大氣壓強練習(xí)題1
三、大氣壓強
5分鐘訓(xùn)練(預(yù)習(xí)類訓(xùn)練,可用于課前)
1.1643年意大利科學(xué)家托里拆利首先用___________的方法測出了___________的數(shù)值,他所依據(jù)的就是“用大氣壓與液體壓強相比較”的原理。為了紀(jì)念他對科學(xué)所作的貢獻(xiàn),將他測量大氣壓強的實驗叫做___________實驗。
思路解析:托里拆利通過實驗的方法首先測量出大氣壓強的數(shù)值,對科學(xué)作出了極大的貢獻(xiàn)。為了紀(jì)念他的杰出貢獻(xiàn)將這個實驗叫做托里拆利實驗。
答案:實驗 大氣壓強 托里拆利
2.在溫度不變的條件下,一定質(zhì)量的氣體,體積減小壓強就_______,體積增大壓強就_______。 思路解析:一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的條件下,體積與壓強的關(guān)系是體積增大壓強就變小,體積減小壓強就會變大。
答案:增大 減小
3.計算 2.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=___________帕斯卡,100帕斯卡=___________毫米汞柱。 1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=___________厘米汞柱高。
答案:2.5×10 0.76 76
4.用來測定大氣壓的儀器是( )
A.托里拆利實驗 B.氣壓計
C.馬德堡半球?qū)嶒?D.高度計
思路解析:用來測定大氣壓的儀器叫氣壓計。常用的氣壓計有水銀氣壓計和金屬盒氣壓計也叫無液氣壓計。托里拆利實驗是測定大氣壓值的實驗,馬德堡半球的實驗是證明大氣壓存在的實驗。大氣壓的值并不是固定不變的,隨著離地面高度的增加,大氣壓的值明顯地降低。在海拔2 000 m以內(nèi),我們可以近似地認(rèn)為,每升高12 m,大氣壓降低13-3- Pa(1 mm水銀柱)。利用大氣壓隨高度變化的規(guī)律,在無液氣壓計的刻度盤上標(biāo)上高度就構(gòu)成了高度計,它是航空、登山必不可少的儀器。
答案:B
10分鐘訓(xùn)練(強化類訓(xùn)練,可用于課中)
1.如圖14-3-1所示實驗中不能說明大氣壓存在的是( ) 5
圖14-3-1
思路解析:說明大氣壓存在最有名的實驗是馬德堡半球?qū)嶒,在實驗室模仿其實驗常用兩皮碗對吸;瓶吞雞蛋是內(nèi)外大氣壓強差造成的,能說明大氣壓的存在;紙托水杯其實是大氣壓托住了紙和水;橡皮膜凸出是液體壓強造成的。
答案:D
2.(2010江蘇南通)下列現(xiàn)象中,不屬于利用大氣壓強的是( )
A.自來水筆吸墨水 B.用吸管吸飲料
C.活塞式抽水機抽水 D.高壓鍋煮飯
思路解析:自來水筆吸墨水是膠皮管內(nèi)空氣稀薄壓強小于膠皮管外的大氣壓,在外界大氣壓的作用下,墨水被壓進(jìn)膠皮管里的;用吸管吸飲料時,吸管中的空氣壓強小于吸管外的大氣壓強,飲料被大氣壓壓入吸管的;活塞式抽水機抽水,也是同樣的道理,水是被大氣壓進(jìn)水管的。所以ABC都是利用大氣壓強的。高壓鍋煮飯,是利用高壓蒸氣,不是利用大氣壓強的。所以D符合題目要求。
答案:D
3.如圖14-3-2所示是某同學(xué)畫魚兒戲水時魚吐出氣泡的情景,請運用學(xué)過的物理知識判斷其中畫法正確的是 ( )
圖14-3-2
A.甲圖 B.乙圖
C.丙圖 D.三圖都正確
思路解析:魚兒戲水時吐出氣泡密封了一定質(zhì)量的氣體,氣泡上升時,壓強減小,因此體積變大。
答案:C
