初中物理大气压的综合应用实验题

在鄂尔多斯车友会举办活动中，张明的自行车停放在烈日下，车胎自己爆裂的事故，他分析后猜想：一定质量的气体，在体积不变时，气体压强与温度有关。根据猜想，他做了如图所示的探究实验：将烧瓶的一端连接在压强计上，用压强计中的水银柱在烧瓶中密闭一定质量的空气。将烧瓶放入水中，给水槽中的水加热，水温上升。每隔一段时间同时用温度计和压强计测量水的温度值（即为瓶中密闭气体的温度值）及密闭空气此时的压强值。在每次测量时都使压强计左侧水银液面保持在图中 $A$点的位置不变，各次测量实验数据记录如下：

气体的温度 ${(}^{°}\text{C})$	20	30	40	50	$\dots$
气体的压强 $\left(\mathit{Pa}\right)$	$1.0\times {10}^5$	$1.03\times {10}^5$	$1.05\times {10}^5$	$1.10\times {10}^5$

（1）实验过程中，瓶中密闭气体的温度是通过测量　        　的温度得到的。

（2）分析上表中实验数据可知，一定量的气体，在　        　保持不变时，　      　。

（3）在炎热的夏天，载重汽车在盘山公路下坡行驶时，要不断往车上喷水，主要是通过水的汽化吸热使轮胎内气体的　      　来减小轮胎内气体的压强，防止爆胎。

如图甲所示，是科技迷小明制作的"真空炮"模型：在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处，放置一枚弹丸；管口两端各有一块可自由开合的挡板；靠近管口右端连接一抽气机。抽气一段时间后，迅速将挡板1打开，弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。

弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢？小明提出了如下猜想：

A．

与弹丸的形状有关

B．

与弹丸的直径有关

C．

与塑料管的长度有关

小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器，用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。

请完成下列各实验步骤的填空：

（1）抽出挡板1时，弹丸受到的动力来自于其两端气体的 　       　。

（2）探究猜想A时，控制其他因素相同，分别用球形与弹头形弹丸进行实验，测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图象（如图乙所示），则出口速度较大的是 　    　弹丸。

（3）探究猜想B时，小明仅换用底面直径不同的两枚弹头形弹丸重复上述实验，发现直径越小的弹丸，出口速度越小。你认为直径小的弹丸出口速度小的原因可能是 　                                                                     　。

利用身边的物品可以做很多有趣的实验，利用硬纸片小明做了如下实验：

（1）如图甲，在瓶内灌满水，用硬纸片盖住瓶口，压紧后将瓶子倒置，水和纸都不会下落，说明___________。
（2）小明做了“会跳卡片”，卡片缚上橡皮筋后会向A面折叠，如图乙所示。将卡片在桌面上压平后松手，发现卡片跳起来了，实验中应将A面________（选填“向上”或“向下”）放置，卡片上升的过程中________能转化为___________能。
（3）如图丙为小明利用硬纸片做成的机翼模型， 实验中当沿图示方向“吹风”时，“机翼”会_______（选填“上升”、“下降”或“静止”），本实验是探究______________________。

【江苏省南京市2015年初中毕业生学业考试】利用吸管可以做物理小实验．

（1）用吸管“取”水，如图甲所示，要求用这根两端开口的塑料吸管把一只杯子中的水取出一些，移到另一只空杯中．现有以下四个动作：
a．用手指封住管口
b．将吸管移出水面到空杯上方
c．将吸管插入水中
d．松开封住管口的手指
以上四个动作的合理顺序是            （填字母）．这个实验的成功说明了                 的存在．
（2）如图乙所示，往吸管B中吹气，可以看到吸管A中的水面上升，以下现象中涉及的物理原理与之不同的有                           （填序号）．
①在火车站的站台上，人要与行驶的列车保持适当距离
②通过拍打窗帘清除它上面的浮尘
③平行于岸边航行的船不能靠岸太近

