2020年中考物理必考25個實驗考學練實驗13粗略測算大氣壓值實驗【含解析】

1、實驗十三、粗略測算大氣壓強的實驗【實驗目的】：粗略估算大氣壓強的數(shù)值?！緦嶒炂鞑摹浚鹤⑸淦?；彈簧測力計；細線；橡皮帽；刻度尺。【實驗原理】： P=F/S知識依據(jù)：二力平衡（利用注射器的活塞受到彈簧測力計和大氣壓力處于平衡狀態(tài)時，即二力平衡。）【實驗步驟】：把注射器的活塞推至注射器針筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；如圖甲所示，用細線拴住注射器活塞頸部，使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動針筒，當活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數(shù)為F；讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V；用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。【實驗記錄】：大氣對活塞的壓力F/N注射器的容積V/ml

2、注射器有刻度的部分的長度l/cm活塞的橫截面積S/m大氣壓的值P/Pa【數(shù)據(jù)處理】：注射器近似圓柱體，由體積公式可以算出活塞的橫截面積S=V/L根據(jù)公式p=求出大氣壓強；【考點方向】1、該實驗求出的大氣壓是估測數(shù)值，和真實的大氣壓數(shù)值存在差距主要原因是兩方面：答：一、活塞與注射器之間存在摩擦；二、空氣難以排盡。2、若不考慮其它因素，根據(jù)二力平衡的知識可知，研究對象在水平方向所受的大氣壓力與拉力大小相等。3、注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡，這將會使測量結(jié)果偏小。4、空氣無法排盡可以采取的方法是：將注射器內(nèi)抽滿水，端口向上推動活塞排水，使得頂端保留水，再封口。5、實驗前在活塞周圍涂抹潤滑油主要好處

3、有：一、減小摩擦；二、增加氣密性。6、實驗過程中讓彈簧測力計和注射器保持在水平方向目的：可以減小活塞自身重力對實驗的影響，從而提高實驗的精確程度。7、當彈簧測力計量程不夠時或者為了拉動時更省力可以采取的方法是：可換用小量程注射器。（減小活塞的橫截面積）8、該實驗的原理依據(jù)是：P=F/S。知識依據(jù)：二力平衡（利用注射器的活塞受到彈簧測力計和大氣壓力處于平衡狀態(tài)時，即二力平衡。）9、把注射器的活塞推到注射器筒的底端，這樣做的目的是排盡筒內(nèi)空氣，密封注射器。（從而使得作用在活塞上的力只有大氣壓力和彈簧測力計拉力）10、實驗過程中應該水平方向、緩慢勻速拉動注射器筒，當注射器的活塞剛被拉動時，記下彈簧測

4、力計的示數(shù)，此時拉力等于大氣壓力。11、實驗過程中為了減小活塞與筒壁之間的摩擦除了采用涂抹潤滑油外，還可以采用：在用橡皮套封住注射器端口前，將其注射器水平放置，用彈簧測力計勻速拉動活塞，測出摩擦力的大小，密封端口后再次拉動測得的彈簧測力計示數(shù)減去摩擦力就是大氣壓力。12、如果考慮活塞和筒壁之間摩擦力對實驗的影響，所測的大氣壓值應該比標準值偏大。【創(chuàng)新母題】：小明利用最大刻度值標有2.5mL的一次性注射器等器材，對大氣壓的值進行測量。實驗步驟如下：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、用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，沿正確的方向

5、慢慢拉動注射器筒，當注射器的活塞剛開始滑動時記下彈簧測力計示數(shù)F=7.5N；C、測出注射器的全部長度L=4cm.甲乙（1）實驗所用的器材為：注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、水和。（2）測量大氣壓的原理為：，受力面積S的表達式為：；實驗中研究對象為，不考慮摩擦時，以此研究對象為受力物體的兩個施力物體分別為和。（3）在如圖所示的裝置中，小明不能采用圖的裝置來估測大氣壓強，其原因是。（4）實驗時，可先在活塞周圍涂抹潤滑油，然后將其插入針筒中，這樣做有兩個好處；一是減??；二是。（5）反思并回答：實驗步驟A的目的是。指出以上實驗步驟中的錯誤：。步驟B中為什么要在注射器的活塞開始滑動時記下彈簧測力計的示

