2020年中考物理必考25個試驗考學練試驗13粗略測算大氣壓值試驗含解析

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。【實驗器材】：注射器；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 TOC o 1-5 h z 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?！緦嶒炗涗洝浚捍髿鈱钊膲?/p>

2、力F/N注射器的容積 V/ml注射器有刻度的部分的長度l/cm活塞的橫截面積S/m2大氣壓的值P/Pa TOC o 1-5 h z 【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*r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，這將會使測量結果偏小。4、空氣無法排盡可以采取的方法是：將注射器內抽滿水，端口向上推動活塞排

3、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/Sq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

4、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?！緞?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；日

5、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測出注射器白全部長度 L=4cm.II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；一是減小；二是。(5)反思并回答：實驗步驟A的目的是。

6、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2cm：若彈簧測力計量程為10N

7、,實驗時應選用(選填“甲”或“乙”)注射器?！敬鸢浮?1)刻度尺；(2) P=F/S; S=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/Vo (6) 76;1.0 X105; (7)；(8)甲。【解析】(1)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

8、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

9、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1.0 x 105Pa。(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，注射器筒內有空氣都會使拉力變小，在面積不變的情況

10、下，測得的大氣壓會偏??；活塞與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 070N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

11、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5.2 N步驟三：用刻度尺測出注射器長度為4.00 cm步驟四：算出大氣壓強值為 Pa同組的小華分析了影響實驗結果的可能因素后，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 0.3 N由此可知，此時活塞所受到的(摩擦力/大氣壓力)為0.3 N。小華根據(jù)改進后測得的數(shù)據(jù)，重新計算大氣壓的值。【答案】F/S;剛被拉動；有刻度部分的；1.04 X 10 5Pa；排空注射器內的空氣；摩擦力?！窘馕觥勘緦嶒灥脑?/p>

12、是二力平衡和p=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)=(5.2N X4X 10-2m)/2X 10-6情=1.04 X 10 5Pa,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

13、小，在面積不變的情況下，測得的大氣壓會偏??；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；如果活塞與注射器內壁間存在摩擦力，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0.3 N,此時活塞所受到的摩擦力為0.3 N練習2. (2018沈錫)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=cmo(2)如圖乙，把注射

14、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?1) 4.00; (2) 6.4; (3) 1.024 x 105Pa?！窘馕觥?1)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=2.5cm 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

15、=V/h=2.5cm2/4cm=0.625cm 2=6.25 X 10 5ni,p=F/S=6.4N/(6.25 X 10 -5m2) =1.024 X 10 5Pa。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、刻度尺等相關用品測量山頂?shù)拇髿鈮?測量方案如下：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 TOC o 1-5 h z 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

16、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

17、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，貝U p=?！敬鸢浮?1)活塞；靜止；二力平衡；(2)偏??；將注射器內抽滿水，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?1)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

18、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?。粚⒆⑸淦鲀瘸闈M水， 端口向上推動活塞排水，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

19、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 TOC o 1-5 h z 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 ,將測量結果代入壓強公式得：p=F/S =F/(V/L)= FL/V 。練習4. (2019 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

20、，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， 此時玻璃管內底部的壓強 Pa。(g=10N kg,結果用科學記數(shù)法表示 保留一位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?60; (1)不變；不變；(2)會；9X104Pa。【解析】一個標準大氣壓能支持 760mnW的水銀柱，故此時玻璃管內水銀柱高度為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=p gh=1.0 x 10 3kg/m3x 10N/kg x 1 m=1 x 104Pa則玻璃管內底部的壓強為 1.0 X 105P&1 x 104Pa=9x 104Pa。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。(2)曉彤和小雪在測量過程中觀察到，水銀氣壓計的示數(shù)為1.0 xi