第2章天气与气候单元综合复习评价原卷版+解析

第2章天气与气候单元综合复习评价【知识点归纳】1.大气的分层根据大气温度垂直分布的特点及大气的密度、物质组成，可以把大气分为5层，即：对流层、平流层、中间层、暖层、外层。2.对流层中的对流运动大气层中的对流层是与人类生活、生产关系最密切的一层，对流层中显著的对流运动和充足的水汽是形成各种天气现象的重要原因。气体对流运动的规律是：在近地面，气温高的地方空气呈上升运动，气温低的地方呈下沉运动。3.降水形成的基本条件形成降水的条件：一是要有充足的水汽；二是要使气流能够抬升并冷却凝结；三是要有较多的凝结核。4.大气压的存在大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强。证明大气压存在的实验很多，而最著名的实验就是马德堡半球实验，生活中的吸盘、吸饮料等都是大气压作用的结果。马德堡半球实验证明了：大气压强的存在及大气压强是很大的。大气压强的大小：标准大气压为1.01×105帕，相当于760毫米水银柱所产生的压强。大气压的大小跟高度直接相关，离地面越高的地方，大气压就越小。5.大气压值的测量测量大气压值的实验原理是二力平衡和p＝eq\f(F,S)，可用弹簧测力计、带挂钩的吸盘或注射器针筒进行测量。实验过程中要尽量减小误差，如使用吸盘时要挤尽吸盘中的空气；使用针筒时要排净针筒中的空气，减小活塞与针筒的摩擦力等。6.流体的压强和流速流体的流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。应用流体压强与流速的关系解释具体问题时应根据以下三步进行：①首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢；②流速快处压强小，压力也小，流速慢处压强大，压力也大；③流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。7.气压和沸点大气压对液体沸点的影响：气压增大时，液体沸点升高，气压减小时，液体沸点降低。8.气压和天气大气压与气象气压跟天气有密切的关系，一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。突破点1大气压的存在【例1】看到图中可爱的小松鼠用吸管喝牛奶的情景，我们会想到是大气压的作用，而小丽却想到：不用嘴吸时，为什么牛奶没有在大气压的作用下从吸管中冒出来？由此可见，牛奶能够通过吸管喝到嘴里，主要是靠“吸力”的作用，与大气压无关。你是否同意她的观点？请说明理由。突破点2大气压与流速的关系【例2】下图是轿车车顶的外掀式天窗，若将天窗的前面关闭，后面微微向上打开，轿车行驶时，就能使车内污浊的空气被自动“抽出”，从而保持车内空气清新。请你用科学知识说明天窗此时能够向外“抽气”的原理。突破点3大气压在日常生活中的应用【例3】(1)离心式水泵示意图如图甲所示。它是利用__________来抽水的，水泵在启动前，须___________才能正常抽水。甲乙(2)为病人输液的装置示意图如图乙所示，药瓶瓶口插有两根管子，请回答下面两个问题。①为什么在瓶口A处要插入C管？②如果希望输液更快一点，除使用调节器外，还可以采用什么方法？说明理由。突破点4测量大气压类型一利用吸盘测大气压【例4】为了估测本地大气压，某同学用吸盘、玻璃板和弹簧测力计设计实验：把吸盘吸在玻璃板上，如图所示，测出吸盘的面积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____________可计算出大气压强的值。(2)实际操作时发现如下现象：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通过调查发现此次的测量值与气象部门提供的数据相比偏小，请分析实验过程并根据所学知识猜想：可能是由于_________________________________________________。变式晓宇设计了用吸盘测量大气压值的实验，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，将蘸水的圆形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____________________________________。⑤大气压强的表达式为________________________(用字母表示)。(2)本实验存在误差的原因是(写出两个)：_____________________________________________________________________。类型二利用注射器测大气压【例5】小金做“估测大气压值”的实验，装置如图所示。(1)小金不能采用_______(填“甲”或“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，当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计示数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。①指出以上实验步骤中的错误并改正：_________。