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8. 如图 8 - 4 - 3 所示，某小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压的值。
(1)图中注射器的最大可读容积为$ cm^3 $，用刻度尺测量注射器有刻度部分的总长度为 8.0 cm，可算得活塞的横截面积为$ cm^2 $。
(2)实验时，首先要把注射器的活塞推至注射器筒底端，目的是，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图安装好器材，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，弹簧测力计的示数增大到 $ F = 26.0 $ N，则测得大气压值是 $ p = $Pa。
(3)实验中，弹簧测力计通过细绳对活塞的拉力与是一对平衡力。
(4)实验中，如果筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值；如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得的大气压值。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(1)图中注射器的最大可读容积为$ cm^3 $，用刻度尺测量注射器有刻度部分的总长度为 8.0 cm，可算得活塞的横截面积为$ cm^2 $。
(2)实验时，首先要把注射器的活塞推至注射器筒底端，目的是，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图安装好器材，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，弹簧测力计的示数增大到 $ F = 26.0 $ N，则测得大气压值是 $ p = $Pa。
(3)实验中，弹簧测力计通过细绳对活塞的拉力与是一对平衡力。
(4)实验中，如果筒内空气没有排尽，将导致测得的大气压值；如果活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得的大气压值。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)
答案
20
2.5
使筒内空气排尽
$1×10^5$
大气压力
偏小
偏大
2.5
使筒内空气排尽
$1×10^5$
大气压力
偏小
偏大
解析
【解析】
(1) 由图甲可知注射器最大可读容积为20 $cm^3$；根据$S=\frac{V}{L}$，代入$V=20\ cm^3$、$L=8.0\ cm$，得活塞横截面积$S=\frac{20\ cm^3}{8.0\ cm}=2.5\ cm^2$。
(2) 将活塞推至注射器筒底端，目的是排尽筒内空气，避免筒内空气对实验结果产生影响；当活塞刚开始滑动时，弹簧测力计拉力与大气对活塞的压力平衡，大气压力$F_{压}=F=26.0\ N$，活塞横截面积$S=2.5\ cm^2=2.5×10^{-4}\ m^2$，由$p=\frac{F}{S}$得，大气压$p=\frac{26.0\ N}{2.5×10^{-4}\ m^2}=1×10^5\ Pa$。
(3) 当活塞刚开始滑动时，弹簧测力计对活塞的拉力与大气压力是一对平衡力。
(4) 若筒内空气未排尽，筒内空气会对活塞产生向外的压强，使弹簧测力计示数偏小，测得大气压值偏小；若活塞与筒壁摩擦较大，弹簧测力计示数会偏大，测得大气压值偏大。
【答案】
(1) $\boldsymbol{20}$；$\boldsymbol{2.5}$
(2) $\boldsymbol{排尽筒内空气}$；$\boldsymbol{1×10^5}$
(3) $\boldsymbol{大气压力}$
(4) $\boldsymbol{偏小}$；$\boldsymbol{偏大}$
【知识点】
大气压的测量；二力平衡；压强的计算
【点评】
本题考查大气压的粗测实验，需掌握实验原理、操作要点及误差分析，理解二力平衡在实验中的作用，熟练运用压强公式进行计算。
【难度系数】
0.6
(1) 由图甲可知注射器最大可读容积为20 $cm^3$；根据$S=\frac{V}{L}$，代入$V=20\ cm^3$、$L=8.0\ cm$，得活塞横截面积$S=\frac{20\ cm^3}{8.0\ cm}=2.5\ cm^2$。
(2) 将活塞推至注射器筒底端，目的是排尽筒内空气，避免筒内空气对实验结果产生影响；当活塞刚开始滑动时，弹簧测力计拉力与大气对活塞的压力平衡，大气压力$F_{压}=F=26.0\ N$，活塞横截面积$S=2.5\ cm^2=2.5×10^{-4}\ m^2$，由$p=\frac{F}{S}$得，大气压$p=\frac{26.0\ N}{2.5×10^{-4}\ m^2}=1×10^5\ Pa$。
(3) 当活塞刚开始滑动时，弹簧测力计对活塞的拉力与大气压力是一对平衡力。
