第3節(jié)大氣壓強(qiáng)第4節(jié)跨學(xué)科實(shí)踐:制作簡(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)第九章

壓強(qiáng)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)全練知識(shí)點(diǎn)1

大氣壓強(qiáng)的存在1.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2024河南唐河期中)下列實(shí)例

不能說(shuō)明大氣壓強(qiáng)存在的是

()A.如圖甲:杯子中的飲料上升到嘴里B.如圖乙:塑料吸盤(pán)壓在光滑的墻上C.如圖丙:塑料管里的水不會(huì)流出來(lái)DD.如圖丁:液體從容器側(cè)壁的孔中噴出解析甲圖中,吸管內(nèi)的空氣被吸走,杯中飲料在大氣壓強(qiáng)的

作用下通過(guò)吸管進(jìn)入嘴中;乙圖中,塑料吸盤(pán)內(nèi)的空氣被擠

出,吸盤(pán)在大氣壓強(qiáng)的作用下被壓在光滑墻壁上;丙圖中,由

于大氣壓強(qiáng)的作用,對(duì)紙片產(chǎn)生向上的力,托住塑料管中的水

不會(huì)流出來(lái);丁圖說(shuō)明液體對(duì)容器側(cè)壁產(chǎn)生壓強(qiáng),不能說(shuō)明大

氣壓強(qiáng)的存在。2.(新課標(biāo)·中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化)如圖甲所示是一件收藏于山

東省淄博市博物館的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的汲酒器,其頂端為封閉的龍

首銜環(huán),上端為中空竹節(jié)形長(zhǎng)柄,在龍首之下第二竹節(jié)處有一

方孔(a),下端為一荷蕾形容器,底部正中有圓孔(b);其汲取酒

水過(guò)程如圖乙所示,請(qǐng)分析它是如何汲取酒水的。(1)當(dāng)汲酒器內(nèi)充滿(mǎn)酒水時(shí),用手嚴(yán)密地按住方孔(a),向上提

升長(zhǎng)柄將汲酒器移至空中,此時(shí)汲酒器中的酒水會(huì)不會(huì)流出

來(lái)?說(shuō)明理由。(2)當(dāng)汲酒器移至目的容器上方時(shí),松開(kāi)方孔(a),酒水會(huì)不會(huì)

落向容器?說(shuō)明理由。解析(1)若按住方孔(a),則(a)孔與外界大氣隔絕,而在大氣

壓的作用下酒水不會(huì)從圓孔(b)流出;(2)汲酒器內(nèi)充滿(mǎn)酒水,

當(dāng)移至目的容器上方時(shí),若方孔(a)打開(kāi),則兩個(gè)小孔都與外界

大氣相通,酒水會(huì)在重力的作用下流出。知識(shí)點(diǎn)2大氣壓的測(cè)量3.(跨學(xué)科·物理學(xué)與日常生活)(2024山東臨邑二模)如圖所示

為同一包密封食品分別在德州市和青藏高原的兩張照片,兩

地溫度基本相同。圖片

(選填“甲”或“乙”)

是在青藏高原拍的,原因是從低海拔地區(qū)到高海拔地區(qū),大氣

壓強(qiáng)

(選填“變大”“變小”或“不變”)。乙變小解析密封包裝袋內(nèi)的氣壓不變,從德州市到青藏高原時(shí),海

拔升高,大氣變稀薄,大氣壓強(qiáng)變小,此時(shí)袋內(nèi)氣壓高于外界

大氣壓,包裝袋會(huì)鼓起,因此圖乙是在青藏高原拍的。4.(新獨(dú)家原創(chuàng))如圖所示,在利用托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量大

氣壓的實(shí)驗(yàn)中:【測(cè)量原理】(1)如圖丙所示,玻璃管內(nèi)水銀面的上方是

,管外

水銀面的上方是空氣,是

支持這段水銀柱不會(huì)落

下,大氣壓的數(shù)值與這段水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)

(選

填“相等”或“不相等”)?！窘忉屪C據(jù)】(2)如圖丙所示,實(shí)驗(yàn)中測(cè)得玻璃管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm。真空大氣壓相等(3)通過(guò)計(jì)算可知當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽?/p>

Pa;(ρ水銀=13.6×

103

kg/m3,計(jì)算結(jié)果保留三位小數(shù))【交流評(píng)估】(4)如圖丁所示,實(shí)驗(yàn)中當(dāng)玻璃管傾斜放置時(shí),水銀柱的高度h

