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9.3大气压强八年级物理下册课时同步分层训练人教版
解析版
9.3
大气
压强
年级
物理
下册
课时
同步
分层
训练
人教版
解析
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9.3 大气压强
A 基础过关练
一. 填空题(共3小题)
1.著名的 马德堡半球 实验证明了大气压的存在并且大气压的值是很大的。1644年,意大利科学家 托里拆利 用实验测定了大气压的值。大气压强的大小与海拔高度有关,海拔高度越高,大气压强就越 小 。
【解析】解:著名的马德堡半球实验有力的证明了大气压强的存在,意大利科学家托里拆利用一根玻璃管第一个测量出大气压的值,一个标准大气压的大小约相当于760毫米水银柱所产生的压强,大小为1.013×105Pa;大气压不是固定不变的,海拔高度越高,空气越稀薄,密度越小,大气压强就越小,即大气压随着海拔的高度的增高而减小。
故答案为:马德堡半球;托里拆利;小。
2.如图所示,当人用抽气机把塑料瓶、铁皮桶等容器中的空气抽掉一部分时,塑料瓶、铁皮桶被压扁变形,这是由于 大气压 作用的缘故。 马德堡半球 实验成功地证明了大气压存在而且是很大的。第一个测出大气压值的科学家是 托里拆利 ,他使用水银来做这个实验是因为水银的 密度 大。
【解析】解:当人用抽气机把塑料瓶、铁皮桶等容器中的空气抽掉一部分时,由于大气有压强,所以会把塑料瓶、铁皮桶压扁变形;马德堡半球实验成功的证明了大气压的存在而且是很大的;第一个测出大气压值的科学家是托里拆利,他使用水银来做这个实验是因为水银的密度大。
故答案为:大气压;马德堡半球;托里拆利;密度。
3.如图,吸盘能贴在光滑的竖直墙面上,是由于 大气压 的作用,使吸盘与墙之间有较大的压力。吸盘不掉下来是由于吸盘受到的重力与吸盘受到的 摩擦 力相互平衡。
【解析】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,吸盘在大气压的作用下被压向墙,吸盘和墙之间产生了摩擦力;
(2)吸盘处于静止状态,吸盘竖直方向上受到竖直向下的拉力和竖直向上的摩擦力,这两个力是平衡力,大小相等。
故答案为:大气压;摩擦。
二、 选择题(共4小题)
4.小特在玻璃杯内盛满水,杯口盖上一张硬纸片(不留空气),然后托住纸片,将杯子倒置或倾斜,水都不流出,纸片也不掉下(如图所示)。该活动所研究的问题是( )
A.大气压强有多大
B.水的重力与大气压力之间的关系
C.大气对各个方向是否都有压强
D.液体向各个方向都有压强
【解析】解:该实验是探究大气压存在的实验,因此针对该实验可以提出问题为大气压向各个方向有压强吗?假设:大气向各个方向有压强;目的是探究大气压向各个方向是否有压强;结论:大气压向各个方向有压强;因此只有C选项符合要求。
故选:C。
5、下列医院中物品的应用与气压无关的是( )
A.医生进行肌肉注射 B.用真空采血管采血
C.医生给病人拔火罐 D.注射器抽取药液
【解析】解:A、医生用注射器进行肌肉注射,是由于推力的作用把药液推入肌肉,与大气压无关,故A正确;
B、用真空采血管采血是利用了人体内血压较高将血液自动压入管内的,与气压有关,故B错误;
C、医生给病人拔火罐时,罐内气压小于外界大气压,火罐才能扣在身体上,与大气压有关,故C错误;
D、用注射器抽取药液,由于外界大气压大于注射器内气压才能吸出药液,与大气压有关,故D错误。
故选:A。
6.如图所示,下列情景都与压强有关,其中能证明大气压强存在的是( )