4.大氣壓強的值為10 Pa,則大氣壓對你的一只大拇指指甲表面的壓力大約是( )
A.1 N B.10 N
C.100 N D.1 000 N
思路解析:可估算手指甲的面積為1 cm,則S=1 cm=10 m,所以
F=pS=10 Pa×10 m=10 N。
答案:B
5.下列事例中,屬于利用大氣壓的是( )
A.用吸管把飲料吸入嘴里
B.打針時,把藥液注入肌肉里
C.癟進(jìn)去的乒乓球放入熱水中燙一燙又能恢復(fù)原狀
D.當(dāng)壺中的水沸騰時,壺蓋不斷地跳動
思路解析:當(dāng)我們把吸管里的空氣吸出一部分時,吸管內(nèi)的壓強變小了,而外面的大氣壓強大于吸管內(nèi)的壓強,這樣飲料就在大氣壓的作用下流入嘴里。選項A正確。平常肌肉內(nèi)部的壓強和大氣壓強相平。打針時是推力將藥液壓入血管里的,把癟進(jìn)去的乒乓球放入熱水中燙一燙又能恢復(fù)原狀,這是由于放入熱水中燙一燙后,乒乓球內(nèi)的空氣受熱膨脹,使壓強比外界大氣壓強大所致,C錯。當(dāng)壺中的水沸騰時,壺蓋不斷地跳動。這是由于壺中水蒸氣的'壓強大于外界空氣的壓強所致,則D也錯。
答案:A
6.請你觀察如圖14-3-3所示的現(xiàn)象,從中可知北京當(dāng)時的大氣壓值________一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。(填:“大于”“等于”或“小于”)這個現(xiàn)象可以間接說明大氣壓隨高度增加而________。(填“增大”“減小”或“不變”) 5-4222-425
圖14-3-3
思路解析:在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的沸點是100 ℃,大氣壓隨高度的增加而減小,液體的沸點隨氣壓的升高而升高。
答案:等于 減小
快樂時光
一個非常在乎士兵儀容的上校一天見一個士兵犯規(guī),立即吼到:“過來!上衣口袋沒扣上應(yīng)該怎么辦?”受驚的士兵說:“回、回答長官,應(yīng)該馬上扣好。”“很好,那還不快動手?”“是、是,長官??”士兵戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢地給上?酆昧松弦驴诖。
30分鐘訓(xùn)練(鞏固類訓(xùn)練,可用于課后)
1.在做托里拆利實驗時,若管頂打個洞,則管內(nèi)液柱( )
A.從小洞噴出 B.保持不變
C.充滿全管 D.與槽中液面相平
思路解析:當(dāng)上面打個洞,管與槽構(gòu)成連通器,結(jié)果液面要保持相平,即管中液面上和槽中液面上氣壓相等。
答案:D
2.做托里拆利實驗時,下列哪一項會對測量結(jié)果造成不良影響( )
A.玻璃管傾斜 B.玻璃管的粗細(xì)
C.玻璃管插入水銀槽的深度 D.玻璃管內(nèi)漏進(jìn)空氣
思路解析:托里拆利實驗,是通過大氣壓支持液柱高而確定大氣壓值的,液體的壓強與容器的形狀、液體的多少等無關(guān),漏進(jìn)空氣,管內(nèi)液面不是真空,測得的值會偏小。 答案:D
3.在冬天,裝有一定量水的熱水瓶過了一段時間后,軟木塞不易撥出,這主要是由于( )
A.瓶內(nèi)氣壓大于大氣壓 B.瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓
C.瓶塞遇冷收縮 D.塞子與瓶口間的摩擦力增大
思路解析:裝有一定量水的熱水瓶內(nèi)密封了一定質(zhì)量的氣體,過了一段時間后瓶內(nèi)的溫度比剛充進(jìn)熱水時降低,氣體壓強變小,瓶內(nèi)氣壓小于外界大氣壓,外界大氣壓把軟木塞壓緊,所以軟木塞不易撥出。
答案:B