②改正错误步骤后，用测得的正确的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，对此小金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大于真实值的是____(填序号)。变式科学兴趣小组用图甲实验方案测量本地的大气压值。实验中当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数为30N；所用注射器的最大刻度为30mL；注射器全部刻度的长度为9cm。(1)根据实验数据计算出的大气压强为__________Pa。(2)实验计算出的大气压强小于本地的大气压值，其原因可能是_______(填字母)。A．注射器中有空气未全部排尽B．活塞与注射器筒壁间摩擦较大(3)兴趣小组发现：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。由此提出了猜想______________________________________________。(4)为了验证此猜想，小组用气压计与注射器相连(如图乙所示)，用注射器吸入一定质量的空气，通过推拉活塞，用气压计测出注射器中气体压强，测得数据记录如表：体积V/mL812162024气压p/kPa12080604840根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为p＝_______。1．下列各种现象与其所涉及的科学知识之间的关系，错误的是()A．高原反应——大气压和海拔的关系B．大型客机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系C．水下潜艇能够上浮——液体的压强和深度的关系D．人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开——气温和海拔的关系2．近年关于“吸物超人”的报道层出不穷，把陶瓷盘、塑料遥控器、金属勺等物品往“超人”胖乎乎汗津津的身上按一下，物体就被身体“吸”住而不掉下来。下列分析中合理的是()A．“超人”身上有强磁性，所以能够吸物B．“超人”身上有静电，所以能够吸物C．“超人”身上有汗水，所以能够粘住物体D．“超人”身体吸物是假，大气压物是真3．下列选项中，能正确表达相应图示的方向或刻度的是()A．甲：大气对流运动的方向B．乙：物体受到液体对它的浮力的方向C．丙：对流管中水流动的方向D．丁：密度计上的刻度4．根据图中信息，下列分析中不正确的是()A．甲图试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关B．乙图中吸盘能将物体挂在墙上不掉下来，是因为重力与大气压力彼此平衡C．丙图所示的实验中，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压强值比实际值偏小D．丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一5．杭州低碳科技馆的海洋生物科普展中过滤增氧泵示意图如图所示，水泵把水从进水管口吸入，从出水管口快速喷出时，空气就会从进气管口进入水中，与水流一起喷出。下列对这种现象的叙述合理的是()A．进气管内气体压强与出水管中液体流速无关B．出水管中水的流速越大，进入的空气就越少C．出水管中水的流速越小，进气管下端开口处气体压强越小D．水从进水管中进入水泵，主要是利用大气压6．某种型号的压力锅，其限压阀由内阀和外套组成，测得限压阀的整体质量为0.07kg，压力锅排气孔的横截面积为7mm2,按要求回答下列问题。(1)烹饪牛肉等难熟食品时，宜采用______(填“甲”或“乙”)方式。为什么？______________________________________________________________________________。(2)当用压力锅烧煮食物限压排气时，锅内最高温度大约能达到多少？(设当时大气压为100kPa，g取10N/kg)7．小明利用下图所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大。他进行了如下实验。(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1.5N，则活塞与针筒间的摩擦力为______N，若绳端钩码增加为3N，则弹簧测力计的示数将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)为减小活塞与针筒之间的摩擦，小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上，再次测量后发现摩擦减到很小。于是他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔。当弹簧测力计示数为5.1N时，针筒开始向右移动，又测得针筒全部刻度的总长度为4cm，则本地大气压强的测量值为多少？(3)小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。8．如图所示，某课外活动小组为了估测大气压的大小，在实验室进行了如下实验：A．记录弹簧测力计的示数F，这就是大气对吸盘的压力。B．