内容正文:
第3节 大气压强
双基过关
知识点一、大气压强的存在
1.实验探究:
实验一:马德堡半球实验
(1)操作:将实验室用的马德堡半球实验合拢,用抽气机将半球内的空气抽去,再将马德堡半球密封后,让两个同学用力拉。
(2)现象及分析:马德堡半球拉不开。这是因为半球内空气抽去后,外界空气将两半球紧紧压在一起。
(3)马德堡半球实验第一次证明了大气压强的存在。
实验二:覆杯实验
(1)操作:杯内加满水(无气泡),将纸片盖在玻璃杯上,将玻璃杯倒置、翻转。
(2)现象及分析:纸片不会掉下来。这是因为杯内装满了水,排出了空气,外界空气把纸片压在玻璃杯上。
(3)覆杯实验证明了大气压强的存在。
实验三:瓶吞鸡蛋
(1)操作:将浸过酒精的棉花点燃后放入广口瓶内,然后将剥了壳的熟鸡蛋放在瓶口。
(2)现象及分析:熟鸡蛋被吞进瓶中。这是因为棉花燃烧消耗氧气,瓶内气体减少,鸡蛋在外界大气的作用下,被压入瓶中。
(3)瓶吞鸡蛋证明了大气压强的存在。
探究结论:大气与液体一样,向各个方向均有压强。
2.大气压强
空气对物体产生的压强是大气压强。大气压强简称为大气压或气压。
3.大气压强产生的原因
空气受重力作用而且具有流动性。
4.应用
生活中应用大气压非常广泛,例如利用吸管喝饮料,活塞式抽水机,厨房的吸盘挂钩等。
基础自测:
1.大气压产生的原因:气体有______,气体具有__________性。
2.地球周围的一层厚厚的大气由于受到_____的作用,会对处于其中的物体产生压强,这个压强叫做大气压强。奥托·格里克做了著名的_____实验证明了大气压强的存在且很大。
3.下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.100米赛跑中,跑到终点不能立刻停止,是因为受到了惯性力
C.深海鱼被打捞出水后,因鱼鳔胀破而死亡,是因为外界压强减小
D.大气压强是由于大气有重力而产生的,所以它的方向总是竖直向下的
4.在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水,可以看到塑料瓶变瘪。瓶变瘪的主要原因是( )
A.塑料瓶热胀冷缩 B.塑料瓶受重力作用
C.所浇冷水对塑料瓶施加了压力 D.瓶内气压小于外界大气压
5.下列事例中,利用大气压强的是( )
A.船闸 B.洗手池下水的回水管
C.高压锅 D.用吸管吸饮料
6.不可以直接说明大气压强存在的事实是( )
A.带挂钩的塑料吸盘能吸附在光滑的玻璃上
B.钢笔从墨水瓶中吸取墨水
C.用塑料管吸取饮料瓶中的饮料
D.使用注射器注射药液
7.下列生活现象能说明大气压存在的是( )
A. 火车轨道 B. 锅炉水位计
C. 拦河大坝 D. 吸尘器吸灰尘
8.下列实验中,能证明大气压强存在的是( )
A.将加有砝码的小桌放在海绵上,小桌腿陷入海绵中
B.将硬纸片盖在装满水的试管口,倒置后水不会流出
C.两个手的食指抵住铅笔两端,右手食指感觉更疼
D.将压强计的探头放入水中,U形管两边的液面出现高度差
知识点二、大气压的测量
1.托里拆利实验
【实验过程】
(1)在一根长约1m、一端封闭的玻璃管内装满水银;
(2)用手指堵住开口一端把玻璃管倒立在水银槽中,放开手指,管内水银面下降;
(3)管内水银面下降到一定高度后就不再下降,这时管内外水银面高度差约760mm;
(4)把玻璃管倾斜或换更长一些及其他形状的玻璃管,管内外水银面高度差仍约为760mm。
【实验分析】
实验中玻璃管内水银面的上方是真空,管外水银面的上方是空气,因此,是大气压支持管内这段水银柱不会落下,大气压的数值等于这段水银柱产生的压强。
【注意事项】
(1)玻璃管中充满水银,不能混有气泡,否则实验结果偏小。
(2)玻璃管的形状、粗细及是否倾斜不影响实验结果。
(3)玻璃管管口在水银槽内的深度不影响实验结果,向上提或向下按玻璃管,只改变水银柱上方真空部分的体积,而水银柱的高度不变。
(4)实验测得的水银柱的高度如果不是760mm,可能是因为实验环境的大气压不是标准大气压。
2.标准大气压
这个实验最早是由意大利科学家托里拆利做的,他测得玻璃管内外水银面的高度差为760mm,通常把这样大小的大气压叫作标准大气压(p0)。
在粗略计算时,标准大气压可以取为1.0×105Pa。
3.气压计
(1)作用:测量大气压的仪器。
(2)分类:水银气压计和金属盒气压计(又叫无液气压计)。
4.气压受高度的影响
研究表明:随高度增加,大气压逐步减小。在海拔3000m以内,大约每升高10m,大气压减小100Pa。
5.液体的沸点受气压的影响
液体的沸点都是在气压减小时降低,气压增大时升高。水的沸点在标准大气压下是100℃,随着大气压的减小,水的沸点也会降低。
基础自测
9.在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比槽内水银面高出760mm,可以使这个高度差改变的做法是(