第4讲大气压强综合(原卷版+解析)

第4讲大气压强综合【题典演练】命题点一、大气压综合11．护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示。问：（1）这根“闲置”管是为了利用。（2）由于针头较细，为确保药液的流速，需要将药水瓶提升到相对针管约1.3m的高度，由此推算针管处受到的液体压强约为多少？（ρ液体＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）2．小晴家有一款用软橡胶材料制作成的茶杯盖，如图甲所示。小晴发现，将其盖在空茶杯杯口，先轻轻下压，再向上提起时，茶杯随杯盖也会一同被提起；如果在软橡胶盖上打一个小孔，则就不能提起空茶杯。小晴的发现过程和示意图如图乙所示，请你用所学物理知识解释小晴发现的现象。3．“聪明座”桶装水饮水机走进千家万户，为人们提供清洁方便的饮水。使用时，桶装水口向下扣在饮水机上，打开出水阀，水就能稳定而又源源不断地流出来了。饮水机控制出水的一个重要部件就是“聪明座”，如图所示，水桶就是倒扣在聪明座上的，聪明座的下面是一个蓄水箱，打开出水阀时，水从聪明座的出水口流入到蓄水箱，再从出水阀流出，同时空气从聪明座的进气口进入水桶。关闭出水阀后，当水淹没“聪明座”的进气口时，水就不再流出，从而保证蓄水箱中的水位保持在“聪明座”的进气口位置，这样出水阀的出水速度也就能够保持不变。阅读短文，回答问题：（1）“聪明座”做成锥形，可使水桶与“聪明座”的接触面积，对“聪明座”的压强（均选填“变小”、“变大”或“不变”）。（2）当蓄水箱中的水面刚好淹没聪明座的进气口时，在的作用下，水桶中的水不会继续流入蓄水箱中。（3）使用一段时间后，桶内水位降低，此时“聪明座”出水口处水的压强与原来相比。（选填“变小”、“变大”或“不变”）（4）水桶底部液面上方A处气体的压强与桶外大气压相比。（选填“偏小”、“偏大”或“相等”）4．学过“大气压的知识”后，枋冉同学回家做了“瓶吞鸡蛋”实验，如图：她先将适量的热水放入硬壳塑料瓶内，震荡后迅速倒掉水并立即将煮熟的比瓶口略大的鸡蛋放在瓶口上，并不使漏气，等待一会儿后，鸡蛋吞入瓶中。（1）请你解释鸡蛋为何“吞”入瓶中？（2）实验完成后，我们又该怎样将鸡蛋从瓶中取出来呢？方法一：用筷子捣破鸡蛋，用力甩出。方法二：剪破塑料瓶取出鸡蛋。方法三：往瓶内灌入浓盐水，使鸡蛋受到的浮力大于其重力而上浮，从而使鸡蛋被瓶子完全地“吐”出来。①以上方法，第种不行。②你能设计一种方法吗？请简述：。5．请阅读《按压式瓶盖》回答问题。按压式瓶盖在日常生活中，装有洗手液或洗发液的瓶子，其瓶盖都是按压式的，如图所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢？液体是怎么“吸”上来的？洗手液瓶中有个按压式吸液结构，它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成，如图所示，其中进液阀门和出液阀门是塑料小球，进液阀门位于弹簧下端，出液阀门位于活塞上端。使用的时候，通过手向下按压，活塞向下移动，弹簧被压缩使得进液阀门关闭，出液阀门打开，储液筒里的液体从出液管流出瓶外；当手松开时，弹簧恢复原来的自然状态，使得活塞向上移动，出液阀门关闭，进液阀门打开，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把液体“吸”出瓶外。请根据上述材料，回答下列问题：（1）按压式瓶盖的工作原理和的原理相同；A．活塞式抽水机抽水B．飞机机翼获得升力C．茶壶倒出茶水（2）进液阀门和出液阀门处的塑料小球，在按压式瓶盖中起到了非常关键的作用，为了能够按照需要顺利地打开和关闭阀门，请分析，塑料小球的密度应该洗手液的密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。命题点二、大气压综合21．通过以下两个现象：A．制作“自制气压计”时，从吸管中往里吹气，放开后水在吸管中升高。B．自行车放在太阳下暴晒，充足气的轮胎可能会爆裂。晓周猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的和有关。为了验证猜想，晓周进行了下列实验：（1）把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示。从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强（选填“增大”、“减小”或“不变”），观察到细玻璃管内的水柱上升到a处静止。（2）用一块浸过酒精的纱布覆盖在烧瓶外部，过一会儿水柱高度将（选填“升高”、“降低”或“不变”）。（3）如果把实验（1）中的烧瓶拿到山顶上，则管内水柱将a处位置（选填“高于”、“低于”或“等于”），原因是。（假设温度不变）（4）本实验中利用水柱的高度来判断瓶内气压的变化，这是一种常用的物理方法。下列探究过程中，也运用了这种方法的有。A．根据小灯泡的亮度判断电流的大小B．探究影响电磁铁磁性强弱的因素C．探究杠杆的平衡条件D．测定滑轮组的机械效率。2．如图所示，关于“自来水笔写字，墨水沿笔尖缓缓流出来的原因是什么？”小红认为是因为“大气压的作用”，可小明认为是因为“墨水重力”的作用。