初中物理大气压的综合应用实验题

物理老师用饮料瓶为同学们演示了以下实验，请回答下列问题：

（1）在饮料瓶内装半瓶沙子，拧紧瓶盖，用厚毛巾包住，手握毛巾用力快速晃动瓶子约五分钟后，沙子变热，这是通过_______的方式使沙子内能增加的。
（2）在饮料瓶内装满水，用弹簧测力计沿水平方向拉动细线，使饮料瓶沿水平桌面匀速移动，弹簧测力计的示数如图甲所示，则饮料瓶受到摩擦力的大小为_______N。将瓶中的水倒出部分后，在同一水平桌面上重复上述实验，观察到弹簧测力计的示数如图乙所示，对比两次弹簧测力计示数的大小，可以得到的结论是______________________。
（3）在饮料瓶的同一高度不同位置扎12个小孔，往瓶内加入适量的水，从瓶口正上方往下看，可以看到水向四周喷出的距离都相同，如图丙所示，此现象表明：同种液体__________。若此时盖上瓶盖并拧紧，水就不再喷出，这是由于瓶内气压____（选填“大于”、“等于”或“小于”）瓶外大气压。

小明利用最大刻度值标有2.5mL的一次性注射器等器材，对大气压的值进行测量．其实验步骤如下：

a．先让注射器吸入少量水，然后将活塞推至注射器底端，当注射器的小孔充满水后，再用橡皮帽封住注射器的小孔．
b．用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳另一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒，如图所示．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为7.5N．
c．测出注射器全部刻度的长度为4cm．
d．根据测量数据，算出大气压的值．
（1）实验所用的器材为：注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽、水和 ________．
（2）此注射器活塞的横截面积是__________ cm²．根据实验数据计算出大气压强是多大？
（3）小明发现，同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大，对此小明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小于真实值的是 __________．

A．①③；

B．①④；

C．②③；

D．②④．

（4）小红对小明所做实验进行改进，在完成a、b步骤，活塞口到注射器底端后，添加了“取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向右慢慢匀速拉动注射器筒，记下弹簧测力计的示数为1.2N”这一实验步骤，这是为什么？

如图是小刚做“估测大气压的值”的实验示意图．

（1）请将下列实验步骤补充完整．

A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，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，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器筒．当注射器中的活塞______时，记下弹簧测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F．

C．用刻度尺测出注射器的______，记为L，读出注射器的容积V，则活塞的面积S=______．

D．最后计算出此时大气压的数值P=______（写出表达式）．

（2）A步骤中活塞推到底端并用橡皮帽封住注射器的小孔的目的是______．实际实验测量的结果与真实值之间总有比较大的偏差，其可能的原因是______（写出一条即可）．

小明做“估测大气压值”的实验。装置如图所示：

⑴小明不能采用        （填“甲”、“乙”）图的装置来估测大气压强。
⑵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。
⑶思考并回答:①实验步骤A的目的是        。②指出以上实验步骤中的错误:                 。③用测得的物理量表示大气压强的表达式P=        。
⑷实验时，可先在活塞周围涂抹润滑油，然后将其插入针筒中，这样做有两个好处；一是减小                 ；二是可以防止                 ．
（5）有5mL、10mL、20mL三种注射器，你认为选择＿＿mL的注射器好一些，为什么？
                                    。

小明用玻璃杯、吸管、水等器材进行了如下实验，请你完成下列内容．

（1）如图甲所示，把一根直吸管斜插入装有水的玻璃杯中，吸管看起来弯折了，这是由于光的_______形成的，然后用手指堵住上端的管口，从水中提起吸管后发现吸管中存在一段水柱，且水不会流下来，如图乙所示，这主要是由于水柱受到_______对它向上的作用．
（2）在吸管下端装入适量的钢珠，并用蜡封住管吸的下端使底部平整，然后让它竖直漂浮在水中．如图所示，测该吸管底面积为3×10^-5m²，浸入水中的深度为11×10^-2m．（取g="10N/" kg）
①求吸管受到的浮力；
②把吸管拿出并擦干，让封结的一端朝下竖直放置在水平桌面上，如图丁所示，求吸管对桌面的压强．

