初中物理大气压的综合应用实验题

为了定性研究液体压强和气体压强的特点，老师要学生准备了如下器材：透明塑料饮料瓶、剪刀、细线、几个大小不同的气球。

（1）为了验证液体内部的压强随深度的增加而增大这一结论，小明用剪刀剪去饮料瓶底，在瓶盖上扎一小孔，然后用细线系住吹起的小气球，通过瓶盖上的小孔将气球拉入瓶内，将瓶倒置，用手堵住瓶盖上的小孔，再向瓶内注水，   如图14所示。为了达到实验目的，小明接下来应通过     调整气球在水中的深度，同时观察气球的          。
（2）为了研究气体压强与哪些因素有关，小华用剪刀剪去饮料瓶底，将气球按图15反扣在瓶口。将另一气球割开，用细线和气球膜封住饮料瓶底部，分别用手向下拉瓶底的膜（图16）和用手向上压瓶底的膜（图17），发现了瓶内的气球体积出现了图示的变化。小华针对此现象，作出如下推断，他的推断与实验现象不相符的是      
A．大气压强随着气球的体积的增大而增大
B．气体的压强随着气体的密度的增大而增大
C．一定质量的气体压强随着气体体积的增大而减小
D．因气球内的气体与大气相通，所以气球内的气体压强就是大气压
（3）小丽也按图16、图17重复小华的实验，发现气球的体积没有明显的变化。小丽将整个装置放入水槽中，很快找到了实验失败的原因，其原因是                          。
（4）在靠近塑料瓶底部的侧壁开一个小圆孔，用胶带封住小孔，接着拧开瓶盖，往瓶中加入水，然后撕去胶带，水便从小孔射出，如图18，在瓶内水面不断下降的过程中，水的射程将           ；如果往瓶中加水至图18所示水位，再拧紧瓶盖，撕去胶带，小孔中射出的水流速度逐渐变慢直至停止，那么在撕去胶带后，瓶内气体压强      
A．先逐渐变大，后保持不变            
B．先逐渐变小，后保持不变
C．先大于大气压强，后小于大气压强   
D．一直变大

小林用纸杯、塑料片和水做实验。他将纸杯装满水，用塑料片把杯口盖严，一只手按住塑料片，另一只手抓住杯底，在空中将纸杯倒过来。移开按塑料片的手后，他发现塑料片和杯子里的水都不落下来，如图所示。小林对这一现象的解释是：塑料片和杯子里的水都不落下来是由于塑料片被水粘住了，与大气压无关。请你利用上述器材再补充必要的辅助器材，设计一个实验证明小林的解释是错误的。请你写出实验步骤和实验现象。

如图所示，关于“自来水笔写字，墨水沿笔尖缓缓流出来的原因是什么？”小红认为是因为“大气压的作用”，可小明认为是因为“墨水重力“的作用．请你设计实验验证他们的观点是否正确，写出你的做法、依据的现象及对应的结论．
（1）验证“墨水缓缓流出来与大气压是否有关”．
（2）验证“墨水缓缓流出来与墨水的重力是否有关”．

王浩跟同学们一起探究“一定质量的气体，在温度不变时，其压强跟体积的关系”，实验装置如图甲所示（固定的铁架台未画出）．用一支容量为2.5mL的针筒，先将活塞的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线，用橡皮泥封住针口，然后在活塞上加砝码．他们测出筒上全部刻度的长度为5cm．活塞的质量和活塞与筒壁的摩擦不计，托盘的质量为15g．测量数据如下表：（外界大气压为1×10⁵Pa，g=10N/kg）

实验序号	砝码和托盘质量m/g	筒内气体体积V/cm^3	筒内气压P/×10^5Pa
1	0	2.5	1
2	45	2.3	1.09
3
4	195	1.8	1.39
5	335	1.5	1.67
6	540	1.2	2.08
7	750	1.0	2.5

⑴ 他们测得的活塞的横截面积为     m²．
⑵ 第三次实验时，所加砝码和活塞的位置如图甲所示，请在表内空格填上数据，并写出筒内气压的计算过程．
⑶ 根据实验数据，请在图乙画出气压随体积变化的图像．
⑷ 根据图像可知，气体压强跟体积的关系是：一定质量的气体，在温度不变时，     ．

某实验小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材测量大气压强的值，实验步骤
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，这样做的目的是_____________________。
（2）如图甲所示，用细绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另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，当注射器中的活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数为30N。[
（3）如图乙所示，用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为_______，计算出活塞的横截面积。
（4）计算得到大气压强的数值为_________Pa
（5）同学们发现实验误差较大，请分析该实验过程中导致误差的因素有（请写出一条）：
________________________________________________________。

小明做“估测大气压值”的实验．
（1）在如图18甲、乙所示的装置中，小明不能采用      图的装置来估测大气压强（选填“甲”或“乙”）．

（2）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，当注射器的活塞刚开始滑动时记下弹簧测力计示数（即大气对活塞的压力）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．

（3）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由于注射器漏气会导致所测得的大气压值偏    （选填“大”或“小”）．请你提出一种减少漏气的方法：                                                         ．
④用测得的物理量表示大气压强的表达式p=              ．

实验桌上有细线若干、两种规格的钩码(0.5N、2N)足够多、弹簧测力计一只（量程为5N、分度值为0.2N）、三种规格的注射器A、B、C（量程分别为20ml、10ml和5ml）、滑轮一只以及刻度尺一把．要求利用现有器材粗略测量大气压强．甲同学设计的方案如图甲所示,乙同学设计的方案如图乙所示．


请回答下列问题：(1) 两种设计方案,计算大气压强的公式是: _________。
(2) 实验中,应该在____________________时,读取弹簧测力计的示数(或钩码的重力)； (3) 甲同学在实验时发现,弹簧测力计被拉到5N时,活塞仍没有移动．欲仍然采用此
方案完成实验,需作的改进是：_________________________________________。
(4) 请你帮他把乙同学设计的数据记录表格补充完整,标有“”符号的空格不需要填写.

