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1、大氣壓強(qiáng)拓展訓(xùn)練、選擇題( 本大題共 1小題,共 10.0 分)1( 10 分)將裝滿水銀的玻璃管倒插入水銀中,靜止時(shí)液柱如圖所示,下列說(shuō)法正確的是A 此時(shí)大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于 760mm 高的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)B若水銀面上有水平向右的持續(xù)氣流,液柱長(zhǎng)度會(huì)變長(zhǎng)C若水銀面上有水平向左的持續(xù)氣流,液柱長(zhǎng)度會(huì)變短 D 若管上提(管口未露出液面) ,管內(nèi)外液面高度差變大 、填空題( 本大題共 1小題,共 10.0 分)2(10 分)如圖甲、乙、丙所示的圖片中,請(qǐng)仔細(xì)觀察,圖是自制氣壓計(jì),它是根據(jù) 實(shí)驗(yàn)的原理制成的。三、實(shí)驗(yàn)探究題( 本大題共 8 小題,共 80.0 分)3(10 分)如圖所示是托里拆利實(shí)驗(yàn),
2、根據(jù)圖示完成下面的問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得玻璃管內(nèi)水銀柱的高度為mm。(2)通過(guò)計(jì)算可知當(dāng)時(shí)的氣壓為pa。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若像圖丁中一樣將玻璃管傾斜,則水銀柱的高度將 ,水銀柱的長(zhǎng)度將 。(均選填“變長(zhǎng)” “變短”“不變”)(4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中, 玻璃管中的水銀沒(méi)有裝滿, 則測(cè)量的大氣壓值比真實(shí)值要。(選填“偏大”或“偏小” )(5)實(shí)驗(yàn)中不小心將玻璃管的頂 部打 破,則你能看到的現(xiàn)象是 。4(10 分)大氣壓的測(cè)量過(guò)程 如圖,將長(zhǎng)約 1m、一端封閉的玻璃管灌滿水銀,用手指將管真空 口堵住,倒插在水銀槽中。放開(kāi)手指,管內(nèi)水銀面下降到一定 高度就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面高度差約760mm。(1)
3、實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,管外水銀面的上方是 空氣,因此,是 支持這段水銀柱不會(huì)落下。這個(gè)實(shí)驗(yàn)最 早是由意大利科學(xué)家 做的。( 2)實(shí)驗(yàn)中把玻璃管傾斜,豎直高度差將;若換用直徑稍大的玻璃管重新實(shí)驗(yàn),管內(nèi)外水銀面高度差將 (填“變 大”、“不變”、或“變?。7桨?( 3)除了上述實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量大氣壓,請(qǐng)?jiān)僭O(shè)計(jì)一個(gè)其他實(shí)驗(yàn)方案。 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)需要的器材和測(cè)量過(guò)程: 。5( 10 分)某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值, 實(shí)驗(yàn)步驟如下:( 1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端, 然后用橡皮帽堵住注射器的小孔, 這樣做的目 的是 。(2)如圖所示,用細(xì)尼龍繩拴住注射
4、器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相 連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞 時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 30N 。3)如圖,用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為cm,計(jì)算出活塞的橫截面積。4)計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為Pa。5)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差較大,請(qǐng)分析,該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)致測(cè)量值偏小的因素有一種即可)6( 10 分)在測(cè)定大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,因缺少大量程的彈簧測(cè)力計(jì),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并進(jìn)行了如 下的實(shí)驗(yàn)(如圖所示) 。將蘸水的塑料掛鉤吸盤(pán)按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑料吸盤(pán)內(nèi)的空氣,測(cè)出吸盤(pán) 的直徑為 d;將裝有適量細(xì)沙的小桶輕輕地掛在吸盤(pán)的塑料掛鉤上;用小勺輕輕地向小桶內(nèi)加沙,