A. B.
C. D.
【解析】解:A、液体的压强随着深度的增加而增加,与大气压无关,故A错误;
B、“覆杯”实验证明了大气压的存在,并且大气压很大,故B正确;
C、如图实验,向下吹气时,乒乓球会上运动,说明流体压强与流速有关,故C错误;
D、压力的作用效果与压力和受力面积的大小有关,压力相同、受力面积越小,压力的作用效果越明显,与大气压无关,故D错误。
故选:B。
7.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,下列说法中正确的是( )
A.如图,玻璃管竖直时,上端无水银的部分是真空的
B.玻璃管倾斜时,外界大气压强变为74cm高水银柱
C.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
D.若换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差变小
【解析】解:A、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A正确;
B、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B错误;
C、上端碰出一小孔,管内水银会下降,而不会向上喷,故C错误;
D、若换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差不变,故D错误。
故选:A。
三、 实验探究题(共1小题)
8.如图,将长约1m、一端封闭的玻璃管灌满水银,用手指将管口堵住,倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度就不再下降,这时管内外水银面高度差约750mm。
(1)实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是 大气压 支持这段水银柱不会落下,大气压的数值就等于750mm水银柱所产生的压强,通过计算可知当地的大气压为 0.9996×105 Pa。(ρ水银=13.6×103kg/m3)
(2)实验中选用水银而不是水来做实验,这是利用水银的 密度 较大的特性;在实验过程中,若像图丁中一样将玻璃管倾斜,水银柱的竖直高度将 不变 。
(3)如果将此装置拿到高山上,观察到的现象是水银柱的竖直高度将 变小 。
【解析】解:(1)实验装置最早测出大气压的值,开始要在水银管内灌满水银,这样可以将管内空气全部排出,保证管内水银上方为真空;玻璃管内水银柱不会落下是靠大气压支持;首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利;一个标准大气压支持的水银柱的高度h=760mm;水银柱的高度为760mm,此时的大气压值为:p=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×750×10﹣3m=0.9996×105Pa;
(2)做托里拆利实验时应选用密度大的汞液,而不是水来做实验,为了操作方便;玻璃管的粗细、长短、倾斜,以及水银槽中水银的多少无关;
(3)大气压随高度的增加而减小,将此装置拿到高山土,观察到的现象是水银柱高度变小。
故答案为:(1)大气压;0.9996×105;(2)密度;不变;(3)变小。
四、 解答题(共1小题)
9.全国新冠疫苗在如火如荼的注射之中,市民到了注射点后,首先要用体外测温仪进行测温,然后医生进行登记信息,确认信息后,即可进行注射。如图所示,医生用细针抽出瓶内疫苗液体,再注射进市民的肌肉之中。请你找出其中蕴含的两个物理原理,并进行解释。
【解析】答:(1)注射器针头做得尖,是在压力一定的情况下,通过减小受力面积,增大压强;
(2)注射器将药液吸入针筒之前,需要先排出针筒内的空气,这样,针筒内的气压减小,药液受到外界大气压的作用,会被压入针筒,故吸药液是利用了大气压。
B 能力提升练
一、 填空题(共3小题)
1.如图,小明在做“瓶吞鸡蛋”实验,他先在瓶里铺一层沙子,然后在瓶中放入少许点燃的酒精棉,瓶内棉团停止燃烧后,瓶内压强变 小 (选填“大”或“小”),鸡蛋在 大气压 的作用下进入瓶中,要让吞入瓶中的鸡蛋吐出,可将瓶倒置,并向上面浇 热 (选填“冷”或“热”)水。
【解析】解:(1)在瓶里铺一层沙子,然后在瓶中放入少许点燃的酒精棉,再用剥了壳的鸡蛋堵住瓶口,过一会儿瓶内的酒精棉熄灭,瓶内温度降低,瓶内气压减小,瓶外大气压强大于瓶内气压,鸡蛋被大气压压入瓶内,实验表明大气压的存在;
(2)要让吞进瓶中的鸡蛋吐出,可将瓶倒置,并向瓶上浇热水,瓶内气体膨胀,气压升高,瓶内气压大于瓶外气压,把鸡蛋压出。
故答案为:小;大气压;热。
2.如图所示的是测量大气压强的装置,玻璃管长约1m,槽内装有水银,第一次利用此装置测出大气压强的科学家是 托里拆利 ,若将玻璃管稍稍倾斜,则管内外水银面的高度差将 不变 ,若选用密度比水银小的液体做实验,则大气压能支持的液柱的高度会 变大 ,若把此装置从天塔首层乘电梯带到顶层,则管内外水银面的高度差将 变小 。(后三项均选填“不变”、“变大”或“变小”)
【解析】解:(1)第一次利用此装置测出大气压强的科学家是托里拆利;
将玻璃管略微倾斜,管内水银柱的长度变长,玻璃管倾斜时管内水银柱的高度差不变;
(2)若选用密度比水银小的液体做实验,根据p大气=ρ水银gh=ρ液gh可知大气压能支持的液柱的高度会变大;
位置较高处的大气压较低,玻璃管中水银柱的高度就会下降,将此装置天塔首层乘电梯带到顶层,则管内外水银面的高度差减小。
故答案为:托里拆利;不变;变大;变小。
3.甲瓶是自制温度计,乙瓶是自制水气压计。当甲瓶放入热水中时,细管中的水柱高度将会 升高 ;当带着塑料袋中的乙瓶下山时,细管中的水柱将会 降低 。(不变,升高或降低)