将蘸水的塑料挂衣钩的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．量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积S。E．计算出大气压的大小p。(1)由于疏忽，实验小组将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序应该是__________。(2)步骤E中，p＝__________。(3)实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，蘸水的目的是__________________________________。(4)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0～15N，为了测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量__________(填“大一些”或“小一些”)。(5)实验小组通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。成员们分析，可能是测得的吸盘的面积不准确，也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确，还可能是__________________________________________(写出一条)。(6)实验小组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。这说明大气压的方向是____________________________。9．某同学自制的气压计如图所示，瓶内装的是红色的水，回答下列问题。(1)制作时，瓶内的水__________(填“能”或“不能”)装满。(2)观察气压计时，看细玻璃管内水柱高度的变化，当细玻璃管内水柱上升时说明大气压变__________(填“大”或“小”)。(3)该同学将气压计从1楼拿到5楼的过程中，观察到管内水柱发生了变化，记录如表。楼层12345管与瓶内液面的高度差/cm55.35.766.3从表中数据可以知道大气压强随高度的增加而_________。10．用高压锅煮饭，既快速又节能，现在许多家庭都用高压锅煮饭。(1)小徐为了弄清其中原理，将普通锅和高压锅在相同条件(热源、锅的材料、质量以及水、食物等均相同)下进行了对比实验探究，结果如下：由此可知，高压锅煮饭快捷的原理是________________________________________。(2)有一品牌高压锅的直径为24cm，限压出气孔的直径为3mm，限压阀质量为94.2g，试估算当正常使用时，锅内气压约为多大？(设大气压为1.01×105Pa，π取3.14，g取10N/kg，小数点后保留两位)11．已知1个标准大气压的值约为105Pa。小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大，他设计的实验方案是：将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离桌面。记录刚刚拉脱时弹簧测力计的示数，这就是大气对吸盘的压力，再设法量出吸盘与桌面的接触面积，然后算出大气压(如图所示)。他选择的实验器材是：量程为5N的弹簧测力计，底面积为5cm2的吸盘。(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行？(2)如果上述实验方案可行，小明同学选择的器材能否测出大气压的值？请你进行分析和评价。12．小柯将轻质塑料挂钩(质量不计)的吸盘压在玻璃餐桌的下表面，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为5厘米2，同时将盛水塑料桶挂到挂钩上，如图所示。回答下列问题。(1)在塑料吸盘未挂塑料桶时，若吸盘是紧压在玻璃餐桌下表面的，则吸盘所受的力是__________和____________________________。(2)若当时大气压强为1.0×105帕，则吸盘最多能挂多重的盛水塑料桶？(3)实际操作中，当小柯把重为40牛的水桶挂到挂钩上时，吸盘却被拉掉了。你认为导致这一结果的原因可能是_______________________________________________________________。13．浙江省第五届冰雪运动嘉年华在柯桥乔波冰雪世界扬帆起航。当滑雪者在雪地上快速滑行时，在压力作用下，白雪小孔内充满的空气会被逼出，形成一层气垫，但这层气垫只能维持很短的时间。现有体重为500N的运动员，每只鞋底面积为200cm2，每块滑雪板与地面的接触面是长为1.5m、宽为0.12m的长方形且质量为1kg，从水平地面由静止开始向前沿直线加速，其速度与时间的关系如图丙所示。(g取10N/kg)(1)在滑行过程中，当速度增大到1.5m/s以上时，板才不会陷入雪中，为了使板不陷入雪中，则滑雪板在雪地某点上经过的时间不能超过__________s。(2)图丙中阴影部分的面积表示____________________________。(3)图甲中运动员脚踩滑雪板站立在水平雪地上时，滑雪板对地面的压强为多少？(4)图乙为高山跳台滑雪在空中的场景，运动员的姿势很奇特，但却能使他在空中滑行更远的距离。