5、直到塑料吸盤(pán)剛好脫離玻璃板,用天平測(cè)出這時(shí)小桶和沙 的總質(zhì)量為 m。請(qǐng)幫助同學(xué)們完成下列問(wèn)題(1)將吸盤(pán)蘸水后再按壓在光滑水平板面上,其目的是為了。(2)吸盤(pán)脫離玻璃板時(shí),若不計(jì)塑料掛鉤的質(zhì)量,空氣對(duì)塑料吸盤(pán)的壓力大小是 此時(shí)的受力面積大小是 ,測(cè)得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式是 (均用字母表示, 寫(xiě)出最終的化簡(jiǎn)結(jié)果) 。(3)同學(xué)們經(jīng)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)測(cè)量值與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣壓有較大的差異,實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要 原因可能是 (寫(xiě)出一條即可)7( 10 分)某實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值,實(shí)驗(yàn) 步驟如下:(1)如圖甲所示, 把注射器的活塞推至注射器筒的底端, 然后用橡皮帽堵住注射器的
6、小孔, 這樣做的目的是 。2)如圖乙所示, 用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部, 使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 30N 。3)如圖丙所示,用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為cm,計(jì)算出活塞的橫截面積。4)計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為Pa。5)為了減小本實(shí)驗(yàn)的誤差,請(qǐng)說(shuō)出你的操作方法(請(qǐng)寫(xiě)出一條)8( 10分)小明利用標(biāo)有最大刻度值 2.5mL 的一次性注射器等器材,對(duì)大氣壓的值進(jìn)行測(cè) 量,如圖甲,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:a先讓注射器吸入少量水,然后將活塞推至注射器底端,當(dāng)注射器的小孔充滿水后,再用 橡皮帽封住注射器的小孔,這樣
7、做的目的是。b用細(xì)繩拴住注射器活塞頸部,使繩另一端與彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤相連,然后水平向右慢慢地 拉動(dòng)注射器筒, 如圖所示。 當(dāng)注射器中的活塞時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 7.5N。c測(cè)出注射器 的長(zhǎng)度為 4cm。 d根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)。算出大氣壓的值。(1)實(shí)驗(yàn)所用的器材為:注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽、水和。(2)此注射器活塞的橫截面積是cm2根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出大氣壓強(qiáng)是Pa。(3)小明發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量拉力很難做到讀數(shù)準(zhǔn)確,在同組同學(xué)討論交流后,他 們利用在燒杯中緩慢加水的方法測(cè)量拉力, 如圖乙, 那么他們還需要測(cè)量 的重力 來(lái)反映大氣對(duì)活塞壓力的大小。(4)同組的小華提出把燒杯和水改成鉤碼
8、,實(shí)驗(yàn)會(huì)更方便準(zhǔn)確,經(jīng)過(guò)激烈的辯論大家一致 認(rèn)為小華觀點(diǎn) ,(選填 “正確”“不正確”)這樣測(cè)量大氣壓的測(cè)量值可能 。選“偏大” “偏小”“無(wú)影響”)9(10 分)吳老師演示瓶吞雞蛋的實(shí)驗(yàn):在瓶子里放少許棉花(圖a),點(diǎn)燃棉花并燃燒一段時(shí)間(圖 b)。后,在瓶口放上雞蛋(圖 c)。過(guò)一會(huì)兒,出現(xiàn)瓶吞雞蛋的現(xiàn)象(圖d)。為了增加趣味性,老師把瓶口向下(圖f)再次演示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果瓶向上吞了雞蛋(圖g)。小王同學(xué)分析了此實(shí)驗(yàn)形成的原因(1)瓶?jī)?nèi)棉花被點(diǎn)燃,其目的可使瓶?jī)?nèi);(2)在瓶口放上雞蛋,過(guò)一會(huì)兒瓶開(kāi)始吞雞蛋,其原因是(3)瓶吞雞蛋的原因是。10( 10 分)如圖甲和乙分別是托里拆利實(shí)驗(yàn)和自制的水
