内容正文:
第3节 大气压强
知识点1大气压强的存在
1.大气压强∶和液体一样,大气对浸在它里面的物体也有压强,叫做大气压强,简称大气压或气压。
2.大气压强产生的原因∶由于空气有重力,因此对浸在其中的物体有压力;又因为空气具有流动性,因此像液体一样向各个方向都有压强。
3.大气压强的方向∶ 向各个方向。
4.生活中证明大气压存在的实例
塑料吸盘
塑料吸盘在大气压的作用下能贴在光滑的墙壁上。如果在塑料吸盘上戳个小孔,空气通过小孔进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间,吸盘便不能贴在光滑墙壁上
悬空杯子里的水
杯子里装满水,用硬纸片盖住杯口,将杯子倒置,杯中的水不会流出来。
塑料瓶变形
在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水,塑料瓶被大气压扁了
瓶子吞鸡蛋
点燃浸过酒精的棉花,放入瓶中,然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口,鸡蛋被大气慢慢压进瓶内
应用 1:认识大气压强
例1:如图所示的现象中,不是利用大气压作用的是( )
A.吸盘挂钩被压在墙上 B.杯中水不流出纸片不掉下来
C.向漏斗吹气乒乓球被吸起 D.用吸管吸饮料
知识点2大气压的测量
1.常见测量方法∶ 托里拆利实验。
2.标准大气压:托里拆利实验中,测得管内外水银面的高度差为760 mm,通常把这样大小的大气压叫做标准大气压,用p0表示。
p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m= 1.013 x105Pa
在粗略计算中,标准大气压可以取1×105Pa。
知识拓展
若外界大气压为H cmHg ,下列几种情况,被密封气体的压强(管中液体为水银)分别是∶
3.影响大气压高低的因素
(1)大气压与高度的关系∶大气压随海拔高度的增加而减小。海拔越高,气压越低;海拔越低,气压越高。在海拔3 000 m以内,大约每上升 10 m,大气压降低 100 Pa。
由于高山上海拔较高,液体的沸点随大气压的降低而降低,所以高山上水的沸点低,会出现煮不熟食物的现象,因此在高山上需要用高压锅来做饭。
(2)大气压强与天气的关系∶空气中水蒸气含量越低,气压越高。一般来说,晴天比阴天气压高;冬天比夏天气压高。
知识拓展:气体体积与压强的关系
在温度不变的条件下,一定质量的气体,体积越小压强越大,体积越大压强越小。比如挤压气球时,随着挤压的程度增大,气球内的压强越来越大,直到将气球压破。
4.气压计
(1)作用∶测量大气压。
(2)分类∶
①水银气压计∶在托里拆利实验中,如果玻璃管旁立一个刻度尺,读出水银柱的高度就可以知道大气压了,这便是一个简单的水银气压计。水银气压计比较准确,但携带不便。
②金属盒气压计(无液气压计)∶它的主要部分是一个波纹状真空金属盒。气压变化时,金属盒厚度会发生变化,传动装置将这种变化转变为指针的偏转,指示出气压的大小。如果在气压计表盘上标上高度,就成了高度计。
应用 2 托里拆利实验
例2:如图所示,在长约1m、一端封闭的玻璃管内灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中。放开手指,管内水银面下降到如图所示高度时就不再下降。针对这一实验,以下说法正确的是( )
A.这一实验最早是由意大利科学家伽利略做的
B.将玻璃管稍微向上提升一段,管内外水银面的高度差不变
C.管内水银面上方有空气存在
D.此时外界大气压等于1标准大气压
应用 3气压计
例3:瓶中装入适量带色的水,取一根两端开口的细玻璃管穿过橡皮塞插入水中。从管子上端吹入少量气体,使水沿玻璃管上升到瓶口以上,制成简易气压计,如图所示。小刚同学随家人旅游,将自制气压计由泰山山脚带到泰山山顶(对瓶子采取了保温措施),他发现管中水柱上升了一段。下面判断正确的是( )
A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压
B.管中水柱高度增大,说明大气压降低了
C.管中水柱高度越大,瓶内外的气体压强差越大
D.上山过程中给瓶子保温,是为了避免温度对测量结果的影响
知识点3:大气压的应用
1.高压锅
高压锅利用液体的沸点随液体表面气压的升高而升高的原理制成。用它煮饭时,锅内气压高于外界大气压,锅内水的沸点升高,饭熟得快。
2.活塞式抽水机
若提起活塞,阀门A受到大气压的作用而关闭,活塞的下面空气稀薄,气压小于外界大气压。于是,低处的水受到大气压的作用推开阀门 B 进入圆筒(图甲);
当压下活塞时,阀门 B被水压下而关闭,水被阻不能向下流动,于是冲开阀门 A 进入圆筒的上部(图乙);
再提起活塞时,活塞上面的水迫使阀门A关闭,水从侧管流出。与此同时,井里的水又在大气压的作用下推开阀门 B而进入圆筒(图丙)。
这样,活塞不停地上下移动,水就从管口连续不断地流出。
3.离心式抽水机
如图所示,抽水机在启动前,先往泵壳内灌满水,排出泵壳内的空气,当启动后,叶轮在电动机的带动下高速旋转,泵壳里的水