请你设计实验验证他们的观点是否正确，写出你的做法、依据的现象及对应的结论。（1）验证“墨水缓缓流出来与大气压是否有关”。（2）验证“墨水缓缓流出来与墨水的重力是否有关”。3．在做探究大气压强存在的实验时，小英将酒精棉点燃放入瓶中，将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口，如图所示。发现瓶子把鸡蛋“吞”了进去。因此，小英认为是大气压把鸡蛋压入了瓶中。小青不同意这个观点，她认为瓶中空气受热后，有部分空气跑到瓶外，瓶中空气稀薄，对鸡蛋的托力变小，鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的。请你用小英的实验器材，做实验证明，小英的观点是正确的。4．伪气功师常利用所谓“空手吸盆”的“特异”功能行骗，其做法是先偷偷把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底部如图所示。在大气压的作用下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧地压在一起，伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩，就能把盛有一定质量水的脸盆提起来。王伟同学用受力面积为12cm2的吸盘，成功地做了“空手吸盆”的表演。若当时的大气压值为105Pa，请根据以上数据求：（1）大气压对塑料吸盘产生的压力是多大？（2）若脸盆的质量为1kg，则王伟同学的“空手吸盆”实验最多能提起质量是多少千克的水？（塑料吸盘的重及盆中水对吸盘压力都不计，g取10N/kg）5．彤彤感冒咳嗽，妈妈给她买了“双黄连口服液”，粗心的彤彤将口服液盒内特制吸管弄丢，只好拿来一根较细的饮料吸管插入瓶中，结果却怎么也“吸”不上药液。后来，她发现两种吸管的形状不一样，饮料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，两种吸管的截面形状如图所示。请你运用物理知识解释为什么两种管“吸”药的效果不同。【强化训练】一．选择题（共3小题）1．王老师在A地的课室演示了托里拆利实验（用水银），然后出发到B地上课，到了B地的课室后发现袋子里一个拧紧的空矿泉水瓶明显比原来在A地时变扁了，王老师在B地用同样的装置做了该实验，甲、乙两图是王老师实验时的照片，忽略温度对瓶内气体的影响。下列说法正确的是（）A．A地的大气压比B地高 B．A地的实验照片应该是图甲 C．A地的大气压等于740mm高的水银柱产生的压强 D．B地的大气压等于770mm高的水银柱产生的压强2．假期小燕乘飞机去北京旅游，在飞机上饮用矿泉水后，矿泉水瓶如图甲，当飞机快降落时，小燕再次拿出矿泉水瓶，发现矿泉水瓶被“压扁”了，如图乙。则矿泉水瓶被“压扁”的原因是（）A．瓶外的大气压强变大 B．瓶内的气体压强变大 C．瓶内的气体密度变小 D．瓶内的气体质量变大3．如图为一种硅胶制成的免打孔门吸，将其套在门背后的把手上，并使吸盘紧压在门后的光滑墙壁上，门就会被固定。下列事例的工作原理与此门吸原理相同的是（）A．热气球升空 B．飞机升空 C．用吸管吸饮料 D．船闸二．多选题（共1小题）4．科研人员研发出一种吸盘式手套，当抽气机抽出部分吸盘中的空气，吸盘就能紧紧吸在墙上。如图所示，当人佩戴手套在竖直墙壁上静止时，让抽气机抽出更多空气，则抽气过程（）A．吸盘对墙壁的压力变大 B．吸盘对墙壁的压力不变 C．吸盘受到的摩擦力不变 D．吸盘受到的摩擦力变大三．填空题（共3小题）5．在A地完成图甲所示的实验，则当地大气压等于m高的液柱A所产生的压强．在B地完成图乙所示的实验，能否比较A、B两地的气压大小？如果能，请写出分析过程；如果不能，请写出原因（液体A的密度比B大）。6．如图所示，力把塑料吸盘压在光滑的墙上。吸盘挂钩挂了一些厨具却不会落下来，是因为吸盘受到了竖直向上的力，该力与力是一对平衡力。7．1644年，意大利科学家首先利用图（a）所示装置测定了大气压强的值（选填“托里拆利”或“帕斯卡”）。而关于图（a）现象的成因，十七世纪有两种观点。观点一：玻璃管上方充满了由液体蒸发成的气体，玻璃管上方的气体越多，液面下降也就越多。观点二：玻璃管内液面上方是真空的，大气压强恰能支撑住一定高度的液柱。为了验证哪种观点正确，将两根长12米、规格相同的玻璃管分别装满水和酒精，倒置在相应液体槽中，如图（b）所示。已知酒精的密度比水小，且酒精比水易变成气体。若观点一正确，应出现图（c）中图的现象；若观点二正确，应出现图（c）中图的现象（后两空均选填“甲”、“乙”或“丙”）。四．实验探究题（共4小题）8．为测量大气压强的数值，小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。（1）在做好甲图实验后，小华把注射器的活塞推至底端，排尽筒内空气。然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙所示安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到f＝8.1N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气压值p＝Pa。