9、氣壓計(jì)裝置:(1)在托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置中, 玻璃管內(nèi)水銀柱不會(huì)下落是由于 的作用。 如果將玻璃 管直徑增大一倍,水銀柱的高度是cm。(2)將上述裝置從大廈一樓移到 20 樓,會(huì)發(fā)現(xiàn)甲裝置中的水銀柱 ,乙裝置細(xì)管中 的水柱 (均選填“上升、不變、下降” )大氣壓強(qiáng)拓展訓(xùn)練參考答案與試題解析一、選擇題( 本大題共 1小題,共 10.0 分)1( 10 分)將裝滿水銀的玻璃管倒插入水銀中,靜止時(shí)液柱如圖所示,下列說(shuō)法正確的是A 此時(shí)大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于 760mm 高的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)B若水銀面上有水平向右的持續(xù)氣流,液柱長(zhǎng)度會(huì)變長(zhǎng)C若水銀面上有水平向左的持續(xù)氣流,液柱長(zhǎng)度會(huì)變短D 若管上提(管口未露出液
10、面) ,管內(nèi)外液面高度差變大 【考點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法【分析】(1)在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差反映了大氣壓強(qiáng)的大??;(2)流速大,壓強(qiáng)小;(3)在正常情況下,托里拆利實(shí)驗(yàn)中,玻璃管上方應(yīng)該是真空,此時(shí)如果上提或下壓玻璃 管,只要管口不離開(kāi)水銀面,水銀柱的高度差將不會(huì)改變?!窘獯稹拷猓?A 、讀圖可知,玻璃管內(nèi)水銀面到水銀槽中水銀面的垂直高度小于760mm,因此,當(dāng)時(shí)大氣壓強(qiáng)小于 760mm高的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng),故 A 錯(cuò)誤;BC、若水銀面上有水平向右或向左的持續(xù)氣流時(shí),液面上方空氣流動(dòng)速度大,氣壓小,液 柱長(zhǎng)度會(huì)變小,故 B 錯(cuò)誤, C 正確;D 、若管上提(管口未露出液面
11、) ,管內(nèi)外液面高度差不變,故 D 錯(cuò)誤。故選: C?!军c(diǎn)評(píng)】此題是實(shí)驗(yàn)中很容易遇到的現(xiàn)象,在分析時(shí)一定要與理想狀態(tài)下的情況進(jìn)行區(qū)分。 即玻璃管上方為真空時(shí),上提玻璃管,水銀柱高度不變,而混入少量空氣時(shí),則會(huì)改變。二、填空題( 本大題共 1小題,共 10.0 分)2( 10 分)如圖甲、乙、丙所示的圖片中,請(qǐng)仔細(xì)觀察,圖乙 是自制氣壓計(jì),它是根據(jù) 托里拆利 實(shí)驗(yàn)的原理制成的??键c(diǎn)】氣壓計(jì)和抽水機(jī)【分析】 要解答此題需掌握自制氣壓計(jì)和溫度計(jì)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。 一些帶色的水裝入瓶子中,來(lái)測(cè)量氣壓和溫度?!窘獯稹?解:甲圖中觀察細(xì)管中水柱的變化則可以測(cè)量液體的溫度, 就可以測(cè)室溫;溫度計(jì)是利用液體的
12、熱脹冷縮制成的。故甲是溫度計(jì); 氣壓計(jì)中的水倒入大半瓶, 水上方有空氣。 當(dāng)瓶子內(nèi)外氣壓不同時(shí), 的作用下,上升或下降。故乙是氣壓計(jì)。氣壓計(jì)是根據(jù)托里拆利實(shí)驗(yàn)制成的。故答案為:乙; 托里拆利。氣壓計(jì)和溫度計(jì)都是用當(dāng)將此裝置放在空氣里帶色的水在瓶?jī)?nèi)外氣壓點(diǎn)評(píng)】了解儀器的用途,掌握儀器的操作, 另外要知道常見(jiàn)的簡(jiǎn)單儀器的制作原理, 并且 不要混淆了。三、實(shí)驗(yàn)探究題( 本大題共 8 小題,共 80.0 分)3(10 分)如圖所示是托里拆利實(shí)驗(yàn),根據(jù)圖示完成下面的問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得玻璃管內(nèi)水銀柱的高度為760 mm。(2)通過(guò)計(jì)算可知當(dāng)時(shí)的氣壓為1.0336 105 pa。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若像圖
