内容正文:
专题09.3 大气压强
知识点1:大气压的存在
1.大气和液体一样,向各个方向都有压强,且同一高度向各个方向的压强相等。
2.大气压产生的原因:由于重力的作用,并且空气具有流动性,因此发生挤压而产生的。
知识点2:大气压的测量——托里拆利实验
1.实验方法:在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,这时测出管内外水银面高度差约为76cm。
2.计算大气压的数值:P0=P水银=ρgh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.01×105Pa。所以,标准大气压的数值为:P0=1.01×105Pa。
3.以下操作对实验没有影响:①玻璃管是否倾斜;②玻璃管的粗细;③在不离开水银槽面的前提下玻璃管口距水银面的位置。
4.若实验中玻璃管内不慎漏有少量空气,液体高度降低,则测量值要比真实值偏小。
5.这个实验利用了 等效代换的思想和方法。
知识点3:影响大气压的因素
1.高度 、 天气 等。在海拔3000m以内,大约每升高 10 m,大气压减小100Pa。
2.气压计——测定大气压的仪器。种类: 水银 气压计、金属盒气压计(又叫做无液气压计)。
3.大气压的应用:抽水机等。
对大气压的变化规律及其应用的总结
知识点1:大气压的存在
【例题1】(2020江苏连云港)下列关于压力和压强的说法正确的是( )
A. 重力大的物体产生的压力也大
B. 大气对处于其中的物体都有压强
C. 流体的流速越大,流体的压强越大
D. 相同深度的液体对容器底部产生的压强相同
【答案】B
【解析】A.重力大的物体产生的压力不一定也大,只有水平面上的物体,产生压力等于其重力,故A错误;
B.空气有重力,并和液体一样具有流动性,所以空气对浸没在它里面的物体向各个方向都能产生压强,故B正确;
C.流体的流速越大,流体的压强越小,故C错误;
D.液体压强与液体的深度和液体的密度有关,相同深度的液体,如果液体的密度不同,液体对容器底部产生的压强不相同,故D错误。
知识点2:大气压的测量——托里拆利实验
【例题2】(1)图A是托里拆利实验装置,测得当地大气压等于 mm高的水银柱所产生的压强。
(2)关于图A现象的成因,十七世纪有两种观点。观点一:否认大气压存在,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱。帕斯卡为了验证哪种观点正确,将两根长12m规规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中,酒的密度比水小,且比水易变成气体。若观点一正确,应出现图B中 图的现象,若观点二正确,应出现图B中 图的现象。
A B
【答案】(1)734 (2)甲;丙
【解析】(1)如图15所示,管内外水银面的高度差为734mm,又管内水银上方是真空,所以大气压强就是734mm高水银柱产生的压强;(2)根据观点一:酒精易挥发,更易变成气体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多,结合图应该选甲;根据观点二:大气压撑起液注,那么酒精的密度小于水的密度,所以撑起酒精的高度更高,故选丙。
知识点3:影响大气压的因素
【例题3】(2020·贵州黔南州)某学习小组在研究大气压随海拔高度变化的情况时,查阅到如下资料∶
海拔高度/km
0
1
2
3
4
5
大气压/kPa
101
90
80
70
62
54
(1)从表格中的数据可以得出大气压强随海拔高度的增加而_______;
(2)海拔3km处的大气压值与_____m高的水柱产生的压强相等;
(3)在海拔1km处,10m2水面受到大气压力是_____N。
【答案】 (1) 减小 (2) 7 (3) 9×105
【解析】(1)由表格数据可知,海拔越高大气压值越小,大气压强随海拔高度增加而减小。
(2)根据表格中的数据可知,海拔3km处的大气压值为70000Pa,根据p=ρgh可知,产生这么大压强的水柱的高度为
(3)在海拔1km处的大气压为p'=90000Pa,则压力的大小为
F=p'S=90000Pa×10m2=9×105N
1. 大气压强随______增加而减小。同一位置大气压随天气变化而不断变化。一切液体的沸点都随气压减小时_______,气压增大时________,同种液体的沸点不是固定不变的。我们通常说的沸点是指在1个标准大气压下。标准大气压值:P=1.013×10
Pa,相当于_______cm高的水银柱产生的压强。
【答案】高度。降低,升高。76