（2）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值偏小；若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得的大气压值偏大。（3）在实验评估后，他对实验进行了适当的改进，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；然后按照如图所示的过程。慢慢地拉注射器（丙图没有盖上橡皮帽、丁图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计示数分别是F1和F2。下列计算式正确且最接近真实值的是。A.F1LV B.F2LV C.(9．小明利用1mL的轻质注射器等器材组成图示实验装置测量大气压。（1）为得到活塞横截面积，需要量取的局部长度为cm；（2）考虑到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计稳定时的示数为0.4N．此过程中活塞受到的摩擦力方向为；（3）利用以上数据可计算出大气压强是Pa；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；已知实验时实为1标准大气压，则造成该偏差的可能原因是。（4）小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：V/mL4681012p/kPa12080604840当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为。10．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=F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，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数。步骤三：。步骤四：算出大气压强值。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。11．学习了大气压的相关知识后，同学们想估测一下大气压的大小。他们准备了如下器材：不同规格的注射器、两个弹簧测力计（量程为10N）、刻度尺、一个铁丝做成的T型钩、细线、橡皮帽等。某组同学在实验中选了B规格的注射器，发现弹簧测力计的量程太小了。于是设计了图甲实验装置，顺利完成了测量任务。具体步骤如下：①先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；②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。③然后慢慢地拉注射器，刚好拉动活塞时，两个测力计示数均为F。请根据他们实验方案回答以下问题：（1）若不考虑其他因素的影响，则本次测量大气压值p＝。（用测量步骤中的V、L和F表示）（2）实验过程中，同学们发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽。这将使得测量结果比当天气压（填“偏大”或者“偏小”）。请你想一个方法帮助他们解决这个问题，写出你的操作方案。（3）另外一组的同学用一个弹簧测量计也完成了实验，请你分析他们选择的是哪个注射器，并说明理由：。五．解答题（共2小题）12．如图所示，小试管的直径略小于大试管的直径。先在大试管内装满水，然后插入小试管（图甲），然后装置倒立（图乙），这时我们观察到的现象是：小试管在大试管内上升，请解释这个现象？（解答所需要的辅助线等请在图中注明）13．如图1是某同学做“估测大气压的值”的实验：（1）请你帮他将实验步骤补充完整。步骤1．把注射器的活塞推至注射器筒的低端，排尽桶内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。步骤2．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的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活塞。当注射器的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F。步骤3．用刻度尺测出注射器，记为L，读出注射器的容积V，则活塞的面积S＝。步骤4．最后计算出此时大气压的数值p＝（写出表达式）。（2）实验中，同学们正确使用了测量仪器，且读数正确，但发现测量结果总是偏小，老师和同学们分析的一些原因如下，其中会使实验结果偏大是。A．橡皮帽漏气B．筒内没有完全排尽空气C．活塞与注射器筒间有摩擦（3）步骤2中在活塞刚开始滑动立即读数很难控制，其实验小组利用DIS实验系统对实验做了改进，如图2，改变拉力，控制活塞匀速运动，传感器和电脑可以采集到注射器内气体的压强P、活塞所受到的拉力F．某时刻，计算机显示P＝0.9×105Pa，F＝10N，则该实验室内。此时的大气压为。（有关注射器的数据如图，活塞与注射器筒间摩擦忽略不计）第4讲大气压强综合【题典演练】命题点一、大气压综合11．