钩码的个数	大气对活塞的压力F/N	注射器的刻度部分容积V/ml		活塞的横截面积S/m^2	大气压强的值P/Pa

 在做探究大气压强存在的实验时，小英将酒精棉点燃放入瓶中，将去皮的熟鸡蛋堵住瓶口，如图所示。发现瓶子把鸡蛋“吞”了进去。因此，小英认为是大气压把鸡蛋压入了瓶中。小青不同意这个观点，她认为瓶中空气受热后，有部分空气跑到瓶外，瓶中空气稀薄，对鸡蛋的托力变小，鸡蛋是在重力作用下进入瓶中的。请你用小英的实验器材，做实验证明，小英的观点是正确的。

实验过程：                                                                  
实验现象：                                                                  
实验结论：                                                                  

如图所示，小文将塑料挂钩的圆形吸盘按在光滑的水平玻璃板上，挤压出里面的空气。用测力计钩着挂钩沿竖直方向缓慢向上拉，吸盘恰好脱离玻璃板时测力计的示数为F，已知滑轮和吸盘总重为G，吸盘与玻璃板的接触面积为S，则大气压强的表达式为p=       。（不计绳重及装置的摩擦）

如图所示为活动卡上的几个实验。

①如图（a）所示实验过程是定量研究浸没在液体中的物体受到的浮力与 （4）  之间的关系，量筒中盛放的是水，物体受到的浮力可以用 （5） 表示，V₂-V₁表示 （6）   。
②如图（b）所示，在探究压力的作用效果与哪些因素有关时，将铅笔压在大拇指和食指之间，观察到手指肌肉下陷情况不同，这是在探究 （7） 的关系。
③在探究液体压强规律的实验中，在空饮料瓶底部的同一深度处扎三个小孔，瓶中装满水后，观察到如图（c）所示的现象，这说明        （8）      。
④如图（d）所示是    （9）   实验的过程，实验中若玻璃管倾斜，管内水银柱的高度将    （10）   （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

某小组探究大气压的特点。他们用三个相同的塑料杯、水、硬纸片进行实验，其实验过程和现象如图（a）、（b）、（c）所示。然后，换用不同的塑料杯重复实验，其实验过程和现象如图(d)、（e） 所示。

⑴分析图（a）、（b）、（c），你认为图16（c）中纸片下落的原因是：（21）。
⑵分析比较图（b）、（d）、（e），可以得出的初步结论是：     （22）    。

小阳在利用吸管喝饮料时认为“饮料是靠嘴的吸力进入口中的，而不是靠大气压进入口中的”，而小明认为他的说法是错误的，为此他准备了如下一些器材：一个装满水（可以饮用）的玻璃瓶，一个可以塞紧瓶口的塞子，塞子上开有两个孔，其中一个孔中插有一支吸管并与塞子压紧。请你帮助小明设计一个实验证明小阳的说法是错误的。写出实验步骤并加以说明。

小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下：
(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用—个橡皮帽封住注射器的小孔；
(2)如图9所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的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.。当注射器中的活塞刚开始移动时，记下弹簧测力计的示数F； 
(3)观察并记录注射器筒上所标明的容积V，用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L。
①根据以上实验方案，用测得和记录的物理量计算大气压强的表达式p=                。
②按照上述实验方案，若测得的大气压强的值比实际值偏小，你认为可能的原因是_   _____。
③按照上述实验方案，若测得的大气压强的值比实际值偏大，你认为可能的原因是___  ___。 

(5分)为了估测本地大气压，某同学用吸盘、玻璃板和以及弹簧测力计设计实验：把吸盘吸在玻璃板上如图(a)，测出吸盘的面积为S,用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动吸盘。多次实验，记下吸盘刚好脱离玻璃板时的拉力。根据          可知，此时的拉力与大气对吸盘的压力大小相等。然后利用公式         可计算出大气压强。实际操作时发现如下问题：

（1）吸盘吸附在玻璃板上之前，往往先要对吸盘哈气或者蘸少许水，原因是                    。
（2）操作时发现弹簧测力计的量程太小，就利用杠杆设计了如图(b)的改进实验。测得吸盘刚好脱离玻璃板时，测力计的拉力为F。由此计算出此地的大气压值为p=         。
（3）通过调查发现此次的测量值与气象部门提供的数据有偏差，请分析实验过程并根据所学知识猜想：由于                      原因，导致测量值         （偏大或偏小。）

如图所示的活塞式抽水机从井中打水。若井中水面到活塞的距离约为5m，活塞的横截面积为80cm²，已知力臂L₂=12cm，OA长50cm。(不计活塞连杆和柄的重力，不计活塞与圆筒的摩擦，大气压取10⁵Pa)

（1）图中柄AOB实际上是一个           杠杆（填“等臂”“省力”或“费力”），小明想用最小的动力作用在杠杆AOB上把水压出，请在图中A处画出动力F₁的方向。
（2）要使该活塞式抽水机抽出水，小明作用在A处的最小动力F₁至少为         N。
（3）活塞式抽水机在工作前，需向圆筒内灌入几杯水，这样的目的是                  ；活塞式抽水机工作过程如下图所示，合理的顺序是                。

甲               乙                 丙