6、數(shù)？。用測得的物理量表示大氣壓強的表達式：p=。（6）托里拆利實驗是世界上第一個測出大氣壓的實驗；1標準大氣壓相當于cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強，約為Pa。（7）小明發(fā)現(xiàn)，同學們在做此實驗時測得的大氣壓值誤差較大，對此小形與同學找出了下列可能的原因：。橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；活塞與注射器筒壁間有摩擦；彈簧測力計的示數(shù)沒有讀準：活塞與注射器筒壁不完全密封。上述原因一定會使測量值小于真實值的是（填寫序號）。（8）實驗室有甲、乙兩個注射器，活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2，若彈簧測力計量程為10N，實驗時應選用（選填“甲”或“乙”）注射器?！敬鸢浮浚?）刻度尺；（2）P=F/S；S=

7、V/L；活塞；繩子；大氣（或空氣）；（3）乙；活塞的重力影響拉力的測量；（4）摩擦；放置裝置漏氣；（5）排盡空氣；C步驟應測出注射器有刻度部分的長度；此時注射器底部對活塞的作用力為零，拉力近似大氣對活塞的壓力；FL/V。（6）76；1.0105；（7）；（8）甲?！窘馕觥浚?）實驗中要測出注射器的長度，因此除了：注射器、彈簧測力計、細繩、橡皮帽、水，還要有刻度尺。（2）本實驗測量大氣壓是以注射器中活塞為研究對象，當排盡里面空氣后，將其中出口封閉，活塞剛拉動時，活塞受到繩子和大氣的作用力，此時二力是平衡的，可以通過彈簧測力計測出拉力大小，即可以得知近似大氣壓力F；有注射器的型號可知其體積V，然后

8、用刻度尺測量出有刻度部分的長度L，然后依據(jù)S=V/L，算出活塞的橫截面積S，依據(jù)壓強的公式P=F/S，即可求出近似大氣壓值。（3）本實驗，由于用到活塞受到的拉力和大氣壓力相等即二力平衡的知識，如果豎直會由于活塞重力的影響，使測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。因此不采用乙圖方式。（4）由于實驗時，活塞與筒壁之間存在摩擦，氣密性要求也比較高，因此通過涂抹潤滑油既可以減小摩擦，又可以增加裝置的氣密性，從而減小測量誤差。（5）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，是為了排盡其里面的空氣；C步驟應測出注射器有刻度部分的長度，如果測量全部長度，起始位置產(chǎn)生的誤差相對較大，故測量有刻度部分；剛開始

9、拉動時，注射器底部對活塞的作用力為零，拉力近似大氣對活塞的壓力；剛開始拉動時測量出其F，根據(jù)注射器的型號可以得知其V，然后測出有刻度部分的長度L，然后依據(jù)S=V/L，算出活塞的橫截面積S，依據(jù)壓強的公式P=F/S，即可推導出P= FL/V。（6）本題考查的大氣壓的一些常識，1標準大氣壓相當于76cm高水銀柱產(chǎn)生的壓強，約為1.0105Pa。（7）橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體；活塞與注射器筒壁不完全密封，注射器筒內(nèi)有空氣都會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏?。换钊c注射器筒壁間有摩擦，會使拉力變大，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏大；沒有讀準彈簧測力計的示數(shù)可能會導致測

10、量值小于真實值，也可能會大于真實值。因此選擇。（8）依據(jù)壓強的公式P=F/S，可知大氣壓強一定時，接觸面積越大，其受到的壓力也越大，因此選擇橫截面積小些的，拉動起來會更為省力一些，所以選擇甲型號的注射器。練習1.（2019泰州）小明用2mL的注射器、量程為010N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值，本實驗的原理是二力平衡和p=_。步驟一：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。步驟二：如圖所示安裝好器材，水平向右緩慢拉動注射器筒，當注射器中的活塞_時，記下彈簧測力計的示數(shù)為5.2N。步驟三：用刻度尺測出注射器_長度為4.00cm步驟四：算出大氣壓強值為_Pa。同組的

