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瓶身瘪了
瓶内气压小于外界大气压
1000
800
＜
B
A
机翼模型上下
表面的压强差
增大
B
D
A
快
小
大
【分析】
要制作利用大气压强工作的工具/玩具，核心是制造内外气压差，利用外界大气压大于内部气压时的压力差实现功能。首先需选取身边常见、易得的器材，优先选择操作简单、原理直观的设计方向，比如简易吸尘器，因为其吸尘过程能直接体现大气压强的作用，且器材易获取。设计思路为：通过装置将内部空气排出，使内部气压低于外界大气压，外界大气压就会将灰尘等物体压入装置内，同时添加过滤部件收集杂物。
【解析】
一、制作名称：自制简易吸尘器
二、材料准备：
空矿泉水瓶1个、一次性塑料吸管2根、硬纸板1块、旧USB充电小风扇1个、海绵1小块、双面胶、剪刀、美工刀
三、制作步骤：
1. 改造瓶身安装风扇：用美工刀在矿泉水瓶瓶身靠近底部的位置，切割一个与小风扇尺寸匹配的圆孔，将小风扇嵌入圆孔，用双面胶固定，确保风扇的出风方向朝向瓶外（通电后可抽出瓶内空气，降低内部气压）；
2. 安装吸尘吸管：用剪刀在矿泉水瓶瓶盖上钻两个大小与吸管匹配的小孔，将两根吸管分别插入小孔，用胶带密封吸管与瓶盖的缝隙，避免漏气影响气压差的形成；
3. 添加过滤部件：将海绵剪成与瓶内直径一致的圆形，放入瓶内靠近瓶盖的位置，用于过滤吸入的灰尘，防止灰尘进入风扇影响其工作；
4. 组装调试：拧紧瓶盖，将其中一根吸管的末端剪成斜口（作为吸尘口），另一根吸管可固定在瓶身作为辅助。给小风扇通电后，瓶内空气被快速抽出，内部气压小于外界大气压，外界的灰尘、纸屑等轻小物体在大气压的作用下，通过吸尘口吸管进入瓶内，被海绵拦截，简易吸尘器即可正常工作。
【答案】
制作工具：自制简易吸尘器
设计过程如下：
1. 材料准备：空矿泉水瓶1个、一次性塑料吸管2根、硬纸板1块、旧USB充电小风扇1个、海绵1小块、双面胶、剪刀、美工刀；
2. 制作步骤：
① 在矿泉水瓶身靠近底部处开与小风扇匹配的圆孔，将小风扇固定在孔上，出风方向朝向瓶外；
② 在瓶盖钻两个小孔，插入吸管并用胶带密封缝隙；
③ 把海绵剪成圆形放入瓶内靠近瓶盖处；
④ 拧紧瓶盖，将一根吸管末端剪斜口作为吸尘口，给小风扇通电，瓶内气压降低，外界大气压将灰尘压入瓶内，完成制作。
【知识点】
大气压强的应用、气压差的利用
【点评】
该设计采用日常生活中常见的废弃物品作为器材，成本低且环保，制作步骤简单易懂，能直观展示大气压强的工作原理，帮助学生理解气压差在实际生活中的应用，同时锻炼动手实践与创新思维能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先梳理实验操作的逻辑：往空矿泉水瓶倒热水并晃动，是为了让瓶内空气受热，倒掉热水后瓶内残留高温水蒸气；迅速旋紧瓶盖后，瓶内与外界大气隔绝。接着分析瓶内的变化：瓶内温度逐渐降低，高温水蒸气遇冷液化成小水滴，瓶内气体总量减少，导致瓶内气压减小，而外界大气压保持不变，当外界大气压大于瓶内气压时，会对瓶身产生向内的压力，使瓶身形变。按照这个思路就能推导出对应的现象和原因。
【解析】
1. 实验操作的影响：往空矿泉水瓶内倒热水并晃动，使瓶内空气受热，倒掉热水后，瓶内残留高温水蒸气，迅速旋紧瓶盖，瓶内与外界大气隔绝；
2. 瓶内气压的变化：瓶内温度逐渐降低，瓶内的高温水蒸气遇冷液化成小水滴，瓶内气体的总量减少，瓶内气压随之减小，小于外界大气压；
3. 现象的产生：在外界大气压的作用下，矿泉水瓶的瓶身被压瘪。
【答案】
瓶身瘪了；瓶内气压小于外界大气压
【知识点】
大气压强、气体压强变化
【点评】
本题是大气压强的经典基础实验题，通过简单操作直观展现大气压的作用，考查学生对大气压强存在的理解，以及气体压强变化与气体含量、温度的关系，需要结合实验过程分析物理现象的本质原理。
【难度系数】
0.8
【分析】
1. 第一问：已知标准大气压和手掌面积，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$的变形公式$F=pS$，代入数值即可计算出手掌承受的大气压力；
2. 第二问：先计算出该处与海平面的气压差，再结合“每升高10m，大气压约减少111Pa”的规律，用气压差除以111Pa得到包含多少个10m的升高量，再乘以10m就能得出该处海拔；
3. 第三问：根据气压与沸点的关系，气压越低，水的沸点越低，结合该处气压小于标准大气压，判断水的沸点与100℃的大小关系。
【解析】
1. 计算手掌承受的大气压力：