在一次物理兴趣小组的活动中，某小组同学准备用弹簧测力计、烧杯、水、吸盘、滑轮、细线来测量木块（不吸水）的密度。
（1）在一定的范围内拉伸到弹簧时，弹簧的拉力越大，弹簧的伸长量就越     。使用弹簧测前，应先检查指针是否在         的位置，若不在此位置，应进行调整后再之使用。
（2）如图甲所示，用弹簧测力计测出木块在空气中的重力为         N。

（3）将滑轮的轴固定在吸盘的挂钩上，挤出吸盘内部的空气，吸盘在     的作用下被紧紧压在烧杯底部，如图乙所示。在烧杯中倒人适量的水，将木块放入水中后，用弹簧测力计将木块全部拉人水中，如图丙所示，此时弹簧测力计示数为0．4N。

（4）如果不计摩擦和绳重，图丙所示的水块受到的浮力，为     N，木块的密度为         kg/m³。
（5）如果将烧杯中的水换成另一种液体，用弹簧测力计将该木块全部拉入该液体中时，弹簧测力计示数为0．2N，该液体的密度为         kg/m³。
（6）如果实验中先用弹簧测力计将木块全部拉人水中，然后取出木块直接测量木块的重力，从理论上分析，按这样的实验顺序测得的木块密度值       （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

生活中处处有物理。楚明利用矿泉水瓶做了几个有趣的实验：

（1）双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形，如果施加的力增大，瓶子变形程度就加大，这表明力的作用效果跟                    有关；
（2）往空矿泉水瓶内注入少量的热水，摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖，过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷，这表明了                的存在；
（3）如图a，将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上，用力向它的侧面吹气它会滚动，但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动，这表明                                      。
（4）如图b，在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方钻出上、下两个小孔，往里面倒满水，可以观察到水从两个小孔流了出来，其中下孔流出的水喷得更急，这表明：                                           ；楚明根据此现象很快完成了老师部置的思考题。你的选择是什么呢？
思考题：如图c所示，开口容器的底部有一个小孔，装水后打开阀门，水不断从小孔中流出。下图中能够粗略反映水流出时，容器底部所受水的压强P与时间t的关系图象是              

根据下表所给的实验仪器图或实验装置图，把表格中的空白处填完整。

仪器或 实验名称	天平	弹簧测力计	④
测量的 物理量	质量	②	大气压的大小
原理	等臂杠杆的平衡原理	在弹性范围内，弹簧的伸长和受到的拉力成正比	外界大气压等于管内水银柱产生的压强
图中示数	①	③	⑤大气压p＝  cm汞柱

小红同学家的卫生间下水道堵塞了，他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏通了，如图所示.为此他突然联想到所学过的大气压知识，于是,小红和小军同学合作利用吸盘设计了一个估测当地大气压强的实验方案：

【方案设计】

A．计算出当地大气压强.

B．将吸盘四周蘸上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上；

C．用刻度尺测出吸盘的直径D；

D．用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面.根据经验估测拉脱吸盘所需拉力大小F.

你认为正确的操作顺序是（填字母）                                    
【评估交流】
小红同学说：我们的实验原理是　        ，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强．
小军同学说：在操作中，我发现存在                     、                         
等问题，尽管我们的操作规范，但估测的结果误差较大．小红认真思考后，同意了小军的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少测量误差．
根据小红和小军同学的实验记录及自我评估情况，请你回答：小红和小军测出的大气压强p＝（用字母表示）；实验时小军同学将吸盘四周蘸上水，这样做的目的是                                   ；要准确测量，应该利用课本中介绍的             进行测量，课本上的1atm=                  Pa

小虎同学利用注射器(容积为V)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值．

(1)实验时．首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是_____________________．
(2)如图所示，水平向右慢慢地拉动注射器筒．当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F．用刻度尺测出注射器全部刻度的长度L．则大气压的值可以表示为p＝_______．
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值_______（偏大/不变／偏小）．
(4)实验室有甲、乙两个注射器．活塞的横截面积分别为0.5cm²和2cm²．若弹簧测力计量程为10 N，实验时应选用_______（甲/乙）注射器，理由是_______．

小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和一些测量工具估测大气压的值.