4.如圖14-3-4所示,在玻璃管的頂端打開一個小孔(當(dāng)時大氣壓為760毫米汞柱),則管內(nèi)水銀將( )
圖14-3-4
A.往上噴出 B.保持原來的高度不變
C.降低到和管外水銀相平 D.上下往返運動
思路解析:在玻璃管的頂端打開一個小孔,玻璃管與容器就構(gòu)成了一個連通器,根據(jù)連通器原理,兩容器的液面要相平。所以玻璃管內(nèi)的水銀將向下流,直到管內(nèi)外水銀相平為止。 答案:C
5.小明同學(xué)做托里拆利實驗時,不小心使玻璃管內(nèi)進(jìn)了一點空氣,測得大氣壓值將(外界為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)( )
A.大于760毫米汞柱 B.小于760毫米汞柱
C.等于760毫米汞柱 D.無法判斷
思路解析:正確地做托里拆利實驗時,要求玻璃管內(nèi)水銀柱上方為真空,此時,玻璃管內(nèi)外水銀柱的高度差就代表當(dāng)?shù)卮髿鈮旱闹怠H绻AЧ軆?nèi)進(jìn)了一點空氣,則玻璃管內(nèi)水銀柱上方就有空氣產(chǎn)生的壓強,因此測得的大氣壓就小于當(dāng)?shù)貙嶋H的大氣壓值。
答案:B
6.(2010北京海淀)游泳池內(nèi)水的深度為2 m,在池底水產(chǎn)生的壓強為_____Pa。(g取10 N/kg) 思路解析:水的密度是已知的:ρ水=1.0×10 kg/m,g=10 N/kg,h=2 m。將上述已知量代入液體內(nèi)部壓強p=ρ
答案:2×10
7.(2010北京海淀)如圖14-3-5所示,在裝滿水的杯子上蓋一張紙片,將杯子倒置過來,紙片不下落,說明紙片受到向上的_________力的作用。 4水33gh公式即可求出。
圖14-3-5
思路解析:大氣如同液體一樣,有重力且具有流動性;
在同一深度壓強相等且壓強能向各個
方向傳遞。杯子里的水在重力作用下有下落的趨勢,紙片在水的重力作用下也有下落的趨勢,但紙片不下落,說明是大氣壓力的作用。
答案:大氣壓
8.(2010江蘇無錫)小明想用如下的方法測量大氣壓強:將一個面積為1×10 m的吸盤按在光滑的水平桌面上,擠出里面的空氣,用最大刻度值為5 N的彈簧測力計測量大氣壓力如圖14-3-6所示。然后計算大氣壓強。若大氣壓強為1.01×10 Pa則吸盤受到的大氣壓力是_________N。小明發(fā)現(xiàn)不能用這個測力計完成測量,其原因是__________________________。 5-32
圖14-3-6 圖14-3-7
思路解析:根據(jù)F=pS,可求出大氣對吸盤的壓力 F=pS=1.01×10 Pa×1×10 m=101 N。彈簧測力計最大刻度值為5 N,所以用該彈簧測力計不能完成此實驗。
答案:101 大氣壓力大于彈簧測力計最大刻度值5 N
9.已知外界大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,如圖14-3-7所示的托里拆利實驗裝置中,管內(nèi)水銀上方為真空,則管內(nèi)A點的壓強為_________,槽內(nèi)B點的壓強為_________。
思路解析:大氣的壓強仍可以從液體壓強的公式p=ρgh和托里拆利實驗原理p=p水銀進(jìn)行分析。管內(nèi)水銀面上方是真空,A點的壓強是由A以上的水銀柱產(chǎn)生的。PA=10 cmHg(Hg表示汞,cmHg也可以作為壓強的單位);B點在水銀槽下2 cm深處,B處的壓強是大氣壓和2 cm水銀柱共同產(chǎn)生的壓強。
答案:10 cmHg 78 cmHg
10.給病人進(jìn)行靜脈注射的輸液瓶上為什么另外要插進(jìn)一根短小的管子?這根管子起什么作用?