(4) 若筒内空气未排尽，筒内空气会对活塞产生向外的压强，使弹簧测力计示数偏小，测得大气压值偏小；若活塞与筒壁摩擦较大，弹簧测力计示数会偏大，测得大气压值偏大。
【答案】
(1) $\boldsymbol{20}$；$\boldsymbol{2.5}$
(2) $\boldsymbol{排尽筒内空气}$；$\boldsymbol{1×10^5}$
(3) $\boldsymbol{大气压力}$
(4) $\boldsymbol{偏小}$；$\boldsymbol{偏大}$
【知识点】
大气压的测量；二力平衡；压强的计算
【点评】
本题考查大气压的粗测实验，需掌握实验原理、操作要点及误差分析，理解二力平衡在实验中的作用，熟练运用压强公式进行计算。
【难度系数】
0.6
9. 节日放飞的氦气球袅袅地升上天空，不一会儿，小华看到气球不见了，于是小华思考“气球哪里去了？”请你说出你对这个问题的想法，并用物理知识来支持你的说法。
答案
氦气球上升过程中，外界大气压随高度增加而减小，气球内部气压大于外界气压，气球体积会逐渐变大，当气球体积超过材料的承受能力时，气球就会破裂。
解析
【解析】
氦气球上升过程中，外界大气压随高度增加而减小，气球内部气压大于外界气压，气球体积会逐渐变大，当气球体积超过材料的承受能力时，气球就会破裂。
【答案】
氦气球上升过程中，外界大气压随高度增加而减小，气球内部气压大于外界气压，气球体积会逐渐变大，当气球体积超过材料的承受能力时，气球就会破裂。
【知识点】
大气压与高度的关系、气体压强与体积的关系
【点评】
本题结合生活中的常见现象，考查对大气压随高度变化规律及气体压强与体积关系的理解与应用，引导学生用物理知识解释生活现象。
【难度系数】
0.6
氦气球上升过程中，外界大气压随高度增加而减小，气球内部气压大于外界气压，气球体积会逐渐变大，当气球体积超过材料的承受能力时，气球就会破裂。
【答案】
氦气球上升过程中，外界大气压随高度增加而减小，气球内部气压大于外界气压，气球体积会逐渐变大，当气球体积超过材料的承受能力时，气球就会破裂。
【知识点】
大气压与高度的关系、气体压强与体积的关系
【点评】
本题结合生活中的常见现象，考查对大气压随高度变化规律及气体压强与体积关系的理解与应用，引导学生用物理知识解释生活现象。
【难度系数】
0.6
10. 如图 8 - 4 - 4 所示，高压锅是生活中一种密闭的加热容器。锅盖中央有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制。如图所示，某高压锅锅体的内底面积为 $ S $，侧壁竖直，出气孔横截面积为 $ S_0 $，限压阀质量为 $ m_0 $，高压锅顶部面积为 $ S $（已知大气压强 $ p_0 $）。
（1）写出液体沸点与气压的关系；
（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强。
（1）写出液体沸点与气压的关系；
（2）求使用高压锅时锅内气体的最大压强。
答案
液体表面气压越大，液体的沸点越高
解：设锅内气体最大压强为p。
当限压阀被顶起时，限压阀受力平衡，
$ pS_0 = p_0S_0 + m_0g$
解得：$p = p_0+\frac{m_0g}{S_0}$
解：设锅内气体最大压强为p。
当限压阀被顶起时，限压阀受力平衡，
$ pS_0 = p_0S_0 + m_0g$
解得：$p = p_0+\frac{m_0g}{S_0}$
解析
【解析】
（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高。
（2）设锅内气体最大压强为$p$。当限压阀被顶起时，限压阀受力平衡，根据力的平衡条件可得：
$ pS_0 = p_0S_0 + m_0g$
解得：$p = p_0+\frac{m_0g}{S_0}$
【答案】
（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高；
（2）锅内气体的最大压强为$\boldsymbol{p = p_0+\frac{m_0g}{S_0}}$
【知识点】
沸点与气压的关系、受力平衡分析、压强的计算
【点评】
本题结合生活中的高压锅，考查了沸点与气压的关系以及压强的计算，解题关键是对限压阀进行正确的受力分析，利用力的平衡条件求解。
【难度系数】
0.6
（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高。
（2）设锅内气体最大压强为$p$。当限压阀被顶起时，限压阀受力平衡，根据力的平衡条件可得：
$ pS_0 = p_0S_0 + m_0g$
解得：$p = p_0+\frac{m_0g}{S_0}$
【答案】
（1）液体表面气压越大，液体的沸点越高；
（2）锅内气体的最大压强为$\boldsymbol{p = p_0+\frac{m_0g}{S_0}}$
【知识点】
沸点与气压的关系、受力平衡分析、压强的计算
【点评】
本题结合生活中的高压锅，考查了沸点与气压的关系以及压强的计算，解题关键是对限压阀进行正确的受力分析，利用力的平衡条件求解。
【难度系数】
0.6