试从流体的压强与流速的关系角度分析原因。14．如图为高压锅的示意图，锅盖上有一个空心柱为排气孔，空心柱上带有一个帽子为限压阀。当高压锅内气体的压强超过安全值时，锅内的气体会顶起限压阀逸出一部分，使锅内气体压强减小，保证高压锅安全使用。已知空心柱小孔横截面积为10mm2,大气压为1.0×105Pa，高压锅工作时锅内气体压强最大为1.8×105Pa。(g取10N/kg)(1)用此高压锅烧水至沸腾时，水的温度_________(填“大于”“小于”或“等于”)100℃。(2)计算高压锅工作时锅内外气体的最大压强差。(3)计算限压阀的质量。第2章天气与气候单元综合复习评价【知识点归纳】1.大气的分层根据大气温度垂直分布的特点及大气的密度、物质组成，可以把大气分为5层，即：对流层、平流层、中间层、暖层、外层。2.对流层中的对流运动大气层中的对流层是与人类生活、生产关系最密切的一层，对流层中显著的对流运动和充足的水汽是形成各种天气现象的重要原因。气体对流运动的规律是：在近地面，气温高的地方空气呈上升运动，气温低的地方呈下沉运动。3.降水形成的基本条件形成降水的条件：一是要有充足的水汽；二是要使气流能够抬升并冷却凝结；三是要有较多的凝结核。4.大气压的存在大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强。证明大气压存在的实验很多，而最著名的实验就是马德堡半球实验，生活中的吸盘、吸饮料等都是大气压作用的结果。马德堡半球实验证明了：大气压强的存在及大气压强是很大的。大气压强的大小：标准大气压为1.01×105帕，相当于760毫米水银柱所产生的压强。大气压的大小跟高度直接相关，离地面越高的地方，大气压就越小。5.大气压值的测量测量大气压值的实验原理是二力平衡和p＝eq\f(F,S)，可用弹簧测力计、带挂钩的吸盘或注射器针筒进行测量。实验过程中要尽量减小误差，如使用吸盘时要挤尽吸盘中的空气；使用针筒时要排净针筒中的空气，减小活塞与针筒的摩擦力等。6.流体的压强和流速流体的流速越大，压强越小；流速越小，压强越大。应用流体压强与流速的关系解释具体问题时应根据以下三步进行：①首先要弄清哪部分流速快、哪部分流速慢；②流速快处压强小，压力也小，流速慢处压强大，压力也大；③流体受压力差作用而产生各种表现形式和现象。7.气压和沸点大气压对液体沸点的影响：气压增大时，液体沸点升高，气压减小时，液体沸点降低。8.气压和天气大气压与气象气压跟天气有密切的关系，一般地说，地面上高气压的地区往往是晴天，地面上低气压的地区往往是阴雨天。突破点1大气压的存在【例1】看到图中可爱的小松鼠用吸管喝牛奶的情景，我们会想到是大气压的作用，而小丽却想到：不用嘴吸时，为什么牛奶没有在大气压的作用下从吸管中冒出来？由此可见，牛奶能够通过吸管喝到嘴里，主要是靠“吸力”的作用，与大气压无关。你是否同意她的观点？请说明理由。【答案】不同意。不用嘴吸时，管内外的压强相等，牛奶不会从吸管中冒出来；用吸管吸牛奶时，吸管内的气体减少，压强减小，牛奶在外界大气压的作用下从吸管中冒出来。【解析】用塑料管吸牛奶时，是先把塑料管内的空气吸走，在外界大气压的作用下，牛奶被压进吸管里。突破点2大气压与流速的关系【例2】下图是轿车车顶的外掀式天窗，若将天窗的前面关闭，后面微微向上打开，轿车行驶时，就能使车内污浊的空气被自动“抽出”，从而保持车内空气清新。请你用科学知识说明天窗此时能够向外“抽气”的原理。【答案】天窗前闭后开，在车顶形成一个凸面，加大了空气的流速，使天窗开口处的气压小于车内的气压，在内外压力差的作用，下车内污浊的空气被自动“抽出”，从而保持车内空气清新。(合理即可)【解析】依据流体压强与流速的关系来分析解答：流体流速越大的位置，其压强越小。突破点3大气压在日常生活中的应用【例3】(1)离心式水泵示意图如图甲所示。它是利用__________来抽水的，水泵在启动前，须___________才能正常抽水。甲乙(2)为病人输液的装置示意图如图乙所示，药瓶瓶口插有两根管子，请回答下面两个问题。①为什么在瓶口A处要插入C管？②如果希望输液更快一点，除使用调节器外，还可以采用什么方法？说明理由。【答案】(1)大气压充满水(2)①瓶内液体流出，使得瓶内液体压强减小，瓶内气压小于瓶外气压，插入C管后，空气就能从C管进入，保证输液的顺利进行。②把输液瓶向上抬高，增加高度差，从而增大压强差，输液会更快一点。【解析】（1）离心式水泵的工作原理利用了大气压强，在使用时，要先想办法使泵壳内部形成真空。输液时，在大气压力作用下，瓶内液体流入较细的输液软管形成水柱，当水柱压力大于静脉压时，瓶内的液体流入静脉。但当瓶内液体流出时，瓶内气压却变小了，这就会阻碍瓶内液体的流出，故需要加个C管使输液能顺利进行；把输液瓶向上抬高，增加高度差，从而增加压强差，输液更快一些。突破点4测量大气压类型一利用吸盘测大气压【例4】为了估测本地大气压，某同学用吸盘、玻璃板和弹簧测力计设计实验：把吸盘吸在玻璃板上，如图所示，测出吸盘的面积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____________可计算出大气压强的值。(2)实际操作时发现如下现象：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通过调查发现此次的测量值与气象部门提供的数据相比偏小，请分析实验过程并根据所学知识猜想：可能是由于_________________________________________________。