11、小華分析了影響實驗結(jié)果的可能因素后，對實驗進行了如下改進：將步驟一改為：先將注射器內(nèi)抽滿水，再豎直向上推動活塞至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，這樣便于_。取下橡皮帽,重復步驟二的操作,讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.3N由此可知,此時活塞所受到的_(摩擦力/大氣壓力)為0.3N。小華根據(jù)改進后測得的數(shù)據(jù)，重新計算大氣壓的值?！敬鸢浮縁/S；剛被拉動；有刻度部分的；1.04105Pa；排空注射器內(nèi)的空氣；摩擦力?！窘馕觥勘緦嶒灥脑硎嵌ζ胶夂蚿=F/S；由于注射器活塞頸部，用繩與彈簧測力計的掛鉤相連，應水平向右慢慢拉動注射器筒，這樣相當于水平向右拉動彈簧測力計的掛鉤；當注射器中的活塞

12、開始運動時，說明此時拉力等于大氣對活塞的壓力。故記下的彈簧測力計示數(shù)，就是大氣對活塞的壓力F=5.2N；注射器全部刻度的長度為L=4.00cm,有刻度部分的容積為V=2ml,注射器活塞的橫截面積為S=V/L，此時大氣壓的數(shù)值p=F/S=F/(L/V)=(5.2N4102m)/2106m3=1.04105Pa，橡皮帽封住的注射器小孔中有殘余氣體，產(chǎn)生的力會和外部大氣壓力抵消一部分，這樣使得彈簧測力計受到的拉力減小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏小；先讓注射器吸入少量水，然后將活塞推至注射器底端，使水充滿在注射器小孔中，這樣可排盡注射器小孔中殘余氣體，減小實驗過程中的測量的誤差；如果活塞與注

13、射器內(nèi)壁間存在摩擦力，注射器在拉力F作用下平衡時，拉力F大于大氣對活塞的壓力，從而使測量值偏大。所以小華取下橡皮帽，重復步驟二的操作，讀得彈簧測力計的示數(shù)為0.3N，此時活塞所受到的摩擦力為0.3N。練習2.（2018無錫）為了測量大氣壓強，某同學選擇的器材有：2.5ml的注射器、010N的彈簧測力計、刻度尺和細線，實驗步驟如下（1）如圖甲，用刻度尺測出注射器有刻度部分的長度L=cm。（2）如圖乙，把注射器活塞推推至筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔，水平向右慢慢拉動注射器簡，當注射器中的活塞開始滑動時，記錄彈簧測力計的示數(shù)F=N。（3）該同學所測得的大氣壓強值為Pa?！敬鸢浮浚?）4.00；

14、（2）6.4；（3）1.024105Pa?！窘馕觥浚?）由刻度尺可直接看出注射器全部刻度的長度；（2）根據(jù)彈簧測力計的分度值讀出拉力的大??；（3）根據(jù)公式p=F/S求出大氣壓強。（1）從圖中可以看出，注射器可容納的藥水容積為2.5ml=2.5cm3，這2.5cm3的刻度長度由刻度尺可看出為4.00cm；（2）彈簧測力計的分度值是0.2N，所以拉力大小是6.4N；（3）故活塞的橫截面積為S=V/h=2.5cm/4cm=0.625cm2=6.25105m2，p=F/S=6.4N/(6.2510-5m) =1. 024105Pa。練習3.（2018咸寧）物理興趣小組的同學利用周末開展一次登山活動，他

15、們想利用隨身攜帶的注射器、彈簧測力計、細線、刻度尺等相關(guān)用品測量山頂?shù)拇髿鈮簻y量方案如下：A把注射器的活塞推至注射器針筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器小孔；B如圖甲所示，用細線拴住注射器活塞頸部，使線的一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢拉動針筒，當活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數(shù)為F；C讀出注射器針筒上有刻度部分的容積V；D用刻度尺測出注射器針筒上有刻度部分的長度L。（1）請根據(jù)他們設(shè)計的方案回答以下問題：測量中，分析研究的是大氣對_（選填“針筒”或“活塞”）的壓力，當活塞相對于針筒開始滑動時，以地面為參照物，研究對象處于_狀態(tài)若不考慮其它因素，根據(jù)_的知識可知，研究對象在水平

