1、6.6 大气压强 一、大气压强的定义:大气会对处于其中的物体产生压强,我们称它为大气压强。 二、大气压强产生的原因:由于大气受到重力的作用,并且空气具有流动性。 大气内部向各个方向都有压强。 三、大气压强的存在:“马德堡半球实验” 说明大气压强的存在,而且说明大气压强很大。 “覆杯实验” “瓶吞蛋”实验 四、大气压强的测定:托里拆利实验 17 世纪中期,意大利科学家托里拆利首先用实验测定了大气压的值。标准大气压强 相当于 760mm 高的汞柱产生的压强,约为 1.01105Pa 已知: , ,3=1.60/kgm水 银 =760.hm水 银 则: 31./98/0.76pkgNkg大 气 水
2、银 水 银 水 银 51.0Pa 托里拆利实验注意事项: (1)托里拆利管中要充满水银,不能留有气泡 (2)测量高度时要测水银槽的水银面中液面的垂直高度 (3)管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化,与管的粗细、倾斜角度、管 的长度及将玻璃管提起还是压下无关。 五、气体压强常用单位:Pa、mmHg 、cmHg 、atm 六、 大气压强的变化 1. 大气压强受高度的影响 大气压强随高度增加而减小,随高度降低而增大。在海平面附近大气压接近于 1 个大气压, 即 760mmHg,在海拔 3000m 以内大约每升高 10m,大气压强降低 100Pa 2. 大气压强与沸点的关系 随着大气压的增大,同
3、种液体的沸点也随之升高,反之就降低。通常说的水的沸点为 100,是指 1atm 下的沸点,气压不同时,水的沸点不同。如在我国西藏地区,水的沸点 仅 80左右,家用高压锅内水的沸点超过 105。 3. 大气压强与天气的关系 晴天的大气压强比阴雨天要大,冬天的大气压强比夏天要大。 七、大气压强的应 用 1. 活塞式抽水机 2. 离心式水泵 3. 注射器吸取液体 例 1 在如图所示的托里拆利实验装置中,若把玻璃管倾斜,则管内外液 面的高度差会( ) A. 不变 B. 变小 C. 变大 D. 无法确定 例 2 地球的半径为 6400 千米,请你利用学过的知识,估计一下地球周 围大气的总质量是多少牛?
4、例 3 如图所示,要将质量为 10kg 的玻璃板用吸盘提起来,则吸盘的面 积至少要多大?(已知大气压强约为: )501.pPa 例 4 用托里拆利实验测定大气压的数值(玻璃管内水银面上方是真空) ,下列过程会导致 测量数值发生变化的是( ) A. 将实验从山下移到山上 B. 使玻璃管稍微下降一点 C. 使玻璃管稍微倾斜一点 D. 换用稍微粗点的玻璃管 例 5 如图所示,在一标准大气压下,把一端封闭的玻璃管装满水银后倒插 在水银槽中,试管顶受到水银的压强是_cm 水银柱 例 6 在月球上把一个装满水的量筒浸入水中,口朝下,如右图那样抓住筒 底向上提,在筒口离开水面前,量筒露出水面的部分( ) A
5、. 是空的 B. 有水,但不满 C. 充满水 D. 无法确定 例 7 负压救护车是一种新型救护车,因车内气压低于车外而得名,下列处于负压状态的是 ( ) A. 充完气的汽车轮胎 B. 高空飞行中的飞行机舱 C. 吸饮料之初的吸管 D. 太空飞行中的“神十”返回舱 例 8 如图所示,有一球形容器 A,里面装有某种气体,与一个水银压强 计相连,测得液面之差 为 100mm,若外界大气压强为 760mmHg,则 Ah 中气体的压强为_mmHg 例 9 如图所示,玻璃管内的水银柱高 36cm,当大气压为多少时,管顶内 侧 A 点的压强大小为 40cmHg 例 10 如图所示,一端开口的玻璃管中装入 1
6、0cm 长的水 银柱,在玻璃管的密闭端封住一定长度的空气柱。如果 大气压强值为 76cm 水银柱,则各管中空气的压强值分 别为(1)_厘米水银柱;(2)_厘米水银 柱;(3)_厘米水银柱 例 11 把弯成“门”形的玻璃管穿过软木塞分别插入两个大小相同 的烧瓶内,如图所示。当玻璃管中着色水柱由静止向右移动时,不 可能发生的情形是( ) A. 甲烧瓶中空气温度升高,乙烧瓶中空气温度不变 B. 甲烧瓶中空气温度降低,乙烧瓶中空气温度不变 C. 甲、乙两烧瓶中空气温度都升高 D. 甲、乙两烧瓶中空气温度都降低 例 12 在右图所示的装置中,液柱处于平衡,B 1 与 B2 在同一 水平线上,液体密度相同
7、,则关于各点压强的说法,正确的 是( ) A. B. 12Ap12Ap C. D. BB 例 13 一端开口,一端封闭的玻璃管,开口向下插入水银槽中,不计玻璃 管的重力和浮力,用竖直向上的力 F 提着保持平衡,此时管内外水银面高 度差为 h(如图所示且小于 76cm) 。如果将玻璃管向上提起一端距离,待 稳定后,此时的 F 和 h 和刚才相比( ) A. F 会增大, h 也增大 B. F 会增大,h 却不变 C. F 会不变,h 却增大 D. F 会不变,h 也不变 例 14 大气压强为 ,球形马德堡半球的半径是 R,球体表面积 ,要把这个抽0p 24SR 成真空的马德堡半球拉开,拉力至少是
8、( ) A. B. C. D. 204Rp20Rp20Rp20/Rp 例 15 在一根左端封闭、有段开口的 U 形细玻璃管内注入水银并充满左端,两端水银面的 高度差为 20cm,如图甲所示。若用拇指将开口端堵住,并将 U 形管的开口向下,松开拇 指后,管内两侧水银面的位置应是图乙中的( ) 例 14 均匀细管弯成 C 形,内装满水,开始时,用两只手分别堵住管 的两个开口,如图所示,当将手指从上下两开口处同时移开后,则下 列现象中能真正发生的是( ) A. 水从 A、B 两开口同时流出 B. 只有 B 端有水流出,而 A 端没有 C. 只有 A 端有水流出,而 B 端没有 D. A、B 两开口均
9、无水流出 例 15 在如图所示的装置中,粗细均匀的细玻璃管上端塞有橡皮塞,管内 一端水银柱将一部分气体封闭在玻璃管内。已知玻璃管和橡皮管总重为 G,管的横截面积为 S,水银柱高为 h,水银的密度为 ,设当时大气压为 ,管内空气重力不计,则整个装置平衡时,弹簧秤的示数应为( 0p ) A. B. Ggs C. D. ghs0p 例 16 如图所示,一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气, 当外界大气压强为 1 标准大气压时,管内水银柱高度 小于 76cm,1l 此时弹簧秤的示数为 。若在水银槽中缓慢地倒入水银,使槽内水F 银面升高 2cm,则玻璃管内的水银柱高度 和弹簧秤的示数 应满2l2F 足( ) A. , B. ,21l21 1l1 C. , D. ,22 例 17 小明家的高压锅锅体直径为 24cm,排气孔内径 为 4mm,小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购 买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀 有两种,孔径相同,质量分别为 100g 和 50g (1) 请你根据说明书给出的数据,通过计算说明, 小明应该买哪一种限压阀(说明书标有:当大气压为 105Pa 时,该锅最高温度为 120。已知:水的沸点与 压强的关系如图所示,取 g=10N/kg) (2)请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题?