大气的压强(基础知识,

问题描述:

大气的压强(基础知识,
1个回答 分类:物理 2014-10-19

问题解答:

我来补答
知识点精析
1、大气的压强
(1)大气压强的存在
①大气压强定义:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强.简称大气压或气压.
②大气压强产生的原因:空气因受重力作用而产生压强.对此,我们可以对比理固体压强是由于压力作用而产生的,液体压强是由于液体受重力作用而产生的,空气也受重力作用,同样产生压强.
③大气压强存在事例:
实验一:模拟马德堡半球实验.
两个皮碗口对口挤压,然后两手用力往外拉,发现要用较大的力才能拉开.
马德堡半球实验和模拟实验的共同点是:将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出,使金属球内和皮碗内空气的压强减小,而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起,要用较大的力才能拉开,这就有力证明了大气压强的存在.
实验二:“瓶吞蛋”实验.
如图3-59所示,用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口,实验前用手轻轻用力,不能将鸡蛋完整地压入瓶内.再将点燃的棉球扔入装有细沙(防止烧裂瓶底)的瓶中,迅速将该熟鸡蛋塞住瓶口,待火熄灭后,观察到鸡蛋“嘣”的一声掉入瓶内.
上述实验,由于棉花燃烧使瓶内气压降低,当瓶内压强小于瓶外大气压强时,鸡蛋在大气压强的作用下,被压入瓶内.
实验三:“覆杯实验”
如图3-60,玻璃杯内装满水,用硬纸片盖住玻璃杯口,用手按住,并倒置过来,放手后,整杯水被纸片托住,纸片不掉下来.
该实验玻璃杯内装满水,排出了空气,杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强,因而纸片不掉下来.
④大气压强的特点:
分析上述三个实验,不难理解大气压强存在问题.更深入研究:“瓶吞蛋”表明大气竖直向下有压强,“覆杯实验”表明大气向上有压强.再观察如图3-61所示,慢慢向各个方向转动,硬纸片仍不掉下来,表明大气向各个方向都有压强.因而显示出大气压强的特点:大气向各个方向都有压强.
2、大气压强的大小
①实验启示:
由图3-62(1),大气压托起杯内的水柱,若求出了水柱的压强即知大气压的大小.如图3-62(2)去掉硬纸片,把盛满水的杯子倒扣在水槽中发现杯中的水仍不下落,换成3-62(3)更长一些试管红色水仍不下落.关键:寻找能托起最高水柱产生的压强,即等于大气压强的大小.
由于p气=p水=ρ水gh水,而ρ水太小,需h水很大,玻璃管的长度有限,改用增大ρ液,减小h液的方法,取ρ液很大的液体——水银来测大气压的大小.
②托里拆利实验:
方法:先在长约1米,一端封闭的玻璃管中装满水银,用手指按住管口;将玻璃管倒立在水银槽中;玻璃管倒立在水银槽内后,水银柱的变化是:先下降,达到一定的高度后停止下降,由管侧的刻度尺读出管内外水银而的高度差约760mm.如图3-63.当玻璃管倾斜时,水银柱的长度虽然增大,但竖直高度不变.
分析:甲.此时管内水银柱上方没有空气,是真空,对管内水银柱没有压强.乙.管内水银柱不再下落是靠槽内水银面受到的大气压强托住了.丙.760mm水银柱的压强与大气压强大小应相等,也就是大气压强跟760mm高水银柱产生的压强相等.
计算:p大气=p水银=ρ水银gh水银
=13.6×103千克/米×9.8×0.76米
=1.01×105帕≈105帕.
即大气压强的值约为105帕.
质疑:人的手掌面积约50厘米2,由此可计算出作用在手掌上的大气压力约500牛,相当于一个质量50千克的人站在手掌上产生的压力.但为什么我们并没有感到如此大的大气压力呢?我们人体在大气中承受着强大的大气压力作用,为什么没有被压瘪呢?
我们再做如图3-64的实验,取一个带阀的空油漆桶,让一个同学站在桶上压一压,不会发生任何形变.将阀门接抽气机抽出桶内空气,将发现油漆桶逐渐变瘪了.可见,巨大的大气压力确实存在.由于我们人体内部有气体压强,与外部大气压相互抵消.否则,我们的命运将 与这个油漆桶一样.
3、大气压的变化
(1)大气压随高度减小.
大气压是由于大气层受到重力作用而产生的.我们在地理课中已学过,大气层的结构,越到高空大气越稀薄,那里的大气压强越小.
课本图3-65表示出了大气压随高度变化的情况和不同高度处的大气压值,反之,若知道某高度处的气压值,也就知道该处的实际高度.所以飞机飞行的高度、登山运动员所处高度就是通过测所在处的气压值而确定的.
由图还可以看出大气压随高度的变化是不均匀的.在海平面至3千米高度之间,每升高1千米,大气压值约减小104帕,3千米以上,每升高1千米,大气压值减小量逐渐变小.
(2)标准大气压:
由于大气压不但随高度变化,在同一地点也不是固定不变的,为了研究问题时方便统一,通常把等于760毫米水银柱的大气压叫标准大气压.
1标准大气压=1.01325×105帕.
1标准大气压的值在一般计算中常取1.01×105帕,粗略计算中还可取105帕.
(3)沸点随气压改变:
停止沸腾的水,气压减小时会发生什么现象
如课本图3-66所示,烧瓶中的水沸腾后移去酒精灯,水停止沸腾,待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上,向外拉注射器,可以看到,烧瓶内的水又开始沸腾.
这表明:气压减小时水的沸点降低.
反之:气压升高时水的沸点升高.
 
 
展开全文阅读
剩余:2000
也许感兴趣的知识