内容正文:
6.5 大气压强
知识梳理与重点、难点讲解+综合练习
【知识梳理】
一、奥托·格里克的马德堡半球实验
该实验不仅证明了大气压强的存在,还表明大气压强是很大的。
二、大气压强的测量
1. 托里拆利实验—意大利物理学家托里拆利首次测出大气压的大小。
①其原理是:大气压支持着玻璃管内的水银柱,大气压的大小等于玻璃管内水银柱的压强,根据公式P=
ρ水银gh进行计算可以得到大气压的大小。
②将玻璃管加粗(或变细),管内外水银面高度差不变;
③将玻璃管向上提一些(管口还在水银面下),管内外水银面高度差不变;
④将玻璃管向下按一些(管内液面上方还有真空),管内外水银面高度差不变;
⑤将玻璃管倾斜(管内液面上方还有真空),管内外水银面高度差不变,但是管内水银柱的长度变长。
2.1标准大气压
通常规定能支持76厘米高水银柱的大气压叫做1个标准大气压。大小为:
p0=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/Kg×0.76m=1.01×105Pa。
三、大气压的变化规律
①大气压随海拔高度的增加而减小。
海拔高度越高的地方,空气越稀薄(密度越小),大气压强就越小。
实验测得,海平面附近的大气压强约等于1个标准大气压。在海平面2000米范围内,可近似地认为:每升高12米,大气压降低133帕或水银柱降低1毫米。
②大气压的变化与空气的温度有关。温度越高,大气压越低。冬天的气压一般比夏季高一些。
③大气压的变化与空气的湿度有关。湿度越大,大气压越低。气压高的地区大都天气晴好。
四、大气压的测量
测量大气压的仪器——气压计;如福廷气压计、无液气压计等。
高度计:用无液气压计重新标度后直接显示海拔高度。
【典例精析】
【典型例题1】下列现象中,不能说明大气压存在的是( )
A. 用吸管能从饮料瓶中把汽水吸入口中;
B. 抽气机抽出灯泡中的空气;
C. 堵上茶壶盖上的小孔,茶壶里的水不容易被倒出来;
D. 医生提起针管里的活塞,使药液通过针头进入针管。
【典型例题2】关于托里拆利实验,下面说法中正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内、外水银面高度差越小;
B.往水银槽内多倒些水银,管内、外水银面高度差增大;
C.玻璃管倾斜,管内、外水银面高度差不变,水银柱变长;
D.玻璃管内顶部进入一些空气,管内、外水银面高度差不变。
【典型例题3】通过表一与表二的分析判断,海拔五千多米处水的沸点可能是( )
A. 75℃ B. 83℃ C. 92℃ D. 100℃
【典型例题4】在学习了大气压强的知识后,甲、乙两地的师生通过交流,决定利用托里拆利实验装置(如图7所示),在同一时间研究“不同地点的大气压强”。两地的同学同时在各自的学校进行了分组实验,各组同学均进行了正确的实验,并将测得的水银柱高度h甲和h乙的数据通过交流、汇总,记录在下表中:
(1)分析比较表中第二行或第三行的实验数据及相关条件,可归纳得出的初步结论是:在同一时间同一地点 。
(2)分析比较表中第二行和第三行的实验数据及相关条件,可归纳得出的初步结论是:在同一时间不同地点 。
(3)同学们根据学过的知识一起认真思考、分析了两地实验数据不同的原因,以下合理的选项是 。
A. 两地所处的海拔高度不同;
B. 两地同学所选用的玻璃管粗细不同;
C. 当时两地的天气情况不同;
D. 两地同学将玻璃管管口插入水银面的深度不同。
【典型例题5】在探究活动课中,某小组同学利用如图10所示的装置,研究细线对玻璃管的拉力F和水银柱h的关系。标有刻度的玻璃管的质量不计,玻璃管中水银面上方封闭了一部分气体。实验时,外界温度和大气压均恒定不变,通过向水银槽中倒入水银改变管内外水银面高度差h,并测出细线对管的拉力F,实验结果记录在表一中。
表一
表二
实验序号
h/厘米
F/牛
实验序号
h/厘米
p/厘米汞柱
l/厘米
1
46
4.6
5
46
30
20
2
36
3.6
6
36
40
15
3
26
2.6
7
26
50
12
4
16
1.6
8
16
60
10
①分析比较表一中实验序号1与2与3与4中F与h变化的倍数关系及相关条件可初步得出:在外界温度和气压不变的情况下, 。
他们在进行上述实验时,发现随着h的变化,管内水银面上方气体柱的长度l也发生了变化。他们猜