已知标准大气压$p_0=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，手掌面积$S=0.01\ \mathrm{m}^2$，由$p=\frac{F}{S}$变形得$F=p_0S$，代入数据：
$F=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}×0.01\ \mathrm{m}^2=1000\ \mathrm{N}$；
2. 计算该处海拔：
海平面气压$p_0=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}$，该处气压$p=91120\ \mathrm{Pa}$，则气压差$\Delta p=p_0-p=1.0×10^5\ \mathrm{Pa}-91120\ \mathrm{Pa}=8880\ \mathrm{Pa}$；
已知每升高10m大气压减少111Pa，所以该处海拔$h=\frac{\Delta p}{111\ \mathrm{Pa}}×10\ \mathrm{m}=\frac{8880\ \mathrm{Pa}}{111\ \mathrm{Pa}}×10\ \mathrm{m}=80×10\ \mathrm{m}=800\ \mathrm{m}$；
3. 判断水的沸点：
标准大气压下，水的沸点为100℃，气压越低，水的沸点越低，由于该处气压小于标准大气压，所以该处水的沸点$＜100℃$。
【答案】
1000；800；＜
【知识点】
压强公式的应用；大气压与海拔的关系；气压与沸点的关系
【点评】
本题围绕大气压相关知识展开，考查了压强公式的变形计算、大气压随海拔的变化规律以及气压对沸点的影响，均为力学基础知识点，需熟练掌握公式推导与规律应用。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题，可按以下思路思考：
1. 回忆流体压强与流速的核心规律：在流体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。
2. 观察机翼模型结构：机翼上方为弧形曲面，下方为平面，用电吹风时，空气流经上方（B点）的路程比下方（A点）长，相同时间内B点空气流速更快，A点流速更慢。
3. 结合压强规律判断：流速慢的A点压强更大，流速快的B点压强更小，机翼升力来自上下表面的压强差。
4. 分析风力增大的影响：增大风力会使机翼上下表面的空气流速差增大，压强差也随之增大，升力会增大。
【解析】
1. 流速判断：机翼模型上方（B点）是弧形，空气流经此处的路径更长，相同时间内，B点的气体流速更快；A点在机翼下方，空气流经路径短，流速更慢。
2. 压强判断：根据“流体中流速越大，压强越小”的规律，流速慢的A点气体压强较大，流速快的B点气体压强较小。
3. 升力来源：机翼模型上下表面存在压强差，下方压强大于上方，这个压强差产生的向上的作用力就是升力。
4. 风力影响：增大风力时，机翼上下表面的空气流速差增大，压强差也随之增大，因此机翼模型获得的升力将增大。
【答案】
B；A；机翼模型上下表面的压强差；增大
【知识点】
流体压强与流速的关系，升力的产生
【点评】
本题以机翼模型实验为载体，考查流体压强与流速的关系的实际应用，帮助理解飞机升力的产生原理，注重物理知识与生活科技现象的结合，培养用物理规律解释现象的能力。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题，需先明确气压与沸点的核心关系：气压越大，液体的沸点越高；气压越小，液体的沸点越低。同时结合液体沸腾的条件（温度达到沸点且能继续吸热），逐一分析选项：
1. 分析选项A：对正在加热的水加压，会提升水的沸点，此时水的温度低于升高后的沸点，不满足沸腾条件，无法沸腾，因此A错误。
2. 分析选项B：已经沸腾的水停止加热后，温度等于当时气压下的沸点；抽气减压会使瓶内气压降低，水的沸点也随之降低，此时水的温度高于新的沸点，满足沸腾条件，因此水仍可能沸腾，该说法正确。
3. 分析选项C：对停止加热的沸腾水打气加压，会使气压升高、沸点升高，此时水的温度低于新的沸点，不满足沸腾条件，无法沸腾，因此C错误。
4. 分析选项D：对正在加热的水抽气减压，若此时水的温度还未达到减压后的沸点（比如刚开始加热的水温较低时），则无法立即沸腾，因此D错误。
【解析】
根据气压与沸点的关系：气压越大，液体沸点越高；气压越小，液体沸点越低，结合沸腾条件分析：
A选项：加压使水的沸点升高，当前水温低于新沸点，不满足沸腾条件，不能沸腾，A错误。
B选项：停止加热的沸水，温度等于原气压下的沸点，抽气减压后沸点降低，水温高于新沸点，满足沸腾条件，水可继续沸腾，B正确。
C选项：加压使沸点升高，水温低于新沸点，不满足沸腾条件，无法沸腾，C错误。