【答案】（1）二力平衡p＝eq\f(F,S)（2）①便于挤出气泡，使吸盘更多的面积黏在玻璃上②吸盘与玻璃板的实际接触面积小于测得的面积【解析】这道题目是对学生综合素质的考查，利用力与压强的关系来算。先看物体处于的状态，物体是静止的，处于平衡状态，利用二力平衡得，拉力与拉力与大气对吸盘的压力大小相等，利用压强公式p＝eq\f(F,S)．再根据实际面积的大小，比较实际值与测量值的大小关系。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，原因是便于挤出气泡是吸盘更多的面积粘在玻璃上。②由于吸盘不可能完全接触玻璃，实际面积肯定小于吸盘所给的面积，则利用公式p＝eq\f(F,S)，由于实际S偏小，压力不变，则实际压强大于测量值，则测量值偏小。变式晓宇设计了用吸盘测量大气压值的实验，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，将蘸水的圆形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____________________________________。⑤大气压强的表达式为________________________(用字母表示)。(2)本实验存在误差的原因是(写出两个)：_____________________________________________________________________。【答案】（1）塑料吸盘的直径Dp＝eq\f(4mg,πD2)（2）①吸盘内有空气；②测量塑料吸盘的直径D有误差【解析】（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；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，即F=G=mg。

大气压强：p=F/S=G/S=mg/π()2＝eq\f(4mg,πD2)；（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类型二利用注射器测大气压【例5】小金做“估测大气压值”的实验，装置如图所示。(1)小金不能采用_______(填“甲”或“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，当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计示数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。①指出以上实验步骤中的错误并改正：_________。②改正错误步骤后，用测得的正确的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，对此小金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大于真实值的是____(填序号)。【答案】（1）乙活塞的重力会影响大气压力的测定（2）D步骤应测出注射器有刻度部分的长度eq\f(FL,V)（3）②【解析】（1）乙图装置中，向下拉活塞时，由于活塞受到自身的重力，会增大弹簧测力计的示数；（2）①注射器的体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=V/L，由二力平衡的条件可知：F=p大气S=p大气V/L，所以p大气=FL/V；（3）注射器筒内有空气或没有读准弹簧测力计的示数，都会导致测量值小于真实值；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，从而影响测量结果.变式科学兴趣小组用图甲实验方案测量本地的大气压值。实验中当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计的示数为30N；所用注射器的最大刻度为30mL；注射器全部刻度的长度为9cm。(1)根据实验数据计算出的大气压强为__________Pa。(2)实验计算出的大气压强小于本地的大气压值，其原因可能是_______(填字母)。A．注射器中有空气未全部排尽B．活塞与注射器筒壁间摩擦较大(3)兴趣小组发现：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。由此提出了猜想______________________________________________。(4)为了验证此猜想，小组用气压计与注射器相连(如图乙所示)，用注射器吸入一定质量的空气，通过推拉活塞，用气压计测出注射器中气体压强，测得数据记录如表：体积V/mL812162024气压p/kPa12080604840根据表中的数据可得出封闭气体的压强p与体积V的数学关系式为p＝_______。