中考物理力学压轴题(液体与气体的压强)

中考真题

（2011年江西省）

 洋洋同学家的卫生间下水道堵塞了．他爸爸利用吸盘很快就将下水道疏

通了，如图所示，为此他突然联想到所学过的大气压知识，于是，洋

洋和瑞瑞同学合作利用吸盘设计了一个估测大气压强的实验方案．

 【方案设计】

 用刻度尺测出吸盘的直径D；

 将吸盘四周沾上水，挤出里面的空气压在光滑的水平地面上；

 用力竖直往上拉吸盘柄，直到吸盘脱离地面，根据经验估测拉吸盘所需拉力的

大小；

 计算出当地大气压强，

 【评估交流】

 洋洋同学说：我们的实验原理是_______，操作过程规范，较方便地估测出了大气压强，瑞瑞同学说：在操作过程中，我发现存在_______、__________等问题，尽管我们的操作规范，但估测的结果误差较大，洋洋认真思考后，同意了瑞瑞的意见，然后，他们继续一起探讨如何改进方案，尽量减少测量误差．

根据洋洋和瑞瑞同学的实验记录及自我评估情况，请你回答，洋洋和瑞瑞测出的大气压强P＝_______（用字母表示）；实验时洋洋同学将吸盘四周沾上水，这样做的目的是_______．要准确测量，应该利用课本中介绍的_______进行测量．

 【解析】

实验原理是二力平衡，在操作过程中，还存在吸盘内空气挤不净，不能凭经验估测拉吸盘所需拉力等问题，洋洋和瑞瑞测出的大气压强P＝F/S＝F／[π(D/2)2]＝4F/πD2．实验时将吸盘四周沾上水，其目的是增大吸盘与光滑水平地面间的分子引力．要准确测量，应该用托里拆利实验进行测量．

拓展延伸

 ．在研究液体压强的实验中，进行了如图所示的操作：

 如图（甲）实验前，应调整U型管压强计，使左右两边玻璃管中的液面_______．

 甲、乙两图是探究液体压强与_______的关系．

 要探究液体压强与盛液体的容器形状是否有关，应选择_______两图进行对比，结论是：液体压强与盛液体的容器形状_______．

 要探究液体压强与密度的关系，应选用_______两个图进行对比．

 在图丙中，固定U型管压强计金属盒的橡皮膜在盐水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位，这是为了探究同一深度处，液体向_______的压强大小关系．

2．某校科学兴趣小组对温度计进行专题研究，在校图书馆查阅资料得知十七世纪的伽利略曾设计过这样的一个温度计：一麦杆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水中，并使玻璃管内吸入一段水柱，根据管中水柱高度的变化可测出环境相应的温度．为了研究“伽利略温度计”，兴趣小组的同学按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中，A为一小塑料瓶，B为一透明细吸管，通过橡皮塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h．然后进行实验探究：改变装置所处的环境温度，分别测出不同温度下所对应的水柱高度h，记录的实验数据如下表所示，根据表中数据可推得：

 当温度升高，管内水柱高度h将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

 根据上述数据，该测温装置的水柱高度h与环境温度t的数学关系式为h＝_______；

 通过实验，兴趣小组发现用“伽利略温度计”来测温度，还存在一些不足之处，你认为它的不足之处有_________________________________________________．

 ．高压锅是家庭厨房中常见的炊具，利用它可以将食物加热到100℃以上，它省时高效，深受消费者欢迎．

(1)高压锅设计运用了哪些物理知识？

(2)小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞．致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议，现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的放气孔，如图甲所示，试说出小明建议的物理道理．

(3)小明测得家中高压锅出气孔的直径为4 mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80 g．通过计算并对照图象．如图乙所示，说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？

精要评点

本主题主要考查学生对液体压强和气体压强的认知水平和进行实验探究以及应用压强知识解决实际问题的能力，真题以“吸盘疏通卫生间的下水道堵塞”为情景，考查学生设计估测大气压强的实验方案及对其进行评估交流的能力；拓展延伸1以研究液体压强的实验为情景，重在对学生实验操作方法和观察能力的考查，拓展延伸2以伽利略温度计为背景，重在对物理知识的迁移能力和评价水平的考查．拓展延伸3以高压锅的设计为例，重在对学生知识应用、设计原理、计算能力的考查．

失分点跟踪

 ．在判断温度升高，管内水柱高度h的变化时，失分在不能从表格中提炼出有用信息，也导致在推导水柱高度h与环境温度t的数学关系式时出错，其实．由表中数据可知，温度每升高1℃，水柱高度将降低2.6 cm，以水的凝固点0℃为水柱高度的最大值，其大小应该为30.2 cm＋17×2.6cm＝74.4 cm，水柱高度h与环境温度t的数学关系式为h＝74.4－2.6t(cm)．

2．在计算高压锅烧水的最高温度时，失分在不能从图像中找出沸点与气压之间的关系．高压锅内最大气压P＝P0＋△P＝P0＋mg/S＝1.63×105Pa,由图像可得，当时水的沸点大约为115℃．

参

1．(1)相平　(2)深度　(3)丙丁　无关　(4)乙丙　(5)各个方向

2．(1)变小　(2)74.4－2测量范围小，受大气压影响

3．(1)高压锅运用的物理知识：①水的沸点随气压的增大而升高、②力的平衡、③压强、④熔点．　(2)略　(3)115℃，该高压锅向地区销售，应适当增加安全阀的质量