1、2定义:大气对浸在其 中的物体的压强。3 证明其存在的例子: 马德堡半球实验、 钢笔吸墨水、 覆杯实验、 瓶口吞鸡蛋、 吸管吸饮料、 瓷砖上的吸盘等等。注 意 马 德 堡 半 球 实 验 不 但 说 明 了 大 气 压 强 的 存 在,而且还说明大气压很大。(二)大气压的测量1托里拆利实验(1)方法: 拿 一 根 大 约 lm 长 的 一 端 封 闭 的 玻 璃管,在管内灌满水银;用食指堵住开口的一端, 把 管 竖 直 倒 立在水银槽里, 放开食指, 管内水银面就下降 管 内 水 银 面 不 再 下 降 , 用 刻 度 尺 测 出 水 银 柱 的 竖 直 高 度 , 这 个 水 银 柱 产 生
2、 的 压强就等于大气压。注 意 托 里 拆 利 实 验 中 , 玻 璃 管 上 方 为真空。(2)讨论:如果管倾斜, 水银柱的长度变长, 但竖直高度不变(如图 4122 甲和丙)。 改 变 管 的 粗 细 , 管 内 水 银 柱 竖 直 高 度 不 变 (如 图 甲 和乙)。管内混入了空气, 水银柱竖 直 高 度 减 小 。图 4122注意 托里拆利实验,选用水银而不选用其他液体。因为水银是 常温下密度最大的液体,如果换周其他液体, 则在同样情况下, 所用的玻璃管就必须很长, 如果用水来 做 这个实验,则须大约 10 米高的水柱才能产生如此大的压强。2 其他工具: 汞气压计和空盒气压计。比较
3、汞气压计和空盒气压计区别 汞气压计 空盒气压计优缺点 测量精确,携带不方便 携带方便,测量结果不是很 准确用途 气象站测大气压 制成高度计,在登山时,测高度图 4121甲 乙 丙1 标准大气压=101310 5帕1 标准大气压相当于 760mm 汞柱产生的压强, 相当于 103 m 水柱产生的压强。(三)大气压的变化1 随高度变化: 大气压随海拔高度增大而减小。注意 通常在海拔两千米以内, 每上升 12 米, 大气压就 减小 1毫米汞柱, 即 l33 帕, 根据这个道理, 飞机上的高度表实际上就是一个无液气压计(空盒气压计), 只不过它的刻度是高度而已。易 错点 大气压不能用 计算。虽 然 大
4、气压是由于大气受重力而产生的,这一点与 液 体压强类似, 但大气密度不均匀, 因此不能用 来计算大气压。2 随季节、 气候、 天气变化: 一般情况下, 冬天的气压比夏天高,晴天的气压比阴天高。易错点 大气压随气候变化的范围较小。3 随气体体积的变化: 在温度不变时, 一定质量的气体,压强越大,体积越小,压强越小,体积越大。在日常生活中有着广泛的应用, 如打气筒、 抽气机、 空气压缩机等。(四)液体沸点与气压1 关系: 液体的沸点随气压减小而降低, 随气压增大而升高。2应用:高压锅(五)大气压的应用(1)活 塞 式 抽 水 机 : 通 过 活 塞 在 圆 筒 中 上 下 往 复 运 动 , 不断
5、把水抽上来;(2)离心式水泵: 通过叶轮高速转动, 不断将泵壳里的水甩出水管。注 意 (1)两 种 抽水工具都不是将水抽上去,而是靠 大 气 压 压 上 去 的 , 因 为 大 气 压有一定限度,所以水在抽水机中上升的高度也有一定限度。(2)在 通 常 情 况 下 大 气 压 压 水 的 最 大 高 度 约 10 米 , 这 就 是 我 们 所 说 的 吸 水 扬 程 。 然 而 有 的 离 心 式 水 泵 可以 将 水 抽 到 数 十 米 的 高 处 , 这 主 要 是 由 于 离 心 式 水 泵 利 用 高 速 旋 转 的 叶 轮 将 水 甩 出 去 的 , 利 用 惯 性 它 的出 水