护士给病人输液时，药水瓶上插着两根管，一根给病人输液，另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中，如图所示。问：（1）这根“闲置”管是为了利用大气压。（2）由于针头较细，为确保药液的流速，需要将药水瓶提升到相对针管约1.3m的高度，由此推算针管处受到的液体压强约为多少？（ρ液体＝1×103kg/m3，g＝10N/kg）【解答】解：（1）因为输液时，如果没有这根“闲置”，外部压强大于瓶内压强时，液体就无法输入到人体中，所以这根“闲置”管是利用大气压使药液顺利流出的；（2）针管处受到的液体压强p＝ρ液体gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.3m＝1.3×104Pa。故答案为：（1）大气压；（2）针管处受到的液体压强约为1.3×104Pa。2．小晴家有一款用软橡胶材料制作成的茶杯盖，如图甲所示。小晴发现，将其盖在空茶杯杯口，先轻轻下压，再向上提起时，茶杯随杯盖也会一同被提起；如果在软橡胶盖上打一个小孔，则就不能提起空茶杯。小晴的发现过程和示意图如图乙所示，请你用所学物理知识解释小晴发现的现象。【解答】答：将杯盖盖在杯口时，向下压，将杯中的气体排出一部分，当向上提起杯盖时，杯内气压减小，小于外界大气压，在外界大气压的作用下，可以将杯子提起，当杯盖上有小孔时，杯内外气压相等，所以杯子不会一同被提起。3．“聪明座”桶装水饮水机走进千家万户，为人们提供清洁方便的饮水。使用时，桶装水口向下扣在饮水机上，打开出水阀，水就能稳定而又源源不断地流出来了。饮水机控制出水的一个重要部件就是“聪明座”，如图所示，水桶就是倒扣在聪明座上的，聪明座的下面是一个蓄水箱，打开出水阀时，水从聪明座的出水口流入到蓄水箱，再从出水阀流出，同时空气从聪明座的进气口进入水桶。关闭出水阀后，当水淹没“聪明座”的进气口时，水就不再流出，从而保证蓄水箱中的水位保持在“聪明座”的进气口位置，这样出水阀的出水速度也就能够保持不变。阅读短文，回答问题：（1）“聪明座”做成锥形，可使水桶与“聪明座”的接触面积变大，对“聪明座”的压强变小（均选填“变小”、“变大”或“不变”）。（2）当蓄水箱中的水面刚好淹没聪明座的进气口时，在大气压的作用下，水桶中的水不会继续流入蓄水箱中。（3）使用一段时间后，桶内水位降低，此时“聪明座”出水口处水的压强与原来相比变小。（选填“变小”、“变大”或“不变”）（4）水桶底部液面上方A处气体的压强与桶外大气压相比偏小。（选填“偏小”、“偏大”或“相等”）【解答】解：（1）水桶对“聪明座”的压力一定，“聪明座”做成锥形，可以增大与水桶的接触面积，根据p=F（2）水桶倒扣在聪明座上时，其底部为真空，没有大气压的作用，当蓄水箱中的水面刚好淹没聪明座的进气口时，蓄水箱上面受到大气压的作用，大于桶内水产生的压强，所以水桶中的水不会继续流入蓄水箱中。（3）水的密度一定，使用一段时间后，桶内水位降低，根据p＝ρgh可知，此时出水阀处水管内水的压强变小；（4）因为A点的气压加上下方水柱产生的压强等于大气压，所以A处气体的压强与桶外大气压相比偏小。故答案为：（1）变大；变小；（2）大气压；（3）变小；（4）偏小。4．学过“大气压的知识”后，枋冉同学回家做了“瓶吞鸡蛋”实验，如图：她先将适量的热水放入硬壳塑料瓶内，震荡后迅速倒掉水并立即将煮熟的比瓶口略大的鸡蛋放在瓶口上，并不使漏气，等待一会儿后，鸡蛋吞入瓶中。（1）请你解释鸡蛋为何“吞”入瓶中？由于气体热胀冷缩使得瓶口增大，震荡后迅速倒掉水，使瓶内气压减小，在外界大气压的作用下，鸡蛋就会落入瓶中（2）实验完成后，我们又该怎样将鸡蛋从瓶中取出来呢？方法一：用筷子捣破鸡蛋，用力甩出。方法二：剪破塑料瓶取出鸡蛋。方法三：往瓶内灌入浓盐水，使鸡蛋受到的浮力大于其重力而上浮，从而使鸡蛋被瓶子完全地“吐”出来。①以上方法，第一、二种不行。②你能设计一种方法吗？请简述：将瓶子倒置，让鸡蛋堵在瓶口，用热水浇瓶底，鸡蛋就出来了。【解答】解：（1）将适量的热水放入硬壳塑料瓶内，由于气体热胀冷缩使得瓶口增大，震荡后迅速倒掉水，使瓶内气压减小，在外界大气压的作用下，鸡蛋就会落入瓶中。（2）①方法一：用筷子捣破鸡蛋，用力甩出，鸡蛋不完整了。方法二：剪破塑料瓶取出鸡蛋，损坏了瓶子，因此两种方法都不合适。方法三：往瓶内灌入浓盐水，使鸡蛋受到的浮力大于其重力而上浮，从而使鸡蛋被瓶子完全地“吐”出来。方法可行。②将瓶子倒置，让鸡蛋堵在瓶口，用热水浇瓶底，瓶内空气受热膨胀，气压增大，就会将鸡蛋压出来。故答案为：（1）由于气体热胀冷缩使得瓶口增大，震荡后迅速倒掉水，使瓶内气压减小，在外界大气压的作用下，鸡蛋就会落入瓶中；（2）①一、二；②将瓶子倒置，让鸡蛋堵在瓶口，用热水浇瓶底，鸡蛋就出来了。5．请阅读《按压式瓶盖》回答问题。按压式瓶盖在日常生活中，装有洗手液或洗发液的瓶子，其瓶盖都是按压式的，如图所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢？液体是怎么“吸”上来的？洗手液瓶中有个按压式吸液结构，它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成，如图所示，其中进液阀门和出液阀门是塑料小球，进液阀门位于弹簧下端，出液阀门位于活塞上端。