,水銀柱的長(zhǎng)度

。(兩空均選填“變

大”“變小”或“不變”)(5)若實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)進(jìn)有少量的空氣,則測(cè)量出大氣壓的數(shù)

值

(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。1.013×105不變變大小于(6)如果將實(shí)驗(yàn)裝置移入足夠大的玻璃罩內(nèi)(如圖戊所示),用

抽氣機(jī)逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣,將會(huì)看到玻璃管內(nèi)水銀柱的高度

(選填“變大”“變小”或“不變”)。

戊變小解析(1)利用托里拆利實(shí)驗(yàn)測(cè)量大氣壓時(shí),要在玻璃管內(nèi)灌

滿(mǎn)水銀,這樣可以將管內(nèi)空氣全部排出,豎起后,水銀柱下落,

管內(nèi)水銀面上方為真空,管外水銀面的上方是空氣,是大氣壓

支持這段水銀柱不會(huì)落下,所以大氣壓的數(shù)值與這段水銀柱

所產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等;(3)大氣壓的數(shù)值等于這段水銀柱所產(chǎn)生

的壓強(qiáng),即p=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa;(4)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃管傾斜,管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)仍等于大氣壓,大氣壓不變,故水銀柱的高度不變,但是水銀柱的長(zhǎng)度變大;(5)若實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)進(jìn)有少量的空氣,該部分空氣也將產(chǎn)生壓強(qiáng),則管內(nèi)外水銀面的高度差小于760mm,測(cè)量出大氣壓的數(shù)值小于真實(shí)值;(6)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與水銀槽外的氣壓相等,當(dāng)用抽氣機(jī)逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣時(shí),水銀槽外的氣壓減小,則玻璃管中水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)也會(huì)相應(yīng)減小,故玻璃管中水銀柱的高度將變小。知識(shí)點(diǎn)3大氣壓的應(yīng)用5.(新課標(biāo)·中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化)(2024福建德化期中)中醫(yī)文化

博大精深、源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。如圖所示是“拔罐”時(shí)所用的玻璃

罐,玻璃罐下端開(kāi)口,使用時(shí)先對(duì)罐中的氣體加熱,然后將玻

璃罐開(kāi)口迅速按到人體皮膚上,自然降溫后,玻璃罐緊緊吸附

在人體穴位處,這說(shuō)明了

的存在;“拔罐”的原理

是利用罐內(nèi)外的

(選填“溫度差”或“氣壓差”)使罐吸附在人體穴位(治療部位)上。大氣壓氣壓差解析對(duì)罐中的氣體進(jìn)行加熱,然后將玻璃罐開(kāi)口迅速按到

人體皮膚上,自然降溫后罐內(nèi)氣壓小于大氣壓,玻璃罐在內(nèi)外

氣壓差的作用下吸附在人體穴位上,這也證明了大氣壓的存

在。6.(跨學(xué)科·物理學(xué)與工程實(shí)踐)(教材圖片變式)如圖為活塞式

抽水機(jī)工作原理的示意圖,其中POQ是手柄,能繞著O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),

P點(diǎn)通過(guò)連桿與活塞相連,A、B是單向閥門(mén),只能向上開(kāi)啟,

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)如圖甲所示,當(dāng)在Q點(diǎn)對(duì)手柄施加

(選填“向

上”或“向下”)的作用力時(shí),圓筒中的活塞向上運(yùn)動(dòng),閥門(mén)

(選填“A”或“B”)打開(kāi),水在

(選

填“大氣壓”或“水壓”)作用下經(jīng)過(guò)閥門(mén)流入圓筒;(2)如圖乙所示,活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),閥門(mén)B在

(選填

“大氣壓”或“水壓”)作用下關(guān)閉,而閥門(mén)A打開(kāi),圓筒中的

水不斷上升到活塞上方;向下B大氣壓水壓(3)如圖丙所示,在Q點(diǎn)用力向下壓手柄時(shí),手柄上P點(diǎn)受到的

阻力方向

(選填“向上”或“向下”),活塞上方的水從出水管口流出;某地居民在安裝此抽水機(jī)時(shí),下端水管

已插入水中,但無(wú)論怎樣移動(dòng)活塞,水管口都沒(méi)有水流出,可

能的原因是

。(寫(xiě)一條即可)向下水管與抽水機(jī)接頭處漏氣解析(1)如圖甲,在Q點(diǎn)對(duì)手柄施加向下的作用力時(shí),手柄的

P點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng),拉動(dòng)活塞向上運(yùn)動(dòng),閥門(mén)A受到大氣壓的作用