13、丁中一樣將玻璃管傾斜,則水銀柱的高度將不變 ,水銀柱的長(zhǎng)度將 變長(zhǎng) 。(均選填“變長(zhǎng)” “變短”“不變”)( 4)若實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃管中的水銀沒(méi)有裝滿,則測(cè)量的大氣壓值比真實(shí)值要偏小選填“偏大”或“偏小” )5)實(shí)驗(yàn)中不小心將玻璃管的頂部打破,則你能看到的現(xiàn)象是試管中水銀會(huì)下降到與管外水銀相平【考點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法【分析】( 1)由圖可知,實(shí)驗(yàn)中測(cè)得水銀柱的高度為760mm;(2)根據(jù) p gh 求出當(dāng)時(shí)氣壓的大小;(3)玻璃管傾斜時(shí),管中水銀柱長(zhǎng)度將增大,高度不變;(4)管中混入空氣時(shí),會(huì)產(chǎn)生一定向下的壓強(qiáng),使水銀柱高度減小;(5)上端開(kāi)口, 底部連通的容器叫連通器,連通器中裝有同種液體
14、,液體靜止時(shí)液面相平?!窘獯稹拷猓?(1)由圖中數(shù)據(jù)可知,水銀柱的高度為760mm;(2)pgh13.6103kg/m310N/kg 0.76m1.0336105Pa;(3)如圖乙所示,玻璃管傾斜,管中水銀柱長(zhǎng)度將增大,高度不變;(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)管中不慎進(jìn)入少量空氣,則空氣會(huì)產(chǎn)生一定的向下的壓強(qiáng),使管中水銀柱高度 將減??;(5)將玻璃管的頂部打破了一個(gè)小孔后,這個(gè)裝置就相當(dāng)于一個(gè)連通器,所以試管中水銀 會(huì)下降到與管外水銀相平為止。故答案為:(1)760;(2)1.0336105;(3)不變;變長(zhǎng); (4)偏?。唬?)試管中水銀會(huì)下 降到與管外水銀相平?!军c(diǎn)評(píng)】 本題考查了多種情況下水銀柱高度的變化
15、情況, 在解答時(shí), 要抓住托里拆利實(shí)驗(yàn)的 原理大氣壓與管內(nèi)水銀柱壓強(qiáng)是相等的,故大氣壓不變的情況下,水銀柱產(chǎn)生的壓 強(qiáng)也是不變的,即水銀柱高度不變,以及連通器的認(rèn)識(shí),難度不大。4(10 分)大氣壓的測(cè)量過(guò)程 如圖,將長(zhǎng)約 1m、一端封閉的玻璃管灌滿水銀,用手指將管真空 口堵住,倒插在水銀槽中。放開(kāi)手指,管內(nèi)水銀面下降到一定 高度就不再下降,這時(shí)管內(nèi)外水銀面高度差約 760mm。(1)實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)水銀面的上方是真空,管外水銀面的上方是空氣,因此,是 大氣壓 支持這段水銀柱不會(huì)落下。這個(gè)實(shí) 驗(yàn)最早是由意大利科學(xué)家 托里拆利 做的。( 2)實(shí)驗(yàn)中把玻璃管傾斜,豎直高度差將不變 ;若換用直徑稍大的玻
16、璃管重新實(shí)驗(yàn),管內(nèi)外水銀面高度差將 不變 (填 “變大”、“不變”、或“變?。?。方案 ( 3)除了上述實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量大氣壓,請(qǐng)?jiān)僭O(shè)計(jì)一個(gè)其他實(shí)驗(yàn)方案。 寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)需要的器材和測(cè)量過(guò)程: 需要的器材:一個(gè)吸盤(pán)、 一個(gè)彈簧秤、一把刻度尺、一塊玻璃;測(cè)量過(guò)程: 將吸盤(pán)緊附玻璃上(將空氣完全擠出) 用彈簧測(cè)力計(jì)勾住吸盤(pán), 將吸盤(pán)拉離玻璃的力就等于大氣產(chǎn)生壓 力F 用前面學(xué)的刻度尺知識(shí)量取吸盤(pán)的直徑d,那么半徑 r ,所考點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法 分析】(1)在托里拆利實(shí)驗(yàn)中,水銀柱的高度是由外界大氣壓的大小決定的,在玻璃管頂 端真空的情況下,管內(nèi)外水銀柱的高度差一般不會(huì)改變;一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是指可以支持 起