使用的时候，通过手向下按压，活塞向下移动，弹簧被压缩使得进液阀门关闭，出液阀门打开，储液筒里的液体从出液管流出瓶外；当手松开时，弹簧恢复原来的自然状态，使得活塞向上移动，出液阀门关闭，进液阀门打开，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把液体“吸”出瓶外。请根据上述材料，回答下列问题：（1）按压式瓶盖的工作原理和A的原理相同；A．活塞式抽水机抽水B．飞机机翼获得升力C．茶壶倒出茶水（2）进液阀门和出液阀门处的塑料小球，在按压式瓶盖中起到了非常关键的作用，为了能够按照需要顺利地打开和关闭阀门，请分析，塑料小球的密度应该大于洗手液的密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。【解答】解：（1）按压式的瓶子工作原理和活塞式抽水机原理相同，是利用活塞的移动来排出储液筒里的空气，造成内外气压差，而使液体在气压作用下上升从出液管里排出管外；而飞机机翼获得升力利用的是机翼上下流体压强差的原理，茶壶利用的连通器原理；故选A。（2）进液阀门和出液阀门处的塑料小球，在按压式瓶盖中起到了非常关键的作用，为了能够按照需要顺利地打开和关闭阀门，塑料小球的密度应该大于洗手液的密度，不应漂浮或悬浮。故答案为：（1）A；（2）大于。命题点二、大气压综合21．通过以下两个现象：A．制作“自制气压计”时，从吸管中往里吹气，放开后水在吸管中升高。B．自行车放在太阳下暴晒，充足气的轮胎可能会爆裂。晓周猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的质量和温度有关。为了验证猜想，晓周进行了下列实验：（1）把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示。从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），观察到细玻璃管内的水柱上升到a处静止。（2）用一块浸过酒精的纱布覆盖在烧瓶外部，过一会儿水柱高度将降低（选填“升高”、“降低”或“不变”）。（3）如果把实验（1）中的烧瓶拿到山顶上，则管内水柱将高于a处位置（选填“高于”、“低于”或“等于”），原因是山顶上气压低于标准大气压。（假设温度不变）（4）本实验中利用水柱的高度来判断瓶内气压的变化，这是一种常用的物理方法。下列探究过程中，也运用了这种方法的有A、B。A．根据小灯泡的亮度判断电流的大小B．探究影响电磁铁磁性强弱的因素C．探究杠杆的平衡条件D．测定滑轮组的机械效率。【解答】解：把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出；牛奶喷出的原因是内部压强大造成的；其盒内压强变大的原因是向里面吹气造成的，即能说明气体压强的大小与气体的质量有关；同理，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了；即气球爆破的原因也是内部压强变大造成的，即是由于温度升高导致的，所以气体压强的大小还与温度有关。（1）当用细管向瓶中吹气时，瓶内空气的质量变大，故瓶内的气压变大，所有迅速放开，观察到细玻璃管内水柱会上升到a处位置；（2）烧瓶外壁涂上一层酒精后，酒精会蒸发，从烧瓶吸收热量，导致烧瓶内气体温度降低，压强减小。（3）大气压随着高度的增加而减小；因此如果把实验（1）中的烧瓶拿到山顶上，则管内水柱将高于a处位置，原因是山顶上气压低于标准大气压。（假设温度不变）（4）A．根据小灯泡的亮度判断电流的大小利用了转换法；B．探究影响电磁铁磁性强弱的因素，通过电磁铁吸引铁钉的多少来判断电磁铁磁性强弱，利用了转换法；C、探究“”时，是多次测量得到数据，然后分析数据得出平衡条件的，采取的是归纳法；D、测定滑轮组的机械效率利用了控制变量法。故答案为：质量；温度；（1）增大；（2）降低；（3）高于；山顶上气压低于标准大气压；（4）A、B。2．如图所示，关于“自来水笔写字，墨水沿笔尖缓缓流出来的原因是什么？”小红认为是因为“大气压的作用”，可小明认为是因为“墨水重力”的作用。请你设计实验验证他们的观点是否正确，写出你的做法、依据的现象及对应的结论。（1）验证“墨水缓缓流出来与大气压是否有关”。（2）验证“墨水缓缓流出来与墨水的重力是否有关”。【解答】解：（1）墨水之所以会缓缓流出来，是由于外界的大气压小于水笔内部的气体压强，这样墨水自己流出来，所以堵住笔芯的开口处（或密封），写一会字，如果笔迹变淡，直至不再显示笔迹，则与大气压有关；否则，与大气压无关。（2）因重力的方向是竖直向下，所以可将笔尖向上写一会字，如果笔迹变淡，直至不再显示笔迹，则与重力有关；否则，与重力无关。3．在做探究大气压强存在的实验时，小英将酒精棉点燃放入瓶中，将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口，如图所示。发现瓶子把鸡蛋“吞”了进去。因此，小英认为是大气压把鸡蛋压入了瓶中。小青不同意这个观点，她认为瓶中空气受热后，有部分空气跑到瓶外，瓶中空气稀薄，对鸡蛋的托力变小，鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的。