答案:輸液瓶里的藥液流出后,瓶內(nèi)氣體容積變大,壓強減小,當(dāng)瓶內(nèi)氣體壓強小于瓶外大氣壓時,可以看到有空氣泡通過小管進(jìn)入藥液瓶,空氣進(jìn)入藥瓶,使瓶內(nèi)氣體壓強保持一定,讓藥液在重力作用下進(jìn)入人體的靜脈。
11.張強同學(xué)家的高壓鍋蓋上標(biāo)有“××鋁制品廠18 cm
壓力鍋”的字樣,他測得高壓鍋限5-32
壓閥(圖14-3-8)的質(zhì)量為70 g,排氣孔的橫截面積約為10 mm。問這個高壓鍋工作時,其內(nèi)部水蒸氣的最大壓強為多大?若鍋蓋面積為260 cm,則它所能承受的壓力至少多大才能保證安全?(設(shè)大氣壓p0=10 Pa) 522
圖14-3-8
思路解析:當(dāng)高壓鍋內(nèi)部水蒸氣的壓強最大時,高壓鍋限壓閥受力平衡,內(nèi)部水蒸氣對限壓閥向上的壓力等于限壓閥所受大氣壓力與重力之和。鍋蓋所承受的壓力近似等于鍋蓋外部向下的大氣壓力與內(nèi)部水蒸氣對鍋蓋向上的壓力差,當(dāng)鍋內(nèi)氣壓最大時,鍋蓋所承受的壓力也最大,在高壓鍋技術(shù)指數(shù)上也就要求高壓鍋至少為鍋內(nèi)氣壓最大時鍋蓋所承受的壓力。 答案:(1)p0S1+mg=pS1
70?10?3?10mg55p=p0+=10 Pa+ Pa=1.7×10 Pa。 ?5S110
(2)鍋蓋所承受最大壓力為:
F=pS2-p0S1=(1.7×10-10)×260×10 N=1.82×10 N。
12.現(xiàn)在,給你一塊橡皮膜、一個茶杯、一根吸管、一把刻度尺、線繩、膠帶,請你設(shè)計制作一個簡易的氣壓計,使其能夠粗略地比較每天的氣壓高低。請說出制作方法,并說明使用方法。
思路解析:粗略地比較每天的氣壓高低,可以從使橡皮膜上下大氣壓差使橡皮膜發(fā)生形變帶動吸管上下移動來判斷。外界氣壓增大,橡皮膜下凹,帶動吸管以茶杯邊緣某處為支點向上轉(zhuǎn)動。
外界氣壓減小,橡皮膜上凸,帶動吸管以茶杯邊緣某處為支點向下轉(zhuǎn)動。
答案:如圖所示:制作方法:用線繩給茶杯口扎上橡皮膜,將吸管的一端用膠帶固定在橡皮膜的中央,另一端指向直立著的刻度尺。
55-43
使用方法:吸管的右端上移,表示氣壓升高;吸管的右端下移,表示氣壓降低
13.把塑料掛衣鉤緊貼在光滑的墻上,如圖14-3-9所示。用它可以掛衣服、書包等,這是為什么?
圖14-3-9
思路解析:塑料掛衣鉤能緊貼在墻上靜止不動,顯然有摩擦力和鉤及所掛物體的重力來平衡。摩擦力的產(chǎn)生是由于壓力的作用的結(jié)果。吸盤內(nèi)的空氣被擠出,塑料掛衣鉤在外界大氣壓的作用下牢牢地固定在墻上了。
答案:當(dāng)塑料掛衣鉤緊貼在墻上時,吸盤內(nèi)的空氣被擠出,大氣壓把塑料吸盤緊壓在墻上,掛衣鉤與墻壁之間產(chǎn)生較大的摩擦力,所以可以掛書包或衣物等。
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