【2015年江西淮安中考物理】某小组用塑料瓶做了以下实验：

（1）将塑料瓶装满水，覆盖一张硬纸片后倒置，水和纸片均不会下落，如甲如所示，该实验说明了_   _的存在。
（2）将塑料瓶装满水，在瓶侧面扎两个小孔，水冲小孔流出，如图乙所示，该实验说明液体压强与__有关。
（3）如图丙所示，将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上，一个小纸团放在瓶口处，正对着瓶口用力迅速吹气，此时小纸团将会____（选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”），判断的理由是________。

【浙江省宁波市2015年中考科学试题物理部分】如图甲所示的覆杯实验中

（1）硬纸片不会掉下的事实是      存在的证据。
（2）有同学认为实验中是水粘住了纸片，老师用如图乙所示装置进行实验。随着空气被抽出，纸片掉下了，排除了纸片是被水粘住的可能。若换用容积和高度均相同，而杯口更小的杯子进行实验，要使同一硬纸片掉下，相同情况下需要抽气的时问会    （填“变短”、“变长”或“不变”）。21

气体压强的大小与哪些因素有关呢？某科学兴趣小组的同学们了解到如下信息后提出了他们的猜想。
信息：①自行车轮胎在烈日下暴晒易爆胎。
②篮球充气越多，越不易被压扁。
③密封在针筒内的空气只能被压缩一定的范围。
猜想：气体压强的大小可能与气体的多少、温度及体积有关。
（1）信息      （选填序号）可以作为“ 气体压强的大小可能与气体温度有关”猜想的依据。
（2）科学小组设计了如图所示的实验装置，用来探究气体压强的大小与温度的关系，实验步骤如下：

①往气球内充入一定量的空气后，用细线扎紧气珠口；
②在容器底部固定一滑轮，往容器中加人适量的水；
③拉动绕过滑轮的细线,使气球浸没在水中，标记水面位置,并测出细线露出水面的长度；
④升高水温，拉动细线改变气球浸没的深度，使水面的位置保持不变，测出细线露出水面的长度。
①使气球浸没在不同温度的水中，并保持水面位置不变是为了________________            。
②实脸中对多个不易观测的量，进行了巧妙的“转换”。如“细线露出水面的长度越长”反映“气球浸入水中的深度越大”；“气球浸入水中的深度越大”反映_______________     越大。

①用酒精灯给烧瓶里的水加热，水沸腾后移去酒精灯，水立即停止沸腾.接着就将烧瓶倒立安放到如图所示的铁架台上，再用冷水浇，会观察到烧瓶内的水       这个现象说明     .

②如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系、物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示.由图像可知当t=1s时，物体处于  状态；t=3s时，物体受到的摩擦力为  N.

某小组用塑料瓶做了以下实验：

（1）将塑料瓶装满水，覆盖一张硬纸片后倒置，水和纸片均不会下落，如甲如所示，该实验说明了_   _的存在。
（2）将塑料瓶装满水，在瓶侧面扎两个小孔，水冲小孔流出，如图乙所示，该实验说明液体压强与__有关。
（3）如图丙所示，将一个完好的空塑料瓶横放并固定在水平桌面上，一个小纸团放在瓶口处，正对着瓶口用力迅速吹气，此时小纸团将会____（选填“飞出瓶外”、“原地不动”或“进入瓶中”），判断的理由是________。

(8分)如图是小刚做“估测大气压的值”的实验示意图。

（1）请将下列实验步骤补充完整．

A．把注射器的活塞推至注射器筒的底端，排尽筒内的空气．然后，用橡皮帽封位注射器的小孔。

B．用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的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．当注射器中的活塞时，记下弹簧测力计的示数，即等于大气对活塞的压力F。

C．用刻度尺测出注射器的，记为L，读出注射器的容积V，则活塞的面积S=。

D．最后计算出此时大气压的数值p=（写出表达式）。

（2）B中测量大气对活塞的压力F应用的是        的原理。
（3）实验A过程中，小王发现注射器顶端装针头处，空气无法排尽。这将使得测量结果比当天气压        。小王联想到去医院打针的情景，采取了简单的办法将注射器内空气排尽。请问他的方法      。
（4）小吴一组实验多次后发现测量结果总比当天气压大的多，通过对比其他器材，经过思考后发现原因可能是      。