请你用小英的实验器材，做实验证明，小英的观点是正确的。【解答】解：实验设计如下：将酒精棉点燃放入瓶中，手拿着瓶子使瓶口向下，再将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口。实验现象：鸡蛋照样“吞入”瓶中。实验结论：由于重力方向是竖直向下的，鸡蛋向上运动，鸡蛋受的重力对鸡蛋进瓶没有帮助。鸡蛋完全是在大气压作用下进入瓶中的，所以小英的观点是正确的4．伪气功师常利用所谓“空手吸盆”的“特异”功能行骗，其做法是先偷偷把塑料挂衣钩的吸盘紧密地压在平滑的脸盆底部如图所示。在大气压的作用下，塑料挂衣钩的吸盘和脸盆被紧紧地压在一起，伪气功师只要用手抓住隐藏着的挂衣钩，就能把盛有一定质量水的脸盆提起来。王伟同学用受力面积为12cm2的吸盘，成功地做了“空手吸盆”的表演。若当时的大气压值为105Pa，请根据以上数据求：（1）大气压对塑料吸盘产生的压力是多大？（2）若脸盆的质量为1kg，则王伟同学的“空手吸盆”实验最多能提起质量是多少千克的水？（塑料吸盘的重及盆中水对吸盘压力都不计，g取10N/kg）【解答】解：（1）塑料吸盘产生的压力F＝PS＝105Pa×12×10﹣4m2＝120N。（2）∵脸盆受水和盆的重力、提力的作用，∴F＝G总＝G盆+G水，＝m盆g+m水g，∴m水=Fg−m盆=120N答：（1）大气压对塑料吸盘产生的压力是120N；（2）最多能提起质量是11kg的水。5．彤彤感冒咳嗽，妈妈给她买了“双黄连口服液”，粗心的彤彤将口服液盒内特制吸管弄丢，只好拿来一根较细的饮料吸管插入瓶中，结果却怎么也“吸”不上药液。后来，她发现两种吸管的形状不一样，饮料吸管外壁光滑，口服液吸管外壁有棱，两种吸管的截面形状如图所示。请你运用物理知识解释为什么两种管“吸”药的效果不同。【解答】解：吸管插入药液后，由于饮料吸管的外壁比较光滑，它与药液的橡胶瓶盖紧密接触，空气很难进入，因此很难形成这个“气压差”，所以很难“吸”上药液；而药液吸管的外壁是有棱的，（或凹凸不平）利于空气的进入，药液在大气压的作用下很容易被压入口中。【强化训练】一．选择题（共3小题）1．王老师在A地的课室演示了托里拆利实验（用水银），然后出发到B地上课，到了B地的课室后发现袋子里一个拧紧的空矿泉水瓶明显比原来在A地时变扁了，王老师在B地用同样的装置做了该实验，甲、乙两图是王老师实验时的照片，忽略温度对瓶内气体的影响。下列说法正确的是（）A．A地的大气压比B地高 B．A地的实验照片应该是图甲 C．A地的大气压等于740mm高的水银柱产生的压强 D．B地的大气压等于770mm高的水银柱产生的压强【解答】解：A、把矿泉水瓶子从A地拿到B地，拧紧的空矿泉水瓶明显比原来在A地时变扁了是因为外界的气压增大，大于空矿泉水瓶内的气压，瓶会变扁，即A地的大气压比B地低，故A错误；BCD、由图知甲图的气压为750mm高的水银柱产生的压强，乙图的气压为740mm高的水银柱产生的压强，所以A地的实验照片应该是图乙，B地的实验照片应该是图甲，故BD错误，C正确。故选：C。2．假期小燕乘飞机去北京旅游，在飞机上饮用矿泉水后，矿泉水瓶如图甲，当飞机快降落时，小燕再次拿出矿泉水瓶，发现矿泉水瓶被“压扁”了，如图乙。则矿泉水瓶被“压扁”的原因是（）A．瓶外的大气压强变大 B．瓶内的气体压强变大 C．瓶内的气体密度变小 D．瓶内的气体质量变大【解答】解：根据气压与高度的关系，飞机在空中的气压值比飞机降落后的气压值低。飞机降落后，瓶外外界气压变大了，瓶内气压小于瓶外气压，所以瓶子变扁了。故选：A。3．如图为一种硅胶制成的免打孔门吸，将其套在门背后的把手上，并使吸盘紧压在门后的光滑墙壁上，门就会被固定。下列事例的工作原理与此门吸原理相同的是（）A．热气球升空 B．飞机升空 C．用吸管吸饮料 D．船闸【解答】解：当用力推开门时，“门吸”内的空气被排出，气压减小，在外界大气压的作用下，手把上的“门吸”会被紧紧“压”在墙上起到固定门的作用。A、热气球升空，是因为热空气的密度比空气的密度小，热气球受到的浮力大于重力。故A不符合题意；B、飞机机翼做成上凸下平的形状，在相同时间内，空气经过上方的路程长，速度大；经过下方的路程短，速度小。上方空气流速越大，压强越小；下方空气流速越小，压强越大。所以机翼下方的气压大于上方的气压，便形成向上的升力，即飞机升力是根据流体压强与流速的关系的原理获得的。故B不符合题意；C、用吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用大气压，故C符合题意；D、当船从上游进入船闸时，上游和船闸构成上端开口下端连通连通器；当船从船闸进入下游时，船闸和下游构成连通器。所以船闸是利用连通器工作的。不符合题意。故选：C。二．多选题（共1小题）4．科研人员研发出一种吸盘式手套，当抽气机抽出部分吸盘中的空气，吸盘就能紧紧吸在墙上。如图所示，当人佩戴手套在竖直墙壁上静止时，让抽气机抽出更多空气，则抽气过程（）A．吸盘对墙壁的压力变大 B．吸盘对墙壁的压力不变 C．吸盘受到的摩擦力不变 D．吸盘受到的摩擦力变大【解答】解：当人静止在墙上时，人处于平衡状态，竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力是一对平衡力，它们大小相等；当让抽气机抽出更多空气时，此时人仍然静止，摩擦力仍然与重力大小相等，故摩擦力不变；让抽气机抽出吸盘内更多空气，吸盘内的空气更少，气压更小，内外的气压差△p更大，吸盘的面积S不变，据△F＝△pS可知，吸盘外部和内部的气体压力差更大；综上所述，AC正确，BD错误。