如图所示是有趣的覆杯实验,杯子装满水,盖上薄片,杯口向下,薄片不会掉,水也不会流出来。这是为什么呢?
答案
解:杯子装满水时,杯内的空气被完全排出,杯内仅有水对薄片施加向下的压强,这个压强远小于外界大气对薄片施加的向上的大气压强,在大气压的作用下,薄片被托住,杯中的水也不会流出来。
解析
【分析】
要解释覆杯实验中薄片不掉、水不流出的原因,需从杯内外的压强差角度思考:杯子装满水时会排出杯内空气,此时杯内仅存在水,水对薄片产生向下的压强;而杯外的大气会对薄片施加向上的压强,向上的大气压强远大于向下的水的压强,因此薄片被大气压托住,水不会流出。
【解析】
杯子装满水后,杯内的空气被完全排出,杯内仅对薄片施加向下的水的压强;杯外的大气对薄片施加向上的大气压强。由于大气压强的数值远大于水产生的向下的压强,薄片在向上的大气压作用下被托住,因此杯中的水不会流出来。
【答案】
解:杯子装满水时,杯内的空气被完全排出,杯内仅有水对薄片施加向下的压强,这个压强远小于外界大气对薄片施加的向上的大气压强,在大气压的作用下,薄片被托住,杯中的水也不会流出来。
【知识点】
大气压强
【点评】
本题通过经典的覆杯实验考查大气压强的存在,核心是理解内外压强差的作用,属于初中物理基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解释覆杯实验中薄片不掉、水不流出的原因,需从杯内外的压强差角度思考:杯子装满水时会排出杯内空气,此时杯内仅存在水,水对薄片产生向下的压强;而杯外的大气会对薄片施加向上的压强,向上的大气压强远大于向下的水的压强,因此薄片被大气压托住,水不会流出。
【解析】
杯子装满水后,杯内的空气被完全排出,杯内仅对薄片施加向下的水的压强;杯外的大气对薄片施加向上的大气压强。由于大气压强的数值远大于水产生的向下的压强,薄片在向上的大气压作用下被托住,因此杯中的水不会流出来。
【答案】
解:杯子装满水时,杯内的空气被完全排出,杯内仅有水对薄片施加向下的压强,这个压强远小于外界大气对薄片施加的向上的大气压强,在大气压的作用下,薄片被托住,杯中的水也不会流出来。
【知识点】
大气压强
【点评】
本题通过经典的覆杯实验考查大气压强的存在,核心是理解内外压强差的作用,属于初中物理基础知识点的应用,难度较低。
【难度系数】
0.6
一、大气压强
1. 空气和液体一样,内部
2. 覆杯实验、吸盘挂钩都证实了
3.
1. 空气和液体一样,内部
各个方向
也都存在压强。这种压强称为大气压强
,简称大气压
或气压
。2. 覆杯实验、吸盘挂钩都证实了
大气压
是存在的。3.
马德堡半球
实验是历史上证明大气压强存在的著名实验。答案
1. 各个方向 大气压强 大气压 气压
2. 大气压
3. 马德堡半球
2. 大气压
3. 马德堡半球
解析
【分析】
本题考查大气压强的基础概念,解题时需回忆大气压强的定义、证明大气压强存在的相关实验等基础知识,结合题目语境逐一对应填空即可。首先,空气和液体都具有流动性,因此空气内部向各个方向都有压强,这种压强称为大气压强,简称大气压或气压;覆杯实验、吸盘挂钩的原理都基于大气压,可证实大气压的存在;历史上著名的证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
【解析】
1. 空气和液体一样具有流动性,内部各个方向都存在压强,这种压强定义为大气压强,简称大气压或气压,故依次填各个方向、大气压强、大气压、气压;
2. 覆杯实验、吸盘挂钩的工作原理都利用了大气压,因此它们证实了大气压的存在;
3. 马德堡半球实验是历史上证明大气压强存在的著名实验,故填马德堡半球。
【答案】
1. 各个方向 大气压强 大气压 气压;2. 大气压;3. 马德堡半球
【知识点】
大气压强的概念、大气压强的存在实验
【点评】
本题为大气压强的基础识记类题目,主要考查对大气压强相关概念及实验的掌握,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
本题考查大气压强的基础概念,解题时需回忆大气压强的定义、证明大气压强存在的相关实验等基础知识,结合题目语境逐一对应填空即可。首先,空气和液体都具有流动性,因此空气内部向各个方向都有压强,这种压强称为大气压强,简称大气压或气压;覆杯实验、吸盘挂钩的原理都基于大气压,可证实大气压的存在;历史上著名的证明大气压强存在的实验是马德堡半球实验。
【解析】
1. 空气和液体一样具有流动性,内部各个方向都存在压强,这种压强定义为大气压强,简称大气压或气压,故依次填各个方向、大气压强、大气压、气压;
2. 覆杯实验、吸盘挂钩的工作原理都利用了大气压,因此它们证实了大气压的存在;
3. 马德堡半球实验是历史上证明大气压强存在的著名实验,故填马德堡半球。
【答案】
1. 各个方向 大气压强 大气压 气压;2. 大气压;3. 马德堡半球
【知识点】
大气压强的概念、大气压强的存在实验
【点评】
本题为大气压强的基础识记类题目,主要考查对大气压强相关概念及实验的掌握,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8
二、大气压强的测量
1.