17、 760mm 高水銀柱的大氣壓;玻璃管中混入了空氣,空氣會(huì)對(duì)水銀柱產(chǎn)生向下的壓強(qiáng), 抵消了大氣壓的部分作用效果,所測(cè)高度將變小;2)管內(nèi)水銀柱的高度只與當(dāng)時(shí)的大氣壓有關(guān),而與玻璃管的粗細(xì)、是否傾斜、以及水銀 槽中的水銀的多少無(wú)關(guān);3)讓吸盤(pán)在大氣壓力和彈簧測(cè)力計(jì)拉力作用下平衡,根據(jù)P 算出大氣壓強(qiáng)。解答】解:( 1)托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置最早測(cè)出大氣壓的值,開(kāi)始要在水銀管內(nèi)灌滿水銀,這 樣可以將管內(nèi)空氣全部排出,保證管內(nèi)水銀上方為真空;玻璃管內(nèi)水銀柱不會(huì)落下是靠 大氣壓支持;2)外界大氣壓不變,能支持的水銀柱高不變,若她把玻璃管向下壓或向水銀槽中注入水銀或?qū)⒉AЧ軆A斜一些,或換用直徑稍大的玻璃管,管
18、內(nèi)外水銀面高度差將管內(nèi)水銀柱的液面的高度都不變;3)需要的器材:一個(gè)吸盤(pán)、一個(gè)彈簧秤、一把刻度尺、一塊玻璃;F測(cè)量過(guò)程: 將吸盤(pán)緊附玻璃上(將空氣完全擠出) 用前面學(xué)的刻度尺知識(shí)量取吸盤(pán)的直徑d , P 用彈簧測(cè)力計(jì)勾住吸盤(pán),將吸盤(pán)拉離玻璃的力就等于大氣產(chǎn)生壓力故答案為:( 1)大氣壓;( 2)不變;不變;3)需要的器材:一個(gè)吸盤(pán)、一個(gè)彈簧秤、一把刻度尺、一塊玻璃;測(cè)量過(guò)程: 將吸盤(pán)緊附玻璃上(將空氣完全擠出) 用彈簧測(cè)力計(jì)勾住吸盤(pán),將吸盤(pán)拉離玻璃的力就等于大氣產(chǎn)生壓力r ,所以 用前面學(xué)的刻度尺知識(shí)量取吸盤(pán)的直徑 d ,那么半徑 p點(diǎn)評(píng)】本題考查大氣壓,平時(shí)學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)要多聯(lián)系生活實(shí)際、多
19、舉例、多解釋?zhuān)岣呃盟鶎W(xué)物理知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的能力以及應(yīng)用能力。5( 10 分)某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值, 實(shí)驗(yàn)步驟如下:( 1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端, 然后用橡皮帽堵住注射器的小孔, 這樣做的目 的是 排盡注射器內(nèi)的空氣 。(2)如圖所示,用細(xì)尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相 連,然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞 剛被拉動(dòng) 時(shí),記下彈簧測(cè) 力計(jì)的示數(shù)為 30N 。(3)如圖,用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為6 cm,計(jì)算出活塞的橫截面積。(4)計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為9104 Pa。(5)同學(xué)
20、們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)誤差較大,請(qǐng)分析,該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中導(dǎo)致測(cè)量值偏小的因素有空氣沒(méi)有排盡 。(一種即可)考點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法分析】( 1)將活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔, 這樣做的目的是為了排盡注射器內(nèi)的空 氣。2)由二力平衡的條件分析;3)測(cè)出注射器全部帶刻度的長(zhǎng)度,求出活塞的橫截面積S;4)已知活塞剛被拉動(dòng)時(shí)的拉力F,就可根據(jù) p 大氣 求出大氣壓強(qiáng)的值;5)造成誤差的主要原因是由于注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長(zhǎng)度讀數(shù)不準(zhǔn)確等。解答】解:( 1)為了排盡注射器內(nèi)的空氣,把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔, ( 3)從圖中可以看出,注射器可容納的藥2)