故选：AC。三．填空题（共3小题）5．在A地完成图甲所示的实验，则当地大气压等于10.3m高的液柱A所产生的压强．在B地完成图乙所示的实验，能否比较A、B两地的气压大小？如果能，请写出分析过程；如果不能，请写出原因液体A的密度比B大，A的液柱的高度大于B的液柱的高度，根据p＝ρgh可知，A地的气压要大于B地的气压（液体A的密度比B大）。【解答】解：由图甲可知，在A地完成图甲所示的实验，则当地大气压等于10.3m高的液柱A所产生的压强；在B地完成图乙所示的实验，则当地大气压等于9.8m高的液柱B所产生的压强；液体A的密度比B大，A的液柱的高度大于B的液柱的高度，根据p＝ρgh可知，A地的气压要大于B地的气压。故答案为：10.3；液体A的密度比B大，A的液柱的高度大于B的液柱的高度，根据p＝ρgh可知，A地的气压要大于B地的气压。6．如图所示，大气压力把塑料吸盘压在光滑的墙上。吸盘挂钩挂了一些厨具却不会落下来，是因为吸盘受到了竖直向上的摩擦力，该力与重力是一对平衡力。【解答】解：（1）吸盘挤压在墙上时，排出吸盘和墙之间的空气，吸盘和墙之间的压强减小，吸盘在大气压力的作用下被压在墙上。（2）吸盘挂钩挂了一些厨具却不会落下来，是因为吸盘在竖直方向上受到摩擦力，这个力与厨具的重力是一对平衡力，大小相等。故答案为：大气压；摩擦；重。7．1644年，意大利科学家托里拆利首先利用图（a）所示装置测定了大气压强的值（选填“托里拆利”或“帕斯卡”）。而关于图（a）现象的成因，十七世纪有两种观点。观点一：玻璃管上方充满了由液体蒸发成的气体，玻璃管上方的气体越多，液面下降也就越多。观点二：玻璃管内液面上方是真空的，大气压强恰能支撑住一定高度的液柱。为了验证哪种观点正确，将两根长12米、规格相同的玻璃管分别装满水和酒精，倒置在相应液体槽中，如图（b）所示。已知酒精的密度比水小，且酒精比水易变成气体。若观点一正确，应出现图（c）中图甲的现象；若观点二正确，应出现图（c）中图丙的现象（后两空均选填“甲”、“乙”或“丙”）。【解答】解：（1）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760mm；（2）根据观点一知：管内部分液体变成气体，管内气体越多，气压越大，液面下降越多；酒比水易变成气体，管中气体多，气压大，液柱低，应出现图C中甲图的现象；根据观点二知：管内液面上方是真空，大气压支撑起液柱，酒精的密度小于水的密度，根据p＝ρgh知，大气压一定，密度小的酒精，液柱高，应出现图C中丙图的现象。故答案为：托里拆利；甲；丙。四．实验探究题（共4小题）8．为测量大气压强的数值，小华利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。（1）在做好甲图实验后，小华把注射器的活塞推至底端，排尽筒内空气。然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙所示安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到f＝8.1N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气压值p＝1.08×105Pa。（2）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值偏小；若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得的大气压值偏大。（3）在实验评估后，他对实验进行了适当的改进，首先读出注射器的最大刻度为V，用刻度尺量出其全部刻度的长度为L；然后按照如图所示的过程。慢慢地拉注射器（丙图没有盖上橡皮帽、丁图在排尽空气后盖上了橡皮帽），刚好拉动活塞时，弹簧测力计示数分别是F1和F2。下列计算式正确且最接近真实值的是C。A.F1LV B.F2LV 【解答】解：（1）由图甲可知，注射器的刻度部分长为L＝8.00cm﹣2.00cm＝6.00cm，其容积为V＝4.5ml＝4.5cm3，则注射器活塞的横截面积为S=VL=小华把注射器的活塞推至底端，排尽筒内空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，瓶内可认为是真空，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到f＝8.1N时，注射器中的活塞刚开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，大气对活塞产生的压力F＝pS＝f＝8.1N，所以大气压p=FS=8.1N0.75×10（2）实验时若注射器内空气没有排尽，大气压等于注射器内压强加上拉力产生的压强，这样会使得测得的大气压值偏小；拉动活塞时，活塞与注射器内壁间的摩擦较大，则测得的拉力F变大，这会造成最终测量的结果偏大；（3）丙图没有盖上橡皮帽，刚好拉动活塞时，弹簧测力计示数F1反映的是活塞与筒壁的摩擦力大小，丁图在排尽空气后盖上了橡皮帽，刚好拉动活塞时，弹簧测力计示数是F2反映的是活塞与筒壁的摩擦力F1+大气的压力F2大，所以，大气对活塞产生的压力F2大实际为F2﹣F1，代入压强公式p=F2大S=故答案为：（1）1.08×105；（3）C。