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易拉罐变瘪
大气压强的存在
大气压强的存在
马德堡半球
托里拆利
76
​$ 1.0×10^5$​
D
D
A
【分析】
首先梳理实验的物理过程:向易拉罐注水加热,水沸腾产生大量水蒸气,排出罐内空气;撤去酒精灯并用湿纸巾封罐口后,罐内温度降低,水蒸气液化,罐内气压小于外界大气压。通过分析内外气压差的作用,推导实验现象及该现象能说明的物理原理。
【解析】
1. 加热阶段:在易拉罐中注入少量水,用酒精灯加热,水沸腾时产生大量水蒸气,将罐内的空气排出;
2. 冷却阶段:撤去酒精灯,随即用湿纸巾封住罐口,罐内温度迅速降低,罐内的水蒸气遇冷液化成液态水,罐内气体含量减少,气压减小,小于外界大气压强;
3. 现象与结论:在外界大气压强的作用下,易拉罐被压瘪,该现象证明了大气压强的存在。
【答案】
易拉罐变瘪;大气压强的存在
【知识点】
大气压强的存在、液化现象
【点评】
本题通过直观的实验现象考查大气压强的存在,需结合物态变化和气压变化的知识分析实验原理,属于基础实验题,联系生活中拔火罐、吸盘挂钩等实例,能更好地理解大气压强的作用。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析吸盘的工作过程:将吸盘压在光滑墙面并排出内部空气后,吸盘内部气压远小于外界大气压强,外界大气压强会对吸盘施加向墙面的压力,使吸盘紧贴墙面,因此需从大气压强的作用角度分析该现象的成因。
【解析】
用力将塑料挂钩的吸盘压在光滑墙面上并排出里面的空气后,吸盘内部空气被排出,内部气压远小于外界大气压强,在外界大气压强的作用下,吸盘受到指向墙面的压力,从而紧贴在墙面上,所以该现象的原因是大气压强的存在。
【答案】
大气压强的存在
【知识点】
大气压强的存在
【点评】
本题考查大气压强在生活中的实际应用,需结合生活现象理解大气压强的作用,将物理知识与生活实例结合,加深对大气压强的认识。
【难度系数】
0.8
【分析】
这是一道关于大气压强的基础识记类题目,解题时需回忆大气压强相关的经典实验及标准大气压的数值:首先要区分“证实大气压存在”和“测量大气压数值”的两个不同实验,证实实验通过直观现象展示大气压的存在,测量实验则是量化大气压的大小;其次要准确记住对应的实验名称、科学家以及关键数值,避免混淆。
【解析】
1. 马德堡半球实验通过将两个抽成真空的半球紧密贴合后,需用极大的力才能拉开的现象,最早生动、有力地证实了大气压的存在;
2. 最早测量大气压的实验是由意大利科学家托里拆利完成的,该实验被称为托里拆利实验;
3. 在托里拆利实验中,测出的大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强;
4. 根据相关计算,一个标准大气压约为$1.0×10^5$Pa。
【答案】
马德堡半球;托里拆利;76;$1.0×10^5$
【知识点】
马德堡半球实验;托里拆利实验;标准大气压
【点评】
本题属于大气压强部分的基础识记题,考查了大气压的存在实验、测量实验及标准大气压的数值,是物理力学板块的常考基础知识点,需要学生准确记忆相关内容,难度较低。
【难度系数】
0.8
【分析】
我们需要结合力的作用和大气压强的知识,逐一分析选项:
1. 分析选项A:水和纸片之间没有足够的粘性,无法通过渗透将纸片粘住,该选项不符合实际情况。
2. 分析选项B:惯性是物体保持原有运动状态的性质,纸片和水原本静止,若没有向上的力支撑,会因重力下落,惯性不是它们不掉落的原因,此选项错误。
3. 分析选项C:杯内的水受重力作用,对纸片施加的是向下的压力,而非向上的作用力,该选项错误。
4. 分析选项D:玻璃杯装满水倒置后,杯内几乎没有空气,杯内气压远小于外界大气压,外界大气对纸片有向上的作用力,这个力大于水和纸片的总重力,能支撑住纸片和水,这是正确的原因。
【解析】
对各选项逐一判断:
选项A:水与纸片之间不存在可粘住纸片的粘性作用,该选项错误。
选项B:惯性是物体维持原有运动状态的属性,仅靠惯性无法抵消重力的作用,纸片和水仍会下落,该选项错误。
选项C:杯内的水因重力对纸片产生向下的压力,并非向上的作用力,该选项错误。
选项D:玻璃杯装满水倒置后,杯内空气被排尽,杯内气压远小于外界大气压,外界大气对纸片的向上作用力大于水和纸片的总重力,使纸片和水不会掉落,该选项正确。
【答案】
D
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题是大气压强存在的典型实验题,考查对大气压强作用的理解,需要准确区分惯性、液体压力与大气压力的不同作用,明确外界大气压的向上支撑是纸片和水不掉落的关键。
【难度系数】
0.8
【分析】
要证明大气压强的存在,需判断易拉罐变瘪的原因是否为大气压强的作用。解题时需逐个分析选项中现象的成因:
1. 先明确各选项的受力来源:手的压力、水的压强、撞击力、大气压强;
2. 排除由手的压力、液体压强、冲击力等非大气压强因素导致形变的选项,剩下的即为能证明大气压强存在的操作。
【解析】
A. 用手捏空易拉罐,易拉罐变瘪是因为手对易拉罐施加了压力,力改变了易拉罐的形状,与大气压强无关,不能证明大气压强存在,故A错误;
B. 将空易拉罐密封后置于深水中,易拉罐变瘪是因为水的压强随深度增加而增大,水的压强使易拉罐形变,与大气压强无关,不能证明大气压强存在,故B错误;
C. 让空易拉罐从高处下落撞击地面,易拉罐变瘪是因为地面的冲击力改变了易拉罐的形状,与大气压强无关,不能证明大气压强存在,故C错误;
D. 用注射器抽取密封易拉罐中的空气,罐内空气减少,气压减小,外界大气压强大于罐内气压,在大气压强的作用下易拉罐变瘪,该现象能证明大气压强的存在,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
大气压强的存在
【点评】
本题主要考查对大气压强存在的理解,解题关键是准确区分不同现象的成因,避免将手的压力、液体压强、冲击力等与大气压强的作用混淆,属于基础概念辨析题。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆大气压强的相关知识,标准大气压能够支持一定高度的水柱。我们可以通过液体压强公式计算出标准大气压能支持的水柱高度,再与桶内水的高度(40cm)进行比较:标准大气压能支持约10米高的水柱,远大于桶内水的高度,因此大气压可以托住桶内的水,不会让水流出。
【解析】
标准大气压约为$1.01×10^5Pa$,根据液体压强公式$p = \rho gh$,推导得出大气压能支持的水柱高度:
$h = \frac{p}{\rho g} = \frac{1.01×10^5Pa}{1.0×10^3kg/m^3×10N/kg} \approx 10m$
桶内水的高度仅为$40cm = 0.4m$,远小于大气压能支持的水柱高度,因此大气压可以完全托住桶内的水,将满桶水开口朝下放在水中时,桶内仍是满桶水。
【答案】
A
【知识点】
大气压强、液体压强公式应用
【点评】
本题考查大气压强的实际应用,核心是明确大气压所能支持的水柱高度远大于桶内水的高度,理解大气压对水柱的托举作用是解题的关键,属于基础应用题。
【难度系数】
0.8