21、活塞剛被拉動(dòng)時(shí),由二力平衡的條件可知:此時(shí)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的壓力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等。3)由圖可知,注射器容積為20ml 20cm3,注射器全部刻度的長(zhǎng)度為 6.00cm,故活塞的橫截面積為 S4 2 10 4m2。4)可計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值為:p 大氣cm2 9 104Pa。5)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,測(cè)量結(jié)果小于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,造成誤差的主要原因是由于注射器內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡、或橡皮帽密封不好、拉力和長(zhǎng)度讀數(shù)不準(zhǔn)確等。故答案為:( 1)排盡注射器內(nèi)的空氣; (2)剛被拉動(dòng); ( 3)6;(4)9104;(5)空氣沒(méi)有排盡。關(guān)鍵是在弄清實(shí)驗(yàn)的原理, 然后點(diǎn)評(píng)】 作為一個(gè)不是按課本方法進(jìn)行測(cè)量大氣壓的實(shí)驗(yàn),才能
22、分析出實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的是哪些物理量,怎么才能計(jì)算出大氣壓強(qiáng)的值。6( 10 分)在測(cè)定大氣壓的實(shí)驗(yàn)中,因缺少大量程的彈簧測(cè)力計(jì),同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)并進(jìn)行了如 下的實(shí)驗(yàn)(如圖所示) 。 將蘸水的塑料掛鉤吸盤(pán)按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑料吸盤(pán)內(nèi)的空氣,測(cè)出吸盤(pán)的直徑為 d; 將裝有適量細(xì)沙的小桶輕輕地掛在吸盤(pán)的塑料掛鉤上; 用小勺輕輕地向小桶內(nèi)加沙,直到塑料吸盤(pán)剛好脫離玻璃板,用天平測(cè)出這時(shí)小桶和沙 的總質(zhì)量為 m。請(qǐng)幫助同學(xué)們完成下列問(wèn)題(1)將吸盤(pán)蘸水后再按壓在光滑水平板面上,其目的是為了排出吸盤(pán)內(nèi)的空氣 。(2)吸盤(pán)脫離玻璃板時(shí),若不計(jì)塑料掛鉤的質(zhì)量,空氣對(duì)塑料吸盤(pán)的壓力大小是mg ,此時(shí)的受力面
23、積大小是 ,測(cè)得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式是 (均用字母表 示,寫(xiě)出最終的化簡(jiǎn)結(jié)果) 。(3)同學(xué)們經(jīng)計(jì)算后發(fā)現(xiàn)測(cè)量值與當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣壓有較大的差異,實(shí)驗(yàn)中誤差產(chǎn)生的主要 原因可能是 吸盤(pán)內(nèi)空氣未排干凈 (寫(xiě)出一條即可)考點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法 分析】(1)把塑料吸盤(pán)按壓在光滑水平的玻璃板上,擠出塑料吸盤(pán)內(nèi)的空氣,則吸盤(pán)在外 界大氣壓的作用下被緊壓在玻璃板上;2)而裝有適量細(xì)砂的小桶掛在吸盤(pán)的塑料掛鉤上,小桶對(duì)吸盤(pán)有個(gè)向下的拉力,在不計(jì) 塑料掛鉤的質(zhì)量的情況下,要使吸盤(pán)脫離玻璃板,小桶對(duì)吸盤(pán)的拉力應(yīng)等于大氣壓對(duì)吸 盤(pán)的壓力,根據(jù) p 求出壓強(qiáng);3)從吸盤(pán)內(nèi)的空氣不可能完全都被排出分析。解答】 解:(1)
24、將吸盤(pán)蘸水后再按壓在光滑水平板面上,其目的是為了排出吸盤(pán)內(nèi)的空氣;2)吸盤(pán)脫離玻璃板時(shí), 小桶對(duì)吸盤(pán)的拉力(桶和細(xì)砂的重力)等于大氣壓對(duì)吸盤(pán)的壓力, 即 P 大氣 Smg; S ;故可得大氣壓3)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差主要是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程并不如原理分析中那么理想化,如擠壓吸盤(pán)時(shí),吸盤(pán)內(nèi)的空氣不可能完全都被排出。故答案為:( 1)排出吸盤(pán)內(nèi)的空氣;3)吸盤(pán)內(nèi)空氣未排干凈。點(diǎn)評(píng)】本題屬于探究型實(shí)驗(yàn),是課本知識(shí)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),解題的關(guān)鍵在于弄清實(shí)驗(yàn)的原理、方法以及注意事項(xiàng),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的好題。7( 10 分)某實(shí)驗(yàn)小組利用注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材測(cè)量大氣壓強(qiáng)的值,實(shí)驗(yàn) 步驟如下:(1)如圖甲所示,