9．小明利用1mL的轻质注射器等器材组成图示实验装置测量大气压。（1）为得到活塞横截面积，需要量取的局部长度为2.50cm；（2）考虑到摩擦因素，小明取下橡皮帽，再次水平向右匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计稳定时的示数为0.4N．此过程中活塞受到的摩擦力方向为水平向右；（3）利用以上数据可计算出大气压强是0.95×105Pa；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；已知实验时实为1标准大气压，则造成该偏差的可能原因是①③④。（4）小明发现：如果在针筒内吸入一定质量的空气，然后用橡皮帽将气体封闭起来，在推活塞的过程中，越推越费力，由此小明猜想：其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大。为了验证自己的猜想，小明用一个20mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到胎压计上，通过推拉活塞，测得数据记录如表：V/mL4681012p/kPa12080604840当小明不推拉活塞时，注射器内的空气体积为4.8mL。【解答】解：（1）因活塞为圆柱体，知道注射器的容积，而活塞的横截面积可以通过公式S=VL来求出，所以需要用刻度尺量出针筒全部刻度部分的长度L＝13.50cm﹣11.00cm＝（2）小明取下橡皮帽，水平向右加速拉动注射器筒，此过程中活塞受到向左的拉力、向右的摩擦力，大小为0.4N；（3）拉力的大小为由图可知为4.2N，F＝4.2N﹣0.4N＝3.8N；大气压的值p=FS=FVL已知实验时实为1标准大气压，约为1.0×105Pa，测量值偏小，①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体；④活塞与注射器筒壁不完全密封，注射器筒内有空气都会使拉力变小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；②活塞与注射器筒壁间有摩擦，小明取下橡皮帽，测出的弹簧测力计示数即为摩擦力，在后面计算大气压的时候已经做了减法，故不会影响大气压的值；③没有读准弹簧测力计的示数可能会导致测量值小于真实值，也可能会大于真实值；因此①③④的测量结果有偏差；（4）由表中数据可知，压强和体积的乘积是一个定值，即pV＝480kPa•ml，由此可得p与体积V的数学关系式为：pV＝480kPa•mL；当小明不推拉活塞时，此时大气压强为100kPa，所以注射器内的空气体积为：V=480kpa⋅mLP故答案为：（1）2.50；（2）水平向右；（3）0.95×105；①③④；（4）4.8mL。10．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=F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，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数。步骤三：用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度。步骤四：算出大气压强值。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，这样便于排出注射器内的空气。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。小华根据改进后测得的数据，重新计算大气压的值。【解答】解：根据p=F①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体，产生的力会和外部大气压力抵消一部分，这样使得弹簧测力计受到的拉力减小，在面积不变的情况下，测得的大气压会偏小；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，使水充满在注射器小孔中，这样可排尽注射器小孔中残余气体，减小实验过程中的测量的误差；②如果活塞与注射器内壁间存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡时，拉力F大于大气对活塞的压力，从而使测量值偏大。所以小华取下橡皮帽，重复步骤二的操作，读得弹簧测力计的示数为0.3N，此时活塞所受到的摩擦力为0.3N。故答案为：用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度；①排出注射器内的空气；②摩擦。11．学习了大气压的相关知识后，同学们想估测一下大气压的大小。他们准备了如下器材：不同规格的注射器、两个弹簧测力计（量程为10N）、刻度尺、一个铁丝做成的T型钩、细线、橡皮帽等。某组同学在实验中选了B规格的注射器，发现弹簧测力计的量程太小了。于是设