【答案】（1）0.9×105（2）A（3）质量等其他条件一定时，封闭气体的体积越小，压强越大（4）eq\f(960,V)【解析】（1）（1）已知V=30ml=30cm3=3×10-5m3，L=9cm=0.09m,则S=V/L=3×10−5m3/0.09m=×10-3m2，大气压强p=F/S=30N/×10−3m2=0.9×105Pa；（2）如果活塞与注射器内壁间存在较大的摩擦力，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，而根据实验数据计算出的大气压强小于实际大气压，所以不可能是活塞与注射器筒壁间摩擦较大（3）在推活塞的过程中，活塞下面空间内气体的体积越小；越推越费力，说明气体压力越大，由此可知，气体的压强越大。（4）由表中封闭气体的压强p与体积V的数值可知，p与V的乘积均为960，即pV=960，所以p与体积V的数学关系式为：p=eq\f(960,V)（需注意：压强单位为kPa,体积单位为mL）.1．下列各种现象与其所涉及的科学知识之间的关系，错误的是(C)A．高原反应——大气压和海拔的关系B．大型客机飞行时获得升力——流体压强和流速的关系C．水下潜艇能够上浮——液体的压强和深度的关系D．人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开——气温和海拔的关系【解析】A、高原反应是由于海拔越高气压越小，氧气不容易被吸入肺内。故A正确。B、飞机飞行时获得升力，是因为飞机的机翼的特殊形状，使下方空气流速小，压强大，获得升力。故B正确。C、水下潜水艇能够上浮，是因为浮力大于潜水艇的重力。故C错误。2．近年关于“吸物超人”的报道层出不穷，把陶瓷盘、塑料遥控器、金属勺等物品往“超人”胖乎乎汗津津的身上按一下，物体就被身体“吸”住而不掉下来。下列分析中合理的是(D)A．“超人”身上有强磁性，所以能够吸物B．“超人”身上有静电，所以能够吸物C．“超人”身上有汗水，所以能够粘住物体D．“超人”身体吸物是假，大气压物是真【解析】把陶瓷盘、塑料遥控器、金属勺等物往“超人”胖乎乎汗津津的身上按一下，物体就被身体“吸”住而不掉下来，其实是先挤出物体与人身体间的空气，使里面气压减小，然后物体在大气压的作用下，被压在了我的身上。与磁性、静电和粘性等没有任何关系，故只有选项D的说法正确。3．下列选项中，能正确表达相应图示的方向或刻度的是(C)A．甲：大气对流运动的方向B．乙：物体受到液体对它的浮力的方向C．丙：对流管中水流动的方向D．丁：密度计上的刻度【解析】A、空气对流是由于空气受热不均匀而形成的，受热的空气膨胀上升，而冷空气由于密度较大而下沉；受对流运动的影响，热空气应向上垂直运动，冷空气应向下垂直运动，图中从左起第一和第三个箭头的方向画错了，故A错误；B、浮力的方向总是竖直向上的，图中浮力的方向画错了，故B错误；C、在a处加热，热水会上升，冷水会下降，水会循环流动起来，方向是先向上，再向右，向下，再向左，故C正确；D、密度计的工作原理是利用了物体的浮沉条件，密度计是漂浮在液体中，所受浮力等于本身的重力，根据G=F浮=ρ液gV排可知：如果液体的密度越大，则密度计浸入液体中的体积V排越小，所以密度计的刻度是上端小、下端大，图中密度计上的刻度标错了，故D错误。4．根据图中信息，下列分析中不正确的是(B)A．甲图试管内水沸腾后，撤掉酒精灯，向外拉动注射器活塞，水又沸腾了，说明水的沸点与气压有关B．乙图中吸盘能将物体挂在墙上不掉下来，是因为重力与大气压力彼此平衡C．丙图所示的实验中，若有空气进入玻璃管内，则测出的大气压强值比实际值偏小D．丁图提供的信息说明大气压强是天气预报的重要气象要素之一【解析】A、甲图向外拉动注射器活塞，降低试管内的气压，水的沸点降低，水会重新沸腾，该选项说法正确，不合题意；B、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，吸盘在大气压的作用下被压向墙而掉不下来，该选项说法正确，不合题意；C、玻璃管中混进少许空气，会产生一定的压强，这些压强与水银柱产生的压强之和，与外界大气压平衡，所以，混进少许空气，水银柱的高度会变小，则测出的大气压值比实际值小，该选项说法不正确，符合题意；D、大气压是天气预报的重要气象要素之一，该选项说法正确，不合题意。5．杭州低碳科技馆的海洋生物科普展中过滤增氧泵示意图如图所示，水泵把水从进水管口吸入，从出水管口快速喷出时，空气就会从进气管口进入水中，与水流一起喷出。下列对这种现象的叙述合理的是(D)A．进气管内气体压强与出水管中液体流速无关B．出水管中水的流速越大，进入的空气就越少C．出水管中水的流速越小，进气管下端开口处气体压强越小D．水从进水管中进入水泵，主要是利用大气压【解析】A、流体流速越大的地方压强越小。当水从出水管口快速喷出时，进气管下部压强减小，故进气管内气体压强与出水管中液体流速有关，故A错误；B、出水管中水的流速越快，出水管中的压强就会越小，外界大气压就会将更多的空气压入到出水管中，故B错误。C、出水管中水的流速越小，进气管下端开口处气体压强越大，故C错误；D、当水泵工作时，泵内气压小于外界大气压，水在外界大气压的作用下被压入水泵内，主要是利用大气压来工作的，故D正确。6．某种型号的压力锅，其限压阀由内阀和外套组成，测得限压阀的整体质量为0.07kg，压力锅排气孔的横截面积为7mm2,按要求回答下列问题。(1)烹饪牛肉等难熟食品时，宜采用______(填“甲”或“乙”)方式。为什么？______________________________________________________________________________。