6、扬 程 可 达 数 十 米 , 甚 至 更 大 , 这 主 要 取 决 于 带 动 它 转 动 的 电 动 机 功 率 的 大 小 。例 1 高压锅容 易 把 食 物 煮 烂 , 是 因 为 锅 内 水 面 上 方 的 气 压 _l 个 标 准 大 气 压,锅内水的沸点_100(以上两空选填“”或“”)。变式题 如图 4123 所示, 压力锅直径为 24 cm, 限压出气口直径为 3 5 mm, 限压阀质量为 100g,使用时压力 锅 内 外 最 大 压 强 差 是 多 少 ?合 多 少 标 准 大 气 压 ?锅 盖 与锅的接口处至少能承受多大的压力?例 2 高 尚 同 学 发 现 家 里 用
7、 皮碗(如图 412 4 所 示 )挂 东 西 , 皮碗所能挂的物体重力大小与什么因素有关呢?图 4 一 l24(1)请 你 提 出 一 种 猜 想 : _; 猜 想 的 依 据 是 : _ ;(2)请 你 自 选 器 材 , 提 出 一 个 验 证 你 的 猜 想 的 探 究 实 验方案。变 式 题 市 场 上 有 一 种 圆 形 塑 料 吸 盘 , 把 它 按 在 玻 璃 上 , 挤出它和玻璃之间的空气, 这时它就可以 “吸”在玻璃上 请你利用这样的吸盘、 弹簧秤和刻度尺粗测大气压的数值 。 要求: (1)写出操作步骤; (2)写出大气压强的计算式。例 3 大气压随高度的升 高 而降低,一
8、只登山队测出了几个高度的大气压,如下表所示。高度hkm 大气压pl0 5 PaO 1Ol0.4 0.970.8 0.921.4 0.862.0 0.79(1)请 你 根 据 表 中 的 数 据 , 在 图 4125 所 示 的 坐 标 中作出大气压随高度变化的图象。(2)根 据 图 象 , 可 以 看 出 大 气 压 随 高 度 变 化 的 数 量 关 系大致为:_。(3)当 高 度 为 l km 时 , 大 气 压 约 为 _Pa。 当 高 度 为 3000km 时 , 已 到 了 大 气 层 的 边 缘 , 此 处的 大 气 压约为_Pa。(4)除 了 高 度 , 大 气 压 还 与 什
9、么 因 素 有 关 ?请 提 出 你 的一个猜想:_。例 4 试 估 算 一 下 地 球 大 气 层 中 空 气 的 总 质 量 。 (地球半径 R=6400km, 空气密度例 5 晓 光 同 学 发 现 , 在 关 闭 冰 箱 门 后 立 即 打 开 冰 箱 门 和 过 一 段 时 间 再 打 开 冰 箱 门 , 所 用 力 的 大 小 不同,立即打开冰箱门用力小。他对该现象感到奇怪, 经查阅有关资料知: 关闭冰箱门后, 冰箱内 的 气 体 温 度 降 低 ,气体压强变小。晓光同学明白了其中的原因。晓 光 家 的 冰 箱 门 长 为 60cm, 宽 为 50cm, 当 冰 箱 外 的 气压为
10、 1 0105Pa, 如果冰箱内的气压比冰箱外的气压小千 分 之 一 , 打 开 冰 箱 门需要克服由于内外压强差产生的阻力 为 30N。 请 你 举 出 生 活 中 与 之 类 似的 一 个 现 象 并 加以简要说明。思 维 方 法 冰箱门关闭一段时间再去打开,所用力大些 , 是 因 为 冰 箱 此 时 内外有压强差,冰箱门外的气压大于门 内 的 气 压 , 因 此 求 出此压强差产生的压力,首先要知道此 压 强 差 , 根 据 题 意 可 知 , 压 强 差 为 P0/1000, 再 根 据 F= pS,就可求出压力。举例: 保温瓶塞(罐头瓶盖、 保温杯盖、 杯盖、 高压锅等); 说明: 温度降低后, 内部压强减小, 外界大气压的作用。点 评 本题是一道与生活联系非常紧密的问题,题 目的 解 答 并 不 是 很 难 , 关键要从题中找出其中的物理原理。图 4125