（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔.
（2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用       测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为 p=        .（用上述字母表示）
（3）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气．则测得的大气压值       （进填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5 cm²和2 cm²，若弹簧测力计量程为10 N，实验时应选用     （选填“甲”或“乙”）注射器。

生活中处处有物理，同学们在玩中都会无意识的涉及到许多物理知识，以下两个现象可能您尝试或观察过：（1）喝牛奶时，把吸管插入牛奶盒中往里吹气，迅速放开，牛奶从吸管喷出．（2）在室温下，把吹鼓的气球放在火炉附近，过一会儿，气球就爆破了．由以上现象进行猜想：当气体的体积一定时，气体压强可能与气体的　  　和　  　有关．
【设计并进行试验】
小明同学进行了如下实验来研究烧瓶内水面上方的气体压强：
（1）把细玻璃管插入装有半瓶水的密闭烧瓶中，如图所示：
（2）从细管上端往烧瓶里吹气，瓶内气体压强　  　（选填“增大”、“减小”或“不变”）；迅速放开，观察到细玻璃管内水柱上升到a处位置（如图所示）．
（3）接着用手握住烧瓶的瓶颈部分，使瓶内气体的压强增大，请您在图中画出细玻璃管内水柱所上升到b处的大致位置；
【实验拓展】控制其他条件条件相同时，换用内径不同的细玻璃管进行上述实验，则管内水柱上升的高度会　  　（选填“相同”或“不同”）．理由是　     　．

某实验小组在我市新化县大熊山森林公园山顶做“观察水的沸腾”的实验中，观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同，如图a、b所示．小组记录的实验数据如下表：

时间/min	…	4	5	6	7	8
温度/℃	…	90	91	93	97	98
时间/min	9	10	11	12	13	…
温度/℃	98	98	98	98	98	…

（1）图  　 　是水在沸腾前的情况，图  　 　是水在沸腾时的情况．
（2）从记录的数据可得出的实验结论是：此时水沸腾的温度是  　  　℃．
（3）实验得到的结论 　   　（填“大于”或“小于”）水在标准大气压下的沸点，其原因可能是 　     　．

某探究学习小组为了研究“大气压随高度的变化规律”，从一只登山队那里获取了下表所示的数据．
（1）请你根据表中的数据，在图中所示坐标中作出大气压随高度变化的图象．根据表中数据，结合图象可以看出大气压随高度变化的数量关系大致为：　           　．当高度为1km时，大气压约为　     　Pa．
（2）当高度为3000km时，已到了大气层的边缘，此处的大气压约为　 　Pa．除了高度，大气压可能与　        　有关．（写出一种即可）

高度h/km	大气压p/×10^5Pa
0	1.01
0.4	0.97
0.8	0.92
1.4	0.86
2.0	0.79

用身边的器材“测物质的密度”．小宇同学用均匀木杆和支架自制了一架天平，并用输完液的输液瓶和输液管制成滴管代替砝码．

（1）为了使滴出的每一滴水滴大小相等，要保持滴管口处的压强恒定，则图甲中与大气相通的管安装符合要求的是　 　（填字母）．
（2）现要测一小矿石的密度，小宇进行了如下步骤：
①在自制的天平左右两盘中各放一只一次性杯子，调节两边的调平旋钮，使之水平平衡．将待测矿石放入左边的纸杯中，用自制的滴管向右盘的杯中滴水，使天平刚好平衡，如图乙所示，记下水的滴数为50滴．
②取出小矿石，在两杯中均加入适量的水，用滴管调节两杯中水的多少使天平水平平衡．用细线系住矿石使其浸没在左边杯中（不触底），再用滴管在右边杯中滴入水，使天平再次平衡，如图丙所示．记录下水的滴数为20滴．此步操作的目的是为了测出矿石的　  　，则矿石的密度为　      　kg/m³．