晓宇设计了用吸盘测量大气压值得实验，请帮助晓宇做好以下工作

（1）请补充完整该实验相关步骤：
①如图所示，将蘸水的塑料吸盘压在光滑的水平板上，挤出里面的空气；
②用小桶通过细绳与吸盘挂钩相连接，向小桶中缓慢注入细沙，直到恰好脱离版面；
③用天平测出细沙和小桶的质量M；
④用刻度尺                                               ；
⑤大气压强表达式为：             。
（2）本实验存在误差的原因是（写出两个）
①                                                      ；
②                                                      。
（3）晓宇和同学决定对这个实验进行改进，找来约12m长的透明细软橡胶管、水盆、足够长的卷尺、细绳、铁夹及足量的水，用这些器材测出了当天的大气压值，请你简述实验过程及所需测量的物理量丙写出大气压强的表达式。

小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值.

（1）实验时，首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端，用橡皮帽封住注射器的小孔这样做的目是                .
（2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示p=           .
（3）若没有排尽注射器内的空气，则测量出的大气压偏          ；若注射器的活塞与桶壁的摩擦较大，则则测量出的大气压偏          。（大/小）
（4）实验室有甲乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.8 cm²和2 cm²，若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用       （甲/乙）注射器合适。

姗姗用矿泉水瓶做如下实验：

（1）取一矿泉水瓶，用力捏，瓶子变瘪，说明力可以改变物体的  
（2）将矿泉水瓶装满水，用硬纸片盖住瓶口，按住纸片将瓶口朝下，移开手，瓶内的水不会流出，证明
了  的存在．
（3）甲，乙两个相同的矿泉水瓶装有等量的水，甲瓶倒立放入冰箱，待水结冰后取出，如图所示，让甲，乙两瓶在同一水平桌面上以相同的速度开始转动，  瓶会先停下来，原因是     ．

科学源于生活又高于生活，日常生活中的许多现象，往往隐含着科学道理，学习科学要善于观察，善于发现。
【生活发现】①自行车在烈日暴晒，车胎容易发生爆炸。
②压缩一段封闭在注射器内的空气，发现越压缩越封闭。
【提出问题】一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关？
【建立假设】
假设一，一定质量的气体产生的压强可能与气体的温度有关；
假设二，一定质量的气体产生的压强可能与气体的         有关。
【实验验证】为验证假设一，进行如下操作。
步骤一，取一根长约为1米一端封闭的细玻璃管，在室温（20℃）下用水银封闭一端空气住，将玻璃管竖直固定，并在玻璃管上标出水银下表面的位置如图所示。
步骤二，将空气柱浸入50℃的水中，待水银柱不在上升后，往玻璃管内注入水银直到    为止。
步骤三，将空气柱浸入80℃的水中，重复实验。
【现象描述】空气柱的温度越高，上方的水银柱也越长。
【得出结论】                                。
【评价交流】科学猜想往往需要一定的事实作为依据，请为猜想“气体产生的压强还可能与气体的质量有关”，例举一事实作为依据                                             。

下面几幅图是课本中或课堂上常做的一些实验装置图，请在题中空格处填入相应的内容．

（1）如图（a），给密绕在铁钉上的导线通电，通过     现象，说明通电导体周围有磁场。
（2）图（b）中，导线的一端接电池一极，另一端与电池另一极时断时续接触，说明断断续续的电流可产生     。
（3）图（c）所示在密闭玻璃罩内放如下装置：装满水的杯子，杯口用塑料薄片履盖并倒置悬挂；正在发声的音乐芯片；静置的小磁针。用抽气机不断抽去罩内空气，则玻璃杯中水和塑料片将   ，音乐芯片的声音将   ，小磁针    。