2. 托里拆利测定的大气压的数值相当于
1.
托里拆利
及其同伴通过实验首次测出大气压强的大小。2. 托里拆利测定的大气压的数值相当于
760
mm高的汞柱产生的压强,大约是$1.013×10^5$
Pa。答案
1. 托里拆利
$2. 760 1.013×10^5$
$2. 760 1.013×10^5$
解析
【分析】
本题考查大气压强测量的基础知识点,需回忆托里拆利实验的相关内容:第一问,首次测出大气压强大小的科学家是托里拆利及其同伴;第二问,托里拆利实验中标准大气压对应的汞柱高度为固定值,对应的压强也为课本要求识记的数值,根据课本基础内容即可完成填空。
【解析】
1. 首次测出大气压强大小的是托里拆利及其同伴,故填托里拆利;
2. 托里拆利实验测定的标准大气压相当于760mm高汞柱产生的压强,其数值约为$1.013×10^5Pa$,故依次填760、$1.013×10^5$。
【答案】
1. 托里拆利;2. 760;$1.013×10^5$
【知识点】
大气压强的测量、托里拆利实验
【点评】
本题为大气压强测量的基础识记题,考查课本核心概念,难度较低,用于巩固基础知识点。
【难度系数】
0.9
本题考查大气压强测量的基础知识点,需回忆托里拆利实验的相关内容:第一问,首次测出大气压强大小的科学家是托里拆利及其同伴;第二问,托里拆利实验中标准大气压对应的汞柱高度为固定值,对应的压强也为课本要求识记的数值,根据课本基础内容即可完成填空。
【解析】
1. 首次测出大气压强大小的是托里拆利及其同伴,故填托里拆利;
2. 托里拆利实验测定的标准大气压相当于760mm高汞柱产生的压强,其数值约为$1.013×10^5Pa$,故依次填760、$1.013×10^5$。
【答案】
1. 托里拆利;2. 760;$1.013×10^5$
【知识点】
大气压强的测量、托里拆利实验
【点评】
本题为大气压强测量的基础识记题,考查课本核心概念,难度较低,用于巩固基础知识点。
【难度系数】
0.9
三、大气压强与人类生活
1. 通常把
2. 在海平面附近,大气压强约等于
1. 通常把
760 mm
高的汞柱所产生的压强叫做1个标准大气压。1个标准大气压=$1.013×10^5$
Pa。2. 在海平面附近,大气压强约等于
$1.013×10^5$
Pa。离海平面越高的地方,空气越稀薄
,大气压强就越小
。答案
$1. 760 mm 1.013×10^5$
$2. 1.013×10^5 $稀薄 小
$2. 1.013×10^5 $稀薄 小
解析
【分析】
本题考查大气压强的基础概念,解题时需准确记忆标准大气压的定义、数值,以及大气压强与高度的关系。第1题直接回忆标准大气压的规定与对应压强值;第2题结合海平面附近大气压的特点,以及大气压随高度变化的规律作答。
【解析】
1. 标准大气压的定义为:1个标准大气压等于760mm高的汞柱所产生的压强,其数值为$1.013×10^5\ \mathrm{Pa}$;
2. 海平面附近的大气压强约等于1个标准大气压,即$1.013×10^5\ \mathrm{Pa}$;大气压强随高度变化的规律是:离海平面越高,空气越稀薄,大气压强越小。
【答案】
1. $760\ \mathrm{mm}$ $1.013×10^5$;2. $1.013×10^5$ 稀薄 小
【知识点】
大气压强、标准大气压、大气压与高度的关系
【点评】
本题为大气压强章节的基础识记类题目,主要考察核心概念的记忆,难度较低,用于巩固大气压强的基础知识点。
【难度系数】
0.9