25、把注射器的活塞推至注射器筒的底端, 然后用橡皮帽堵住注射器的小孔, 這樣做的目的是 排出注射器內(nèi)的空氣 。(2)如圖乙所示, 用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部, 使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連, 然后水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器中的活塞剛被拉動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示 數(shù)為 30N 。3)如圖丙所示,用刻度尺測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為6.00 cm,計(jì)算出活塞的橫截面積。4)計(jì)算得到大氣壓強(qiáng)的數(shù)值為9104 Pa。5)為了減小本實(shí)驗(yàn)的誤差,請(qǐng)說(shuō)出你的操作方法(請(qǐng)寫(xiě)出一條) : 注射器筒與活塞之間涂潤(rùn)滑油 ??键c(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法分析】此實(shí)驗(yàn)中所利用的原理就是p ,通過(guò)測(cè)出大氣對(duì)活塞橫截面的
26、壓力,除以活塞的表面積,從而計(jì)算出大氣壓的大小。因此,根據(jù)這一原理,我們可以明確要測(cè)量哪些 量,并找出應(yīng)注意的問(wèn)題,并能最終通過(guò)測(cè)量結(jié)果,計(jì)算出大氣壓的大小,最后還能對(duì) 結(jié)果的準(zhǔn)確進(jìn)行合理的評(píng)估。解答】解: ( 1)為了使注射器內(nèi)形成真空,因此,要將活塞推到筒底,排出里面的空氣;3)讀甲圖可知,注射器全部刻度的長(zhǎng)度約為6.00cm;4)大氣壓強(qiáng):49104Pa;5)為了減小本實(shí)驗(yàn)的誤差,可以加點(diǎn)水,也可以用蠟燭封口,盡可能把空氣排出,也可以在注射器與活塞之間涂潤(rùn)滑油既減小摩擦又防止漏氣。故答案為:( 1)排出注射器內(nèi)的空氣; (3)6.00;(4)9104;(5)注射器筒與活塞之間涂潤(rùn)滑油。點(diǎn)
27、評(píng)】此實(shí)驗(yàn)中, 明確實(shí)驗(yàn)的原理, 才能進(jìn)一步了解其每一步的作用, 并正確操作和讀數(shù),最終得出大氣壓的大小。同時(shí)也要注意,這一實(shí)驗(yàn)的結(jié)果往往受客觀條件的影響,不可能十分準(zhǔn)確。8( 10分)小明利用標(biāo)有最大刻度值 2.5mL 的一次性注射器等器材,對(duì)大氣壓的值進(jìn)行測(cè) 量,如圖甲,其實(shí)驗(yàn)步驟如下:a先讓注射器吸入少量水,然后將活塞推至注射器底端,當(dāng)注射器的小孔充滿水后,再用 橡皮帽封住注射器的小孔,這樣做的目的是 排盡筒內(nèi)空氣 。b用細(xì)繩拴住注射器活塞頸部,使繩另一端與彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤相連,然后水平向右慢慢地 拉動(dòng)注射器筒,如圖所示。當(dāng)注射器中的活塞 開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) 為 7.5N
28、。c測(cè)出注射器 全部刻度 的長(zhǎng)度為 4cm。 d根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)。算出大氣壓的值。(1)實(shí)驗(yàn)所用的器材為:注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽、水和刻度尺 。(2)此注射器活塞的橫截面積是0.625 cm2根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出大氣壓強(qiáng)是1.2 105Pa。3)小明發(fā)現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)直接測(cè)量拉力很難做到讀數(shù)準(zhǔn)確,在同組同學(xué)討論交流后,他 們利用在燒杯中緩慢加水的方法測(cè)量拉力, 如圖乙,那么他們還需要測(cè)量 燒杯和水 的 重力來(lái)反映大氣對(duì)活塞壓力的大小。4)同組的小華提出把燒杯和水改成鉤碼,實(shí)驗(yàn)會(huì)更方便準(zhǔn)確,經(jīng)過(guò)激烈的辯論大家一致認(rèn)為小華觀點(diǎn) 不正確 ,(選填“正確” “不正確”)這樣測(cè)量大氣壓的測(cè)量值可能 偏