D选项：若正在加热的水温度未达到减压后的沸点，不满足沸腾条件，不会立即沸腾，D错误。
【答案】
B
【知识点】
气压与沸点的关系
【点评】
本题考查气压对液体沸点的影响，解题关键是同时结合“气压与沸点的变化关系”和“液体沸腾的条件”，对每个选项进行严谨分析，避免只单一考虑气压或沸点的误区。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先分析题目中的现象：当瓶上有两个小孔时，瓶内与外界大气相通，瓶内水上方的大气压和外界大气压相等，水在重力作用下流出；堵住一个孔后，瓶内上方空气体积随水的流出变大，气压减小，外界大气压大于瓶内气压，将水托住无法流出。接着逐一排除选项：重力始终存在，但堵住孔后水不流出，说明重力不是主要原因；摩擦力、浮力与该现象无直接关联，因此主要原因是大气压的作用。
【解析】
当瓶有两个小孔时，瓶内水的上方与外界大气相通，内外大气压强平衡，水在重力作用下从孔中流出；若堵住一个孔，瓶内上方空气体积随水的流出而增大，瓶内气压减小，此时外界大气压大于瓶内气压，大气压将水托住，使水无法流出。
A选项：重力持续存在，但堵住孔后水不流出，说明重力不是该现象的主要原因，排除；
B选项：摩擦力与水的流出无直接关联，排除；
C选项：浮力是液体对物体的向上作用力，与该现象无关，排除；
D选项：符合上述分析，是该现象的主要原因。
【答案】
D
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题以古代典籍记载为背景，考查大气压强在生活中的应用，需要将物理知识与生活现象结合理解，明确大气压对液体流动的影响，加深对大气压存在的认知。
【难度系数】
0.8
【分析】
要判断事例是否利用大气压强工作，关键看是否依靠内外气压差来实现相应功能。首先明确大气压强应用的核心原理：通过改变内部气压，使内部气压小于外界大气压，从而让外界大气压将物体“压”入内部，或利用大气压提供动力。接下来逐个分析选项：
1. 分析A选项：注射器注射药液时，是手对活塞施加推力，直接将药液压入人体，此过程没有利用内外气压差，与大气压强无关；
2. 分析B选项：活塞式抽水机抽水时，先排出泵内空气，使泵内气压远小于外界大气压，外界大气压将井中的水压入泵内，进而抽到高处，利用了大气压强；
3. 分析C选项：捏钢笔皮管时，排出皮管内的空气，松开后皮管内气压小于外界大气压，外界大气压将墨水压入皮管中，利用了大气压强；
4. 分析D选项：用吸管吸饮料时，吸走吸管内的空气，使吸管内气压小于外界大气压，外界大气压将饮料压入吸管并进入口中，利用了大气压强。
综上，A选项不是利用大气压强工作的。
【解析】
逐个分析各选项：
A. 用注射器将药液注入人体内：依靠手对注射器活塞的推力使药液进入人体，未利用大气压强；
B. 用活塞式抽水机从井中抽水：排出泵内空气后，外界大气压将水压入泵内，利用了大气压强；
C. 用手捏钢笔皮管，将墨水吸入管中：捏皮管排出空气，管内气压小于外界大气压，大气压将墨水压入管内，利用了大气压强；
D. 通过吸管将饮料吸入口中：吸走吸管内空气，管内气压小于外界大气压，大气压将饮料压入口中，利用了大气压强。
因此，不是利用大气压强工作的是A选项。
【答案】
A
【知识点】
大气压强的应用
【点评】
本题考查大气压强的实际应用，解题关键是区分“外力挤压/推力”与“大气压强”的作用，核心是判断是否依靠内外气压差实现功能。题目属于基础题型，有助于巩固大气压强的应用原理。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先回忆流体压强与流速的核心关系：流体流速越大的位置，压强越小。接着结合火车进站的场景分析：火车驶过时，会带动靠近它一侧的空气快速流动，因此靠近火车的一侧空气流速更快；根据上述规律，流速快的位置压强更小，而远离火车的一侧空气不受火车带动，流速较慢，压强相对更大，这种压强差会产生向火车方向的推力，进而引发危险，据此可确定各空的答案。
【解析】
根据流体压强与流速的关系：在流体中，流速越大的位置，压强越小。
当火车驶过时，火车带动靠近轨道一侧的空气快速运动，所以靠近火车的一侧空气流速快；
由流体压强规律可知，流速快的位置气体压强较小；
远离火车的一侧空气流速慢，对应的压强较大；
这种压强差会将人推向火车，引发事故。
【答案】
快；小；大
【知识点】
流体压强与流速的关系
【点评】
本题是流体压强与流速关系的典型生活应用类题目，既考查了对物理规律的理解，也结合安全场景传递了安全常识，属于基础易掌握的应用型考题。
【难度系数】
0.8
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