(2)当用压力锅烧煮食物限压排气时，锅内最高温度大约能达到多少？(设当时大气压为100kPa，g取10N/kg)【答案】(1)乙气压大，沸点高，在较高的温度下牛肉易熟(2)解：限压阀的自重对排气孔产生的压强：p自重＝eq\f(G,S)＝eq\f(0.07kg×10N/kg,7×10－6m2)＝105Pa＝100kPa，则锅内的最大气压：p内＝p大气＋p自重＝100kPa＋100kPa＝200kPa，根据图丙可知，此时锅内的最高温度为120℃。答：锅内最高温度大约能达到120℃。【解析】（1）烹饪牛肉等难熟食品，需要高压烹饪，根据气压越高，液体的沸点越高，所以采用乙图带外套的整体限压阀的方式，增加锅内气压，来增加液体的沸点，牛肉在高温下容易熟。（2）知道限压阀的质量，根据G=mg求出重力，根据F=G求出限压阀对气体的压力，知道排气阀的横截面积，根据压强公式求出限压阀对气体的压强，根据锅内压强等于外界大气压和限压阀的压强之和，求出锅内的压强，根据图像找到对应的温度即可。7．小明利用下图所示的装置测量本地大气压的大小，其中弹簧测力计和2mL注射器的自重可忽略不计，活塞与针筒之间气密性很好，但摩擦较大。他进行了如下实验。(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1.5N，则活塞与针筒间的摩擦力为______N，若绳端钩码增加为3N，则弹簧测力计的示数将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)为减小活塞与针筒之间的摩擦，小明找来润滑油涂在活塞与针筒壁上，再次测量后发现摩擦减到很小。于是他重新将活塞推至底端，用橡皮帽密封小孔。当弹簧测力计示数为5.1N时，针筒开始向右移动，又测得针筒全部刻度的总长度为4cm，则本地大气压强的测量值为多少？(3)小明发现将活塞推至底端时，注射器前端小孔内的气体无法排尽，这将使得大气压的测量值__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】（1）1.5；不变；（2）解：活塞的横截面积：S＝eq\f(V,l)＝eq\f(2cm3,4cm)＝0.5cm2＝5×10－5m2，本地的大气压强：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(5.1N,5×10－5m2)＝1.02×105Pa。答：本地大气压强的测量值为1.02×105Pa。(3)偏小【解析】（1）该实验中以针筒为研究对象，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，所以拔去橡皮帽，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1.5N，则活塞与针筒间的摩擦力为1.5N，若绳端钩码增加为3N，则弹簧测力计的示数将不变；（2）因活塞为圆柱体，所以活塞的横截面积可以通过公式S=V/L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；利用压强的公式，代入测量的数据可得出表达式；（3）当注射器漏气时，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。8．如图所示，某课外活动小组为了估测大气压的大小，在实验室进行了如下实验：A．记录弹簧测力计的示数F，这就是大气对吸盘的压力。B．将蘸水的塑料挂衣钩的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．量出吸盘与玻璃板接触面的直径，计算出吸盘与玻璃板的接触面积S。E．计算出大气压的大小p。(1)由于疏忽，实验小组将前三项的顺序写颠倒了，正确的顺序应该是__________。(2)步骤E中，p＝__________。(3)实验中将蘸水的吸盘放在光滑玻璃板上，蘸水的目的是__________________________________。(4)如果实验中所用的弹簧测力计的量程是0～15N，为了测出大气压的大小，你认为实验中所选吸盘的面积应尽量__________(填“大一些”或“小一些”)。(5)实验小组通过实验测出的大气压值与1标准大气压值相差很大。成员们分析，可能是测得的吸盘的面积不准确，也可能是吸盘与玻璃板面脱离时，弹簧测力计的读数不准确，还可能是__________________________________________(写出一条)。(6)实验小组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。这说明大气压的方向是____________________________。【答案】（1）BCA（2）eq\f(F,S)（3）尽量将吸盘内的空气排干净（4）小一些（5）吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等；（合理即可）（6）向各个方向的。