本题考查大气压强的基础概念,解题时需准确记忆标准大气压的定义、数值,以及大气压强与高度的关系。第1题直接回忆标准大气压的规定与对应压强值;第2题结合海平面附近大气压的特点,以及大气压随高度变化的规律作答。
【解析】
1. 标准大气压的定义为:1个标准大气压等于760mm高的汞柱所产生的压强,其数值为$1.013×10^5\ \mathrm{Pa}$;
2. 海平面附近的大气压强约等于1个标准大气压,即$1.013×10^5\ \mathrm{Pa}$;大气压强随高度变化的规律是:离海平面越高,空气越稀薄,大气压强越小。
【答案】
1. $760\ \mathrm{mm}$ $1.013×10^5$;2. $1.013×10^5$ 稀薄 小
【知识点】
大气压强、标准大气压、大气压与高度的关系
【点评】
本题为大气压强章节的基础识记类题目,主要考察核心概念的记忆,难度较低,用于巩固大气压强的基础知识点。
【难度系数】
0.9
[典例1]如图所示的现象中,没有利用大气压的是 (

A.潜水员潜水
B.马德堡半球实验
C.瓶盖上有个小孔
D.活塞式抽水机抽水
活塞
阀门B
阀门A
A
)A.潜水员潜水
B.马德堡半球实验
C.瓶盖上有个小孔
D.活塞式抽水机抽水
活塞
阀门B
阀门A
答案
A
解析
【分析】要判断哪个现象未利用大气压,需逐一分析各选项的原理:A选项潜水员潜水,依靠的是液体压强及潜水装备,与大气压无关;B选项马德堡半球实验,通过抽出球内空气,利用外界大气压将半球压紧;C选项瓶盖上的小孔,使瓶内外气压平衡,利用大气压让水顺利流出;D选项活塞式抽水机,通过改变内部气压,利用大气压将水压入抽水机。由此可判断未利用大气压的选项。
【解析】
选项A:潜水员潜水时,主要受到液体的压强,其潜水依靠的是液体压强原理和自身的潜水装备,没有利用大气压。
选项B:马德堡半球实验中,抽出半球内的空气,球内气压远小于外界大气压,大气压将两个半球紧紧压合,利用了大气压。
选项C:瓶盖上的小孔使瓶内与外界大气相通,倒水时瓶内气压等于外界大气压,水在重力作用下流出,若没有小孔,瓶内气压减小,水难以流出,利用了大气压。
选项D:活塞式抽水机抽水时,活塞上移使内部气压减小,外界大气压将水压入抽水机,利用了大气压。
综上,没有利用大气压的是A选项。
【答案】A
【知识点】大气压的应用、液体压强
【点评】本题考查生活中大气压的应用,需区分各现象的原理,属于基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A:潜水员潜水时,主要受到液体的压强,其潜水依靠的是液体压强原理和自身的潜水装备,没有利用大气压。
选项B:马德堡半球实验中,抽出半球内的空气,球内气压远小于外界大气压,大气压将两个半球紧紧压合,利用了大气压。
选项C:瓶盖上的小孔使瓶内与外界大气相通,倒水时瓶内气压等于外界大气压,水在重力作用下流出,若没有小孔,瓶内气压减小,水难以流出,利用了大气压。
选项D:活塞式抽水机抽水时,活塞上移使内部气压减小,外界大气压将水压入抽水机,利用了大气压。
综上,没有利用大气压的是A选项。
【答案】A
【知识点】大气压的应用、液体压强
【点评】本题考查生活中大气压的应用,需区分各现象的原理,属于基础题,难度适中。
【难度系数】0.6
[变式1]拿一个铁皮罐,装少量水,罐口打开,用火加热,将水烧开后,用盖子将铁皮罐罐口盖紧,放入盆内,用冷水浇铁皮罐。铁皮罐塌陷变扁,这是由于(
A.罐内气体压强比罐外气体压强高
B.罐内气体压强比罐外气体压强低