而關(guān)閉,活塞下方空氣稀薄,氣壓小于外界大氣壓,低處的水

在大氣壓作用下推開(kāi)閥門(mén)B進(jìn)入圓筒;(2)如圖乙所示,活塞向

下運(yùn)動(dòng)時(shí),閥門(mén)B在水壓作用下關(guān)閉,而閥門(mén)A被水沖開(kāi),圓筒

中的水不斷上升到活塞上方;(3)如圖丙,在Q點(diǎn)用力向下壓手

柄時(shí),P點(diǎn)一端拉動(dòng)連桿向上運(yùn)動(dòng),由于物體間力的作用是相

互的,連桿會(huì)對(duì)P點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)向下的阻力;抽水機(jī)是利用大氣壓工作的,無(wú)論怎么移動(dòng)活塞,水管口都沒(méi)有水流出,可能是水管與抽水機(jī)接頭處漏氣或者閥門(mén)A處漏氣,圓筒內(nèi)的氣壓

等于大氣壓,無(wú)法把水壓上來(lái)。7.(2024河北中考,23,★☆☆)如圖所示,在鐵桶內(nèi)放少量的水,

用火加熱,沸騰之后把桶口堵住,然后澆上冷水。在

作用下,鐵桶被壓扁了。這種作用在生活中有很多應(yīng)用,請(qǐng)

舉出一個(gè)實(shí)例:

。能力提升全練大氣壓吸盤(pán)(合理即可)解析在鐵桶內(nèi)放入少量的水,用火將水加熱至沸騰,桶內(nèi)的

水汽化形成大量水蒸氣,將桶口堵住,然后澆上冷水,此時(shí)桶

內(nèi)的大部分水蒸氣遇冷液化,桶內(nèi)壓強(qiáng)減小,鐵桶在大氣壓的

作用下被壓扁。生活中運(yùn)用大氣壓的例子有吸盤(pán)、用吸管

喝飲料等。8.(2022湖北十堰中考,34改編,★★☆)如圖是負(fù)壓救護(hù)車(chē),車(chē)

內(nèi)空間為負(fù)壓艙,它能有效防止病毒傳播。負(fù)壓裝置的主要

部分是一個(gè)抽氣機(jī),將經(jīng)消毒、殺菌處理后的被污染空氣

(選填“從車(chē)內(nèi)抽出”或“抽入至車(chē)內(nèi)”),使車(chē)內(nèi)氣壓

(選填“高于”“低于”或“等于”)車(chē)外大氣壓,在

作用下,清潔的空氣只能由車(chē)外流向車(chē)內(nèi)。從車(chē)內(nèi)抽出低于大氣壓解析車(chē)內(nèi)空間為負(fù)壓艙,其負(fù)壓裝置的主要部分抽氣機(jī)將

被污染的空氣經(jīng)消毒、殺菌處理后從車(chē)內(nèi)抽出,使車(chē)內(nèi)氣壓

低于車(chē)外大氣壓,在大氣壓作用下,清潔的空氣只能由車(chē)外流

向車(chē)內(nèi)。9.(新中考·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))(2024江蘇鹽城中考,24,★★☆)兩個(gè)規(guī)

格相同、裝有不同體積空氣的氣球相連通,空氣該如何流

動(dòng)?小明為此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)探究?！久鞔_思路】要判斷空氣如何流動(dòng),需知道兩球內(nèi)部空氣

的關(guān)

系。壓強(qiáng)

(1)如圖甲,將氣球套在三通玻璃管的一端,用橡膠管把氣壓

傳感器和注射器分別與三通玻璃管另外兩端相連。用細(xì)線

把氣球、氣壓傳感器和注射器與三通玻璃管的連接處扎緊,

防止

?！臼占C據(jù)】漏氣(2)將注射器內(nèi)的空氣,通過(guò)橡膠管為氣球充氣,充氣結(jié)束后

立刻用夾子

連接注射器和三通玻璃管的橡膠管,

記錄氣球半徑和傳感器顯示的氣壓值。(3)解開(kāi)其中一根細(xì)線,拔出

,用注射器再次吸取

一定體積的空氣,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。(4)按照步驟3,多次實(shí)驗(yàn),獲取足夠多的半徑和氣壓數(shù)據(jù)。(5)將探究實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)以氣球半徑為橫坐標(biāo),內(nèi)外壓強(qiáng)差

