第52页

信息发布者:
D
小桶和重物的总重力
有刻度部分的长度
$\frac{V}{L}$
$\frac{FL}{V}$
注射器内的空气没有完全排尽
喝牛奶时,纸盒内的空气被吸出,盒内气压减小
外界大气压大于盒内气压,将纸盒压瘪
C
【分析】
首先回忆大气压强的特点:大气向各个方向都有压强。在图(a)中,纸片能托住水是因为大气压大于杯内水产生的压强。当杯子转动到(b)、(c)位置时,大气依然会对纸片产生相应方向的压强,这个压强仍然可以支撑住杯内水和纸片的重力,所以不会出现纸片掉落的情况,需逐一分析选项判断对错。
【解析】
当玻璃杯盛满水用硬纸片盖住倒过来时,纸片能被托住是因为大气压强的作用,且大气向各个方向都有压强。
当杯子慢慢转动到图(b)、(c)的位置时,大气对纸片的压强依然存在,且该压强足以抵消杯内水和纸片的重力,所以无论杯子转到哪个位置,纸片都不会掉下来。
因此选项A、B、C的说法错误,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
大气压强的方向性,大气压强的应用
【点评】
本题考查对大气压强特点的理解,核心是明确大气向各个方向都存在压强,不要错误认为大气压强只在竖直方向起作用,通过此类实验可加深对大气压强的直观认识。
【难度系数】
0.8
【分析】
本题是估测大气压的实验,解题思路围绕二力平衡和压强公式展开:
1. 步骤b:当活塞刚好被拉动时,活塞处于平衡状态,大气对活塞的拉力与小桶和重物的总重力是一对平衡力,所以测量小桶和重物的总重力就能得到大气对活塞的压力F。
2. 步骤c:注射器的容积V等于活塞横截面积S与有刻度部分长度L的乘积,即$V=SL$,因此需要测量注射器有刻度部分的长度L,进而推导得到活塞横截面积$S=\frac{V}{L}$。
3. 步骤d:根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,将$S=\frac{V}{L}$代入,即可得到大气压的表达式$p=\frac{FL}{V}$。
4. 对于测量结果偏小的原因,考虑实验中如果注射器内空气未排尽,内部空气会产生向外的压强,抵消部分大气压力,导致测得的压力F偏小,最终计算出的大气压值偏小。
【解析】
(1) 实验步骤补充:
b. 当活塞刚好被拉动时,根据二力平衡条件,大气对活塞的压力等于小桶和重物的总重力,因此需要测量小桶和重物的总重力,即等于大气对活塞的压力F。
c. 注射器的容积V是活塞横截面积S与有刻度部分长度L的乘积,即$V=SL$,所以用刻度尺测出注射器上有刻度部分的长度记为L,可推导得出活塞横截面积$S=\frac{V}{L}$。
d. 根据压强公式$p=\frac{F}{S}$,将$S=\frac{V}{L}$代入,可得大气压的数值$p=\frac{F}{\frac{V}{L}}=\frac{FL}{V}$。
(2) 测量结果偏小的主要原因:
若注射器内的空气没有完全排尽,内部空气会产生一定的压强,向外推活塞,导致测得的小桶和重物的总重力偏小,即大气压力F的测量值偏小,根据$p=\frac{FL}{V}$,最终计算出的大气压数值会偏小。
【答案】
(1) b. 小桶和重物的总重力
c. 有刻度部分的长度;$\boldsymbol{\frac{V}{L}}$
d. $\boldsymbol{\frac{FL}{V}}$
(2) 注射器内的空气没有完全排尽
【知识点】
大气压的估测;二力平衡原理;压强的计算
【点评】
本题考查了“估测大气压”实验的步骤完善、原理应用及误差分析,需要结合二力平衡条件和压强公式进行分析,同时要注意实验中影响测量结果的关键因素,加深对大气压测量实验的理解。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先思考纸盒变瘪是受到了压力差的作用。喝牛奶时用吸管吸牛奶,会吸出纸盒内的空气,导致盒内气压降低;外界大气压保持不变,当外界大气压大于盒内气压时,就会产生向内的压力差,这个压力差使纸盒发生形变变瘪。我们可以从盒内气压变化、内外气压对比、压力差作用这个逻辑来梳理原因。
【解析】
1. 喝牛奶时,通过吸管将纸盒内的空气吸出,纸盒内气体减少,盒内气压减小;
2. 外界大气压始终保持稳定,此时外界大气压大于纸盒内部的气压;
3. 内外气压差产生向内的压力,这个压力将纸盒压瘪。
【答案】
喝牛奶时,纸盒内的空气被吸出,盒内气压减小,外界大气压大于盒内气压,将纸盒压瘪
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题是大气压强在生活中的典型应用实例,通过该题能帮助我们理解大气压强的作用,学会用大气压强知识解释生活中的形变现象,加深对大气压强存在的认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先要明确罐头盖难以拧开的原因:玻璃瓶装的铁皮盖罐头通常内部是真空或气压远小于外界大气压,外界大气压会将瓶盖紧紧压在瓶口上,导致瓶盖与瓶口间摩擦力很大,难以拧动。接下来分析用螺丝刀撬瓶盖的作用:撬瓶盖边缘时,会让外界空气进入罐头内部,使瓶内外的气压差减小,外界大气压对瓶盖的压力随之减小,瓶盖与瓶口间的摩擦力也减小,从而容易拧开。再逐一分析选项:A选项,撬瓶盖不会改变瓶盖直径,也不是通过减小侧壁压力来打开;B选项,接触面积减小不是容易打开的关键原因;D选项,撬一边不会增大另一边的压力,这些都不符合实际原理,只有C选项正确。
【解析】
罐头盖难以拧开的核心原因是瓶内气压远小于外界大气压,外界大气压将瓶盖紧压在瓶口,导致摩擦力过大。
选项A:用螺丝刀撬瓶盖不会增大瓶盖直径,瓶盖侧壁对瓶的压力也不是影响打开的关键因素,该选项错误。
选项B:减小接触面积并不能改变瓶内外的气压差,无法有效减小阻碍打开的力,该选项错误。
选项C:撬瓶盖边缘时,外界空气进入瓶内,使瓶内外气体的压力差减小,外界大气压对瓶盖的压力减小,瓶盖与瓶口间的摩擦力减小,从而容易拧开,该选项正确。
选项D:撬瓶盖一边不会增大另一边的压力,该说法不符合物理原理,错误。
【答案】
C
【知识点】
大气压强应用
【点评】
本题结合生活中的常见现象,考查大气压强的实际应用,需要学生将物理知识与生活场景结合,理解气压差对物体受力的影响,注重对物理原理的实际运用能力。
【难度系数】
0.8