C.罐内气体温度比罐外气体温度高
D.罐内气体温度比罐外气体温度低
B
)A.罐内气体压强比罐外气体压强高
B.罐内气体压强比罐外气体压强低
C.罐内气体温度比罐外气体温度高
D.罐内气体温度比罐外气体温度低
答案
B
解析
【分析】
要解决这个问题,需梳理实验过程中的物理变化:首先,加热时罐内水沸腾产生大量水蒸气,排出罐内空气,罐内以高温水蒸气为主;盖紧罐口浇冷水后,罐内水蒸气遇冷液化,气体量减少且温度降低,导致罐内压强变化,最终由压强差使罐塌陷。据此分析选项:A选项罐内压强高不符合实际;B选项罐内压强低是塌陷的直接原因;C、D选项温度高低不是导致塌陷的核心压强差原因,故正确选项为B。
【解析】
1. 加热装少量水的铁皮罐至水烧开时,罐内水汽化产生大量水蒸气,排出罐内空气,此时罐内外压强近似相等,罐内主要为高温水蒸气。
2. 盖紧罐口用冷水浇罐,罐内高温水蒸气遇冷液化成小水滴,罐内气体分子数减少,同时温度降低,罐内气体压强显著减小,小于外界大气压强。
3. 由于罐外大气压大于罐内气体压强,铁皮罐在外界大气压的作用下塌陷变扁,因此该现象是因为罐内气体压强比罐外气体压强低。
【答案】
B
【知识点】
大气压强的存在、气体压强与温度的关系
【点评】
本题通过生活小实验考查大气压强的应用,将物态变化与压强知识结合,需学生理解实验中气体压强的变化逻辑,属于基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需梳理实验过程中的物理变化:首先,加热时罐内水沸腾产生大量水蒸气,排出罐内空气,罐内以高温水蒸气为主;盖紧罐口浇冷水后,罐内水蒸气遇冷液化,气体量减少且温度降低,导致罐内压强变化,最终由压强差使罐塌陷。据此分析选项:A选项罐内压强高不符合实际;B选项罐内压强低是塌陷的直接原因;C、D选项温度高低不是导致塌陷的核心压强差原因,故正确选项为B。
【解析】
1. 加热装少量水的铁皮罐至水烧开时,罐内水汽化产生大量水蒸气,排出罐内空气,此时罐内外压强近似相等,罐内主要为高温水蒸气。
2. 盖紧罐口用冷水浇罐,罐内高温水蒸气遇冷液化成小水滴,罐内气体分子数减少,同时温度降低,罐内气体压强显著减小,小于外界大气压强。
3. 由于罐外大气压大于罐内气体压强,铁皮罐在外界大气压的作用下塌陷变扁,因此该现象是因为罐内气体压强比罐外气体压强低。
【答案】
B
【知识点】
大气压强的存在、气体压强与温度的关系
【点评】
本题通过生活小实验考查大气压强的应用,将物态变化与压强知识结合,需学生理解实验中气体压强的变化逻辑,属于基础知识点的应用,难度适中。
【难度系数】
0.6
[典例2]某同学利用托里拆利实验装置测量大气压,如图所示。

(1)当1 m长的玻璃管内汞柱稳定后,测出管内外汞液面高度差为75 cm;则当地大气压
(2)在实验中,如果将玻璃管由竖直稍微倾斜,则管内外汞液面高度差将
(3)如果在操作时管中漏进了一个小气泡,则测得的气压值将
(4)在这个实验中,如果把汞换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内,管中的水柱
(1)当1 m长的玻璃管内汞柱稳定后,测出管内外汞液面高度差为75 cm;则当地大气压
小于
(选填“大于”“等于”或“小于”)1个标准大气压。(2)在实验中,如果将玻璃管由竖直稍微倾斜,则管内外汞液面高度差将
不变
(选填“增大”“减小”或“不变”)。(3)如果在操作时管中漏进了一个小气泡,则测得的气压值将
偏小