29、大 。(選“偏大” “偏小”“無(wú)影響”) 【考點(diǎn)】大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法 【分析】明確實(shí)驗(yàn)的原理,才能完成實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充。當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí), 此時(shí) 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與所受的大氣壓力相等;因活塞為圓柱體,所以活塞的橫截面積可以 通過(guò)公式 S 來(lái)求出, 知道注射器的容積, 還需要用刻度尺量出其刻度部分的長(zhǎng)度; 利 用壓強(qiáng)的公式,代入測(cè)量的數(shù)據(jù)可得出表達(dá)式;(1)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是: p ,實(shí)驗(yàn)中要測(cè)出注射器的長(zhǎng)度,因此要用到刻度尺。(2)注射器的容積可通過(guò)圖中讀出,其單位為ml ,注射器是圓柱體,利用公式V SL 的變形,可求其橫截面積的大??;根據(jù)二力平衡的條件, 當(dāng)活塞剛剛拉動(dòng)時(shí), 彈簧測(cè)
30、力計(jì)的拉力與大氣對(duì)活塞的壓力是一對(duì)平 衡力;再根據(jù)公式 p 將測(cè)得的壓力和面積代入公式即可算出壓強(qiáng)的大?。唬?)根據(jù)二力平衡的原理:水和小桶的重力等于大氣壓力。(4)鉤碼不能連續(xù)的改變重力?!窘獯稹拷猓?a、將注射器的活塞推至注射器筒的底端,目的是排盡筒內(nèi)的空氣。 b、當(dāng)注射器中的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與大氣的壓力剛好平衡,因此需要記 錄此時(shí)的示數(shù);c、注射器為圓柱體形狀,所以應(yīng)量出其刻度部分的長(zhǎng)度,再讀出容積V ,則活塞的面積 S;(1)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是: p ;實(shí)驗(yàn)中要測(cè)出注射器的長(zhǎng)度,因此除了:注射器、彈簧 測(cè)力計(jì)、細(xì)繩、橡皮帽,還要有刻度尺。(2)已知注射器容積為 2.5m
31、l 2.5cm3,注射器全部刻度的長(zhǎng)度 L 4cm, 因?yàn)樽⑸淦鳛閳A柱體,根據(jù) V SL 可得,活塞面積: S 0.625cm2;實(shí)驗(yàn)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F 7.5N,這就是大氣對(duì)活塞的壓力, 則大氣壓強(qiáng): p 1.2105Pa;(3)當(dāng)活塞勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),處于平衡狀態(tài),受燒杯和水的拉力與大氣壓力是一對(duì)平衡力,平 衡力大小相等:即水和燒杯的拉力等于大氣壓力,又因?yàn)樗蜔睦Φ扔谒蜔?的重力,故需要測(cè)量水和燒杯的重力。(4)鉤碼不能連續(xù)的改變重力,當(dāng)加上小砝碼時(shí),活塞不動(dòng),當(dāng)加大一些的砝碼活塞開(kāi)始 滑動(dòng),此時(shí)拉力可能大于大氣壓力,故這樣測(cè)量大氣壓的測(cè)量值可能偏大。故答案為: a、排盡筒內(nèi)空
32、氣; b、開(kāi)始運(yùn)動(dòng); c、全部刻度; (1)刻度尺;(2)0.625;1.2105;(3)燒杯和水; (4)不正確;偏大。【點(diǎn)評(píng)】 本題屬實(shí)驗(yàn)探究題, 實(shí)驗(yàn)探究題一般對(duì)學(xué)生的要求都較高, 不僅要求學(xué)生熟練掌握 課本上所學(xué)的相關(guān)知識(shí),還要求學(xué)生具有一定的物理素養(yǎng)。9(10 分)吳老師演示瓶吞雞蛋的實(shí)驗(yàn):在瓶子里放少許棉花(圖a),點(diǎn)燃棉花并燃燒一段時(shí)間(圖 b)。后,在瓶口放上雞蛋(圖 c)。過(guò)一會(huì)兒,出現(xiàn)瓶吞雞蛋的現(xiàn)象(圖 d)。為了增加趣味性,老師把瓶口向下(圖f)再次演示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果瓶向上吞了雞蛋(圖g)。小王同學(xué)分析了此實(shí)驗(yàn)形成的原因(1)瓶?jī)?nèi)棉花被點(diǎn)燃,其目的可使瓶?jī)?nèi)空氣減少 ;(2)在瓶口放上雞蛋,過(guò)一會(huì)兒瓶開(kāi)始吞雞蛋,其原因是瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低,氣壓減小,而瓶外氣壓不變,瓶外大氣壓著雞蛋進(jìn)入瓶中 ;3)瓶吞雞蛋的原因是 外
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