為縱坐標(biāo)繪制得到如圖乙圖像。夾住注射器【交流結(jié)論】(1)若小氣球半徑R1=2cm,大氣球半徑R2=4cm,則它們相連通

后空氣將向半徑

的氣球流動(dòng)。(2)兩個(gè)規(guī)格相同、裝有不同體積空氣的氣球相連通,空氣流

動(dòng)可能發(fā)生的情況有

種。大3解析【明確思路】空氣由壓強(qiáng)大的位置流向壓強(qiáng)小的位

置,因此要判斷空氣如何流動(dòng),需知道兩球內(nèi)部空氣壓強(qiáng)的大

小關(guān)系。【收集證據(jù)】(1)實(shí)驗(yàn)中要通過(guò)橡膠管使用注射器為氣球充

氣來(lái)改變氣球內(nèi)部空氣的多少,從而獲得不同氣球半徑所對(duì)

應(yīng)的內(nèi)部氣體壓強(qiáng),因此需要保證實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性,使用細(xì)

線把氣球、氣壓傳感器和注射器與三通玻璃管的連接處扎

緊,防止裝置漏氣;(2)每次充氣結(jié)束后應(yīng)該立刻用夾子夾住

連接注射器和三通玻璃管的橡膠管,記錄氣球半徑和傳感器顯示的氣壓值;(3)記錄數(shù)據(jù)后解開(kāi)其中一根細(xì)線,拔出注射

器,用注射器再次吸取一定體積的空氣,重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)收集多

組數(shù)據(jù)。【交流結(jié)論】(1)根據(jù)圖乙可知,氣球半徑為2cm時(shí)的壓差大

于氣球半徑為4cm時(shí)的壓差,即氣球半徑為2cm時(shí)內(nèi)部的空

氣壓強(qiáng)較大,空氣總是由壓強(qiáng)大的位置流向壓強(qiáng)小的位置,所

以它們連通后空氣將向半徑大的氣球流動(dòng);(2)兩個(gè)規(guī)格相

同、裝有不同體積空氣的氣球相連通,由圖乙可知,空氣流動(dòng)

可能發(fā)生的情況有3種:①半徑小的氣球內(nèi)部氣壓大,此時(shí)空氣從半徑小的氣球流向半徑大的氣球;②半徑小的氣球內(nèi)部

氣壓小,此時(shí)空氣從半徑大的氣球流向半徑小的氣球;③半徑

小的氣球與半徑大的氣球內(nèi)部的氣壓一樣大,此時(shí)空氣不發(fā)

生流動(dòng)。10.(新中考·創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))(2023江西南昌期末)小明用輕質(zhì)吸盤(pán)

等器材估測(cè)大氣壓的大小。素養(yǎng)探究全練(1)制訂計(jì)劃時(shí),小明認(rèn)為大氣壓強(qiáng)無(wú)法直接測(cè)量,需要測(cè)量

壓力大小和受力面積再算出大氣壓值,所以本實(shí)驗(yàn)的原理是

。根據(jù)

的條件,壓力大小等于

,受力面積可由吸盤(pán)的直徑計(jì)算得出。(2)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)小明將蘸水的塑料吸盤(pán)放在光滑玻璃板上,再

用力擠壓吸盤(pán),目的是

。(3)用如圖所示的方法,測(cè)出吸盤(pán)與玻璃板接觸面的直徑D。p=二力平衡彈簧測(cè)力計(jì)的拉力排盡吸盤(pán)內(nèi)空氣(4)用彈簧測(cè)力計(jì)緩慢向上拉動(dòng)吸盤(pán),直到吸盤(pán)剛好

玻璃板時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F,計(jì)算大氣壓的表達(dá)式是p=

(用題中出現(xiàn)的物理量符號(hào)表示)。(5)小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)算出的大氣壓值與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值相比偏

小,造成這一現(xiàn)象可能的原因是

(寫(xiě)出一種原因)。脫離吸盤(pán)內(nèi)的空氣沒(méi)有排盡解析(1)本實(shí)驗(yàn)