知识做出判断,其中正确的是( )
    A.坐沙发比坐木凳舒服,利用了减小压力来减小压强的道理
    B.抽水机工作时,是利用连通器原理
    C.茶壶盖上开一个孔,作用是让外面空气进入,不至于壶内空气压强减小使水流不出来
    D.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强变大
    【答案】C
    【详解】A.坐沙发比坐木凳舒服,是利用了在压力一定时,通过增大受力面积的方法来减小压强的;故A错误;
    B.抽水机是利用大气压强将水从低处抽到高处,与连通器原理无关,故B错误;
    C.如果茶壶盖上没有孔,随着茶水的流出,茶壶内部气体压强减小,由于外界大气压的作用,则很难将水倒出,所以壶盖上开一个孔,其作用是让外面空气进入,使得壶内液面上的气压始终与外界大气压相等,方便将茶水倒出,故C正确;
    D.水的压强随深度的增加而增加,深水鱼为了抵抗深水的水压,它的鳔内就有一个相应的压力;一旦深水鱼上岸,那个外在的水压没有了,它的体内压强大于外界气压,因此会因鱼鳔胀破而死亡,故D错误。
    故选C。
    10.图所示,烧瓶中的水加热至沸腾后移开酒精灯,下列说法:①用注射器往瓶外抽气,水继续沸腾;②用注射器往瓶内打气,水继续沸腾;③若倒置烧瓶,应在瓶底浇热水,才能使烧瓶中的水重新沸腾;④若倒置烧瓶,应在瓶底浇冷水,才能使烧瓶中的水重新沸腾;上述说法正确的是( )
    A.①③B.①④C.②③D.②④
    【答案】B
    【详解】①用注射器往瓶外抽气,气体压强变小,水的沸点降低,水继续沸腾;
    ②用注射器往瓶内打气,气体压强变大,水的沸点升高,水不能继续吸热,水将停止沸腾;
    ③若倒置烧瓶,应在瓶底浇热水,瓶内气压不会急速降低,液体沸点不变,无法使烧瓶中的水重新沸腾;
    ④若倒置烧瓶,应在瓶底浇冷水,瓶内气压会急速降低,液体沸点降低,可以使烧瓶中的水重新沸腾;故综上所述可知B正确,ACD错误。
    故选B。
    11.如图所示是同学自制的气压计。根据你所学的相关知识,回答下列问题:
    (1)瓶内气压 _____瓶外大气压;(填“大于”、“小于”或“等于”)
    (2)把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中,水柱高度h变高,说明外界大气压 _____(填“减小”、“增大”或“不变”)。
    【答案】 大于 减小
    【详解】(1)[1]瓶中水面上方是空气,如果瓶内的气压等于瓶外的大气压,管内和瓶内的液面应该相平。图示的状态下,管内的液面高,说明瓶内的气压大于瓶外的大气压。
    (2)[2]将气压计从1楼带到5楼的过程中,水柱高度h变高,因为瓶内的气压是不变的,则说明是外界大气压减小了。
    12.小李利用注射器(量程5mL,有刻度部分的长度4cm)、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值,实验步骤如下:
    (1)将注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽堵住注射器的小孔;
    (2)如图所示,用细线拴住注射器活塞的颈部,并与弹簧测力计的挂钩相连,测力计的另一端固定在墙面。然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当活塞在筒中滑动时,记下弹簧测力计的示数为10N,依照小李的数据,计算出大气压的值等于______Pa;
    (3)查阅资料后,发现测量值偏小,其原因可能是______;
    (4)解决上述问题后,小李发现活塞与注射器筒之间存在摩擦,也会对测量结果产生影响。为此,他向右拉动针筒,当活塞滑动时,读出测力计读数F1;然后使针筒慢慢向左运动,当活塞滑动时,读出测力计读数F2,注射器的量程用V表示,有刻度部分的长度用L表示,则:p大气=______。(用字母表示)
    【答案】 8×104 注射器漏气
    【详解】(2)[1]由题意和图可知,注射器容积为5mL,即5cm3。注射器全部刻度的长度L=4cm,因为注射器为圆柱体,根据其体积公积可得
    实验时,把活塞推至注射器筒底端是为了排出注射器中的空气,弹簧测力计的示数F=10N,这就是大气对活塞的压力,将其代入公式得
    (3)[2]从表达式中可以看出,受力面积不变,当注射器漏气时,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小。
    (4)[3]当注射器中的活塞开始向右滑动时,对活塞受力分析