(选填“偏大”或“偏小”)。(4)在这个实验中,如果把汞换成水,将玻璃管灌满水后,倒插在水槽内,管中的水柱
不会
下降,如果这时在管顶开一个小孔,水柱不会
向上喷出。(均选填“会”或“不会”)答案
1. 小于
2. 不变
3. 偏小
4. 不会 不会
2. 不变
3. 偏小
4. 不会 不会
解析
【分析】
本题考查托里拆利实验的相关知识,解题思路如下:
1. 明确1个标准大气压能支持76cm高的汞柱,大气压大小等于管内外汞液面的竖直高度差;
2. 玻璃管倾斜时,大气压支持的汞柱竖直高度不变,仅汞柱长度变化;
3. 管内漏进气泡时,气泡的气压会抵消部分大气压,导致测得的汞柱高度差偏小;
4. 水的密度远小于汞,大气压支持的水柱高度约为10m,远大于1m;管顶开小孔后,管内外气压平衡,水柱会在重力作用下下降。
【解析】
(1) 1个标准大气压下,托里拆利实验中管内外汞液面的高度差为76cm。题目中高度差为75cm,小于76cm,说明当地大气压小于1个标准大气压。
(2) 托里拆利实验中,管内外汞液面的竖直高度差由大气压决定,与玻璃管是否倾斜无关,因此玻璃管倾斜时,高度差不变。
(3) 若管中漏进小气泡,气泡会产生向下的气压,抵消部分大气压,使得管内汞柱被压得更低,测得的气压值偏小。
(4) 大气压支持的水柱高度约为 $ h=\frac{p_0}{\rho_{水}g}\approx10m $,远大于1m,因此1m长的玻璃管中,水柱不会下降;若管顶开小孔,管内外均与大气相通,气压相等,水柱在重力作用下会下降,不会向上喷出。
【答案】
小于;不变;偏小;不会;不会
【知识点】
托里拆利实验、大气压、液体压强
【点评】
本题围绕托里拆利实验的核心原理,考查了大气压的测量、影响测量结果的因素等基础知识点,是大气压部分的典型基础题,需要学生准确理解实验中各现象的本质。
【难度系数】
0.5
本题考查托里拆利实验的相关知识,解题思路如下:
1. 明确1个标准大气压能支持76cm高的汞柱,大气压大小等于管内外汞液面的竖直高度差;
2. 玻璃管倾斜时,大气压支持的汞柱竖直高度不变,仅汞柱长度变化;
3. 管内漏进气泡时,气泡的气压会抵消部分大气压,导致测得的汞柱高度差偏小;
4. 水的密度远小于汞,大气压支持的水柱高度约为10m,远大于1m;管顶开小孔后,管内外气压平衡,水柱会在重力作用下下降。
【解析】
(1) 1个标准大气压下,托里拆利实验中管内外汞液面的高度差为76cm。题目中高度差为75cm,小于76cm,说明当地大气压小于1个标准大气压。
(2) 托里拆利实验中,管内外汞液面的竖直高度差由大气压决定,与玻璃管是否倾斜无关,因此玻璃管倾斜时,高度差不变。
(3) 若管中漏进小气泡,气泡会产生向下的气压,抵消部分大气压,使得管内汞柱被压得更低,测得的气压值偏小。
(4) 大气压支持的水柱高度约为 $ h=\frac{p_0}{\rho_{水}g}\approx10m $,远大于1m,因此1m长的玻璃管中,水柱不会下降;若管顶开小孔,管内外均与大气相通,气压相等,水柱在重力作用下会下降,不会向上喷出。
【答案】
小于;不变;偏小;不会;不会
【知识点】
托里拆利实验、大气压、液体压强
【点评】
本题围绕托里拆利实验的核心原理,考查了大气压的测量、影响测量结果的因素等基础知识点,是大气压部分的典型基础题,需要学生准确理解实验中各现象的本质。
【难度系数】
0.5
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