【解析】（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BCA；(2)整个实验是围绕原理p=eq\f(F,S)展开的;（3）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，这样里面没有气压，外面的大气压才能将其紧紧压在玻璃板上；（4）根据公式p=F/S得：S=F/P=15N/1.0×105Pa=1.5×10-6m2=1.5×10-2cm2，所以根据弹簧测力计的量程要求，吸盘的面积小一些的更切合实际；（5）造成实验结果相差很大的原因有很多，吸盘与玻璃板是否接触紧密是一个重要参考因素；所以可能是：吸盘漏气；或吸盘与接触面之间有杂质；或吸盘内空气没有排干净等；（合理即可）（6）大气压强也像液体的压强一样，是向各个方向都有的。9．某同学自制的气压计如图所示，瓶内装的是红色的水，回答下列问题。(1)制作时，瓶内的水__________(填“能”或“不能”)装满。(2)观察气压计时，看细玻璃管内水柱高度的变化，当细玻璃管内水柱上升时说明大气压变__________(填“大”或“小”)。(3)该同学将气压计从1楼拿到5楼的过程中，观察到管内水柱发生了变化，记录如表。楼层12345管与瓶内液面的高度差/cm55.35.766.3从表中数据可以知道大气压强随高度的增加而_________。【答案】（1）不要；（2）小；（3）减小【解析】（1）制作时，瓶内的水不要装满，目的使瓶内的气压大于外界大气压，使玻璃管内的水面高于瓶内的水面；（2）瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强，即p内=p大气压+p水；当瓶内气压不变，水柱上升，水柱的压强p水增大，所以大气压减小；（3）由表中的数据可知，高度越高，管内与瓶内液面的高度差越大，大气压越小。10．用高压锅煮饭，既快速又节能，现在许多家庭都用高压锅煮饭。(1)小徐为了弄清其中原理，将普通锅和高压锅在相同条件(热源、锅的材料、质量以及水、食物等均相同)下进行了对比实验探究，结果如下：由此可知，高压锅煮饭快捷的原理是________________________________________。(2)有一品牌高压锅的直径为24cm，限压出气孔的直径为3mm，限压阀质量为94.2g，试估算当正常使用时，锅内气压约为多大？(设大气压为1.01×105Pa，π取3.14，g取10N/kg，小数点后保留两位)【答案】（1）锅内的气压大，水的沸点升高，煮食物更快（2）解：限压阀的重力为：G＝mg＝0.0942kg×10N/kg＝0.942N，限压阀出气孔的面积为：S＝πr2＝πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))eq\s\up12(2)＝3.14×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3×10－3m,2)))eq\s\up12(2)＝7.065×10－6m2，则限压阀对气体的压强为：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(0.942N,7.065×10－6m2)≈1.33×105Pa，当正常使用时，锅内气压约为：1.33×105Pa＋1.01×105Pa≈2.34×105Pa。答：当正常使用时，锅内气压约为2.34×105Pa。【解析】（1）用高压锅煮饭，可以增大锅内气体的压强，使水的沸点升高，从面使饭菜熟得更快；（2）利用F=G=mg求限压阀对出气孔产生的压力，求出限压阀的气孔的横截面积，再利用p=F/S求限压阀产生的压强，加上外界大气压可得高压锅内气压。11．已知1个标准大气压的值约为105Pa。小明同学想通过实验探究大气压究竟有多大，他设计的实验方案是：将蘸水的塑料挂钩的吸盘按在光滑水平桌面上，挤出里面的空气，用弹簧测力计钩着挂钩缓慢向上拉，直到吸盘脱离桌面。记录刚刚拉脱时弹簧测力计的示数，这就是大气对吸盘的压力，再设法量出吸盘与桌面的接触面积，然后算出大气压(如图所示)。他选择的实验器材是：量程为5N的弹簧测力计，底面积为5cm2的吸盘。(1)这种通过测量拉力和接触面积来计算大气压强的方法是否可行？(2)如果上述实验方案可行，小明同学选择的器材能否测出大气压的值？请你进行分析和评价。【答案】(1)方法可行。实验依据了公式p=eq\f(F,S)．当吸盘恰好脱离桌面时，对吸盘的拉力与大气对吸盘的压力正好是一对平衡力，这样F就可以求出了。而S则可以通过量取接触面的直径来求出面积，所以说，这种设计是完全可行的；(2)不能；根据公式p＝eq\f(F,S)得，F＝pS＝50N，弹簧测力计的量程只有5N，所以他选用的器材不能测量大气压的值。【解析】利用此种方法测大气压强，所依据的原理是p=eq\f(F,S)，只要我们想办法求出大气对吸盘的压力，再量出吸盘与桌面的接触面积，就可以求出大气压强的大小。但具体操作时，根据实际选择合适的器材和方法才能让理论变为现实。12．小柯将轻质塑料挂钩(质量不计)的吸盘压在玻璃餐桌的下表面，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为5厘米2，同时将盛水塑料桶挂到挂钩上，如图所示。回答下列问题。(1)在塑料吸盘未挂塑料桶时，若吸盘是紧压在玻璃餐桌下表面的，则吸盘所受的力是__________和____________________________。(2)若当时大气压强为1.0×105帕，则吸盘最多能挂多重的盛水塑料桶？(3)实际操作中，当小柯把重为40牛的水桶挂到挂钩上时，吸盘却被拉掉了。你认为导致这一结果的原因