【解析】解:(1)当甲瓶放入热水中时,瓶内的气体因受热体积变大,气压也变大,使细管中的水柱高度将会升高;
(2)因瓶内的气压等于大气压加上细管内水柱产生的压强,当带着塑料袋中的乙瓶下山时,由于大气压随高度的减小而增加,所以因大气压变大,则细管中的水柱将逐渐降低。
故答案为:升高;降低。
二、 选择题(共4小题)
4.如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,橡皮塞与瓶口紧密接触。从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如表所示。根据实验现象,下列判断错误的是( )
楼层
1
2
3
4
5
管内与瓶内水面的高度差/cm
5
5.3
5.7
6
6.3
A.水柱高度h增大,说明大气压升高了
B.往瓶内吹气后,瓶内气压大于瓶外大气压
C.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大
D.上楼的过程中,瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响
【解析】解:A、由于高度增加,大气压减小,故A错误;
B、从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故B正确;
C、水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大,故C正确;
D、由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确;
故选:A。
5.如图所示是“天气预报瓶”的创意新品,A为玻璃管,与大气相通,B为密闭的玻璃球,A与B下部相通,内装红墨水。下列说法正确的是( )
A.晴天气压比阴雨天的高,阴雨天A管液面逐渐下降
B.A管与B球中液面相平时,B球内气压等于外界大气压
C.A管越细,越容易看出天气引起的气压变化
D.A管中液面上升时,表示外界大气压增大
【解析】解:A、晴天大气压比阴雨天高,即阴雨天时瓶外的大气压小于晴天时瓶外的大气压,根据p内=p外+ρgh可知,阴雨天A管液面逐渐升高,故A错误;
B、A管和B球液面相平时,两液面受到气体的压强相等,说明B球内气压等于外界大气压,故B正确;
C、压强差一定时,液面的高度差应该是一定的,不会因为管的粗细而发生改变,故C错误;
D、A管液面上升时,说明内部气体压强大于外界大气压,即外界大气压减小,故D错误。
故选:B。
6.如图为小明发明的给鸡喂水自动装置,同学们关于此装置的讨论,其中正确的是( )
A.当瓶口露出水面时,瓶内水会流出,实现给鸡自动喂水
B.瓶内灌水时必须灌满,否则瓶子上端有空气,水会迅速流出来
C.大气压可以支持大约10米高的水柱,瓶子太短,无法实现动喂水
D.若外界大气压突然降低,容器中的水会被“吸”入瓶内,使瓶内的水面升高
【解析】解:A、当瓶口露出水面时,空气通过瓶口进入瓶内,使瓶内气体压强与液体压强之和大于外界大气压,水从瓶内流出;当水面刚好封住瓶口时,瓶内气体压强与液体压强之和等于外界大气压时,水停止流出,故A正确;
B、瓶内灌水时没必要灌满,瓶子上端有空气,水流出来一些后,瓶内气压降低,就不会再流出了,故B错误;
C、大气压能支持10.336米高的水柱,而瓶内水的高度远远小于这个高度,可以被大气压支持,如瓶内有空气,当气体压强与液体压强之和大于外界大气压时,则水会流出,C错误;
D、如果大气压降低,瓶内的水面将下降,大气压升高,才会将水压回去,故D错误。
故选:A。
7.下列生活中的现象均与气压有关,其中一个利用的原理与另外三个不同的是( )
A.拔火罐
B.吸盘贴在墙壁
C.吸饮料
D.高压锅煮饭
【解析】解:ABC、拔火罐、吸饮料、吸盘紧贴在墙面这三项都是利用了大气压来完成的,故ABC不符合题意;
D、高压锅密封好,锅内气压高于外面大气压,而液体的沸点与气压有关,气压越高沸点越高,所以高压锅内水的沸点高于100℃,高压锅不是利用大气压,故D符合题意。
故选:D。
三、 计算题(共1小题)
8.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)
【解析】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。
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4.4kg。
(1)则大气对吸盘的压力为 44 N(g取10N/kg),大气压的测量值为 1.1×105 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 小 。
(3)根据大气压的知识我们知道: 马德堡半球 实验证明了大气压的存在, 托里拆利 实验第一次测出了大气压的值。
(4)1标准大气压:p0= 1.013×105 Pa,粗略计算时可取为1×105Pa,相当于 76 cm高水银柱产生的压强。
【解析】解:(1)大气对吸盘的压力:F=G=mg=4.4kg×10N/kg=44N;
根据p=可得大气压的测量值:p===1.1×105Pa;
(2)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p=可知大气压的测量值会相应偏小;
(3)马德堡半球实验证明了大气压的存在,托里拆利实验第一次测出了大气压的值;
(4)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h==≈0.76m=76cm,即相当于76cm高水银柱产生的压强。
故答案为:(1)44;1.1×105;(2)小;(3)马德堡半球;托里拆利;(4)1.013×105;76。
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