16、方向所受的大氣壓力與拉力大小相等。（2）實驗時同學們發(fā)現(xiàn)注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡，這將會使測量結(jié)果_（選填“偏大”“不變”或“偏小”）同學們聯(lián)想到去醫(yī)院打針的情景，可采取簡單的辦法將注射器內(nèi)空氣排盡你的方法是_。（3）測量前，有同學建議在活塞周圍涂抹潤滑油，然后將其插入針筒中，這樣做有兩個好處：一是活塞的密封性好；二是可以_實驗過程中他們讓彈簧測力計和注射器保持在水平方向，可以減小_對實驗的影響，從而提高實驗的精確程度。（4）若同學們用圖乙中B注射器在測量時，彈簧測力計被拉到5N，活塞仍沒有滑動可改用圖乙中的_（選填“A”或“C”）注射器用測量步驟中的V、L和F表示大氣壓的值，則p=_。

17、【答案】（1）活塞；靜止；二力平衡；（2）偏?。粚⒆⑸淦鲀?nèi)抽滿水，端口向上推動活塞排水，使得頂端保留水，再封口；（3）減小摩擦；活塞自身重力；（4）C；FL/V?！窘馕觥浚?）該實驗中以活塞為研究對象；分析研究的是大氣對活塞的壓力；當活塞相對于針筒開始滑動時，以地面為參照物，活塞與地面間沒有位置的變化，是靜止的；當注射器中的活塞開始滑動時，利用二力平衡原理來測出大氣對活塞的壓力。彈簧測力計的拉力與大氣的壓力剛好平衡，因此需要記錄此時的示數(shù)；（2）注射器頂端裝針頭處空氣無法排盡，即有殘余氣體，注射器內(nèi)還會有一定氣壓，這樣會使拉力變小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏??；將注射器內(nèi)抽滿水，端口

18、向上推動活塞排水，使得頂端保留水，再封口，可以采用這一簡單的方法將注射器內(nèi)空氣排盡。（3）涂抹凡士林的好處：一是減小摩擦，二是活塞的密封性好。當彈簧測力計和注射器筒不在水平方向時，由于活塞受重力的作用，使得測力計的拉力不等于大氣壓力，從而影響測得的大氣壓，所以讓彈簧測力計和注射器筒保持在水平方向，目的是為了減小活塞自身重力對實驗的影響，從而提高實驗的準確程度。（4）因為大氣的壓強是一定的，根據(jù)公式F=pS，受力面積越小，壓力也會越小，所以當彈簧測力計量程不夠時，可換用小量程注射器，故選C；活塞的面積S=V/L，將測量結(jié)果代入壓強公式得：p=F/S =F/(V/L)= FL/V。練習4.（201

19、9黃石）如圖所示，在一個標準大氣壓下，用1m長玻璃管做托里拆利實驗，管中水銀柱高度為_mm。(1)假定移動玻璃管的過程均不漏氣，請描述玻璃管內(nèi)水銀柱高度的變化情況(選填“升高”、“不變”或“降低”)將玻璃管傾斜放置，水銀柱的高度將_。將玻璃管向上提升一點，水銀柱高度將_。(2)如果用水來代替水銀做實驗,水_(選填“會”或“不會”)充滿玻璃管，若管口剛好在水面上且保證不漏氣，此時玻璃管內(nèi)底部的壓強_Pa。(g=10N/kg,結(jié)果用科學記數(shù)法表示,保留一位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?60；(1)不變；不變；(2)會；9104Pa?！窘馕觥恳粋€標準大氣壓能支持760mm高的水銀柱，故此時玻璃管內(nèi)水銀柱高度

20、為760mm；(1)將玻璃管傾斜一些，大氣壓不變，水銀柱高度也不變，但長度會變大一些；將玻璃管豎直上提，水銀柱產(chǎn)生的壓強等于大氣壓，即高度不變，還是760mm水銀柱；(2)一標準大氣壓能支持10m高的水柱,故水會充滿玻璃管玻璃管；根據(jù)P=gh=1.0103kg/m310N/kg1m=1104Pa則玻璃管內(nèi)底部的壓強為1.0105Pa1104Pa=9104Pa。練習5.為了估測大氣壓究竟有多大，曉彤和小雪正在用如圖所示的裝置按如下步驟進行分組實驗，用一個水桶向吸盤下的水桶中注水，至吸盤從水平光滑的水平板上脫落為止。器材還有測人質(zhì)量的人體秤，刻度尺及三角板。（1）請你利用上述器材寫出測量大氣壓的思路。答：。（2）曉彤和小雪在測量過程中觀察到，水銀氣壓計的示