    当注射器中的活塞开始向左滑动时,对活塞受力分析

    由①②两式联立解得
    此时
    所测大气压的值
    13.如图所示,为了粗略测量大气压,小红利用了电子测力计、刻度尺和吸盘等设计并进行了如下的实验。
    ①将塑料挂钩吸盘按压在竖直放置的玻璃板上,挤出塑料吸盘内的空气,用刻度尺和三角板测出吸盘的直径为d,并记录;
    ②将电子测力计轻轻地挂在吸盘的塑料挂钩上;
    ③逐渐增加拉力至塑料吸盘刚好脱离玻璃板,读出此时测力计上拉力大小F,并记录。
    (1)测得大气压数值的表达式为:p0=_______。(用测量的物理量表示)
    (2)实验中测出的大气压值比实际气压要偏_______(选填“大”或“小”),产生这一结果的原因是(写出一条即可):________。
    【答案】 小 吸盘内空气未排干净
    【详解】(1)[1]当刚好将塑料吸盘从玻璃板上拉开时,测力计示数约等于此时大气对吸盘的压力,则大气压强为
    (2)[2][3]因为我们不能完全将吸盘内的气体排空,因此里面的气体对吸盘有向右的压力,外面的大气对吸盘有向左的压力,此时测力计示数等于这两个压力的和,比大气对吸盘的向左的压力小,而大气压应该等于大气对吸盘向右的压力除以吸盘的面积。因此,实验中大气压的测量值是偏小的。
    14.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4.4kg。
    (1)则大气对吸盘的压力为 ___________N(g取10N/kg),大气压的测量值为 ___________Pa;
    (2)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 ___________;
    (3)根据大气压的知识我们知道:___________实验证明了大气压的存在,___________实验第一次测出了大气压的值;
    (4)1标准大气压:p0=___________Pa,粗略计算时可取为1×105Pa,相当于 ___________cm高水银柱产生的压强。
    【答案】 44 1.1×105 小 马德堡半球 托里拆利 1.013×105 76
    【详解】(1)[1][2]大气对吸盘的压力
    F=G=mg=4.4kg×10N/kg=44N
    大气压的测量值
    (2)[3]若吸盘内的空气不能完全排出,吸盘内的空气有压强,拉动过程都会使拉力变小,根据可知大气压的测量值会相应偏小。
    (3)[4][5]历史上证明大气压存在的著名实验是马德堡半球实验,托里拆利实验第一次测出了大气压的值。
    (4)[6][7]1标准大气压p0=1.013×105Pa,粗略计算时可取为1×105Pa,根据液体压强的公式p=ρgh可得,水银柱的高度
    即相当于76cm高水银柱产生的压强。
    塑料吸盘
    塑料吸盘在大气压的作用下能贴在光滑的墙壁上。如果在塑料吸盘上戳个小孔,空气通过小孔进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间,吸盘便不能贴在光滑墙壁上
    悬空杯子里的水
    杯子里装满水,用硬纸片盖住杯口,将杯子倒置,杯中的水不会流出来。
    塑料瓶变形
    在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水,塑料瓶被大气压扁了
    瓶子吞鸡蛋
    点燃浸过酒精的棉花,放入瓶中,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被大气慢慢压进瓶内
    吸盘拉力法
    吸盘重力法
    注射器拉力法
    实验
    器材
    吸盘、玻璃板、弹簧测力计、刻度尺
    吸盘、玻璃板、刻度尺、小桶、细沙
    注射器、弹簧测力计、刻度尺
    示意图
    测量的物理量
    吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计示数F、吸盘直径 D
    吸盘刚刚拉脱时小桶和细沙的总重力G、吸盘直径D
    活塞刚刚被拉动时弹簧测力计的示数F、注射器的全部刻度长度L
    操作
    步骤
    将吸盘吸在玻璃板上,用弹簧测力计拉吸盘,吸盘刚刚拉脱时弹簧测力计的示数F就等于吸盘受到的大气压力,测出吸盘的直径D即可得到吸盘的面积S,再利用压强公式 p=F/S专即可算出大气压的值
    与吸盘拉力法原理一样,只是将弹簧测力计换成小桶,慢慢往小桶内加入细沙,直至将吸盘刚刚拉脱
    将注射器活塞推至针筒底端,然后用一个橡皮帽堵住注射器针筒。用弹簧测力计拉注射器活塞颈部,活塞刚刚被拉动时的示数F就等于活塞受到的大气压力。从注射器筒上找到标明的容积V,并用刻度尺量出注射器筒全部刻度的长度L,则活塞面积S=V/L,最后利用压强公式p=F/S即可算出大气压的值
    大气压表达式
    误差
    分析
    吸盘内空气不能完全排出,导致测出的F或G值偏小,大气压值偏小
    注射器内空气不能完全排出、注射器漏气、活塞与筒壁摩擦较大等导致误差较大

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