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教学内容:
大气压强
SKIPIF 1 0
SKIPIF 1 0
大气压强:
(一)大气压强的现象:
1. 气体与液体一样,也具有流动性,空气也受到重力,大气对浸在它里面的物体也会产生压强,这个压强叫大气压;
2. 马德堡半球实验是历史上证明大气压存在的著名实验,托里拆利实验是历史上第一次测定出大气压数值的实验.
托里拆利实验:
①正确理解托里拆利实验的原理:
设大气压为 SKIPIF 1 0 ,设想在管内与管外水银面相平处取一液片AB,由于液片AB静止不动,可知作用在液片AB上向下和向上的压力相等,即 SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 。向下的压力是在液片AB上方的水银重产生的,即 SKIPIF 1 0 ,式中 SKIPIF 1 0 为水银的密度,S为液片的面积。向上的压力是由于大气压产生的,它等于 SKIPIF 1 0 。
又因 SKIPIF 1 0 ,所以 SKIPIF 1 0 化简得 SKIPIF 1 0 。即大气压等于管内高为h的水银柱产生的压强。
SKIPIF 1 0
这是因为液体有传递压强的特点,即加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。同样,加在水银面上的大气压强也能够由水银传递到液片上。
②在托里拆利实验中,应该注意管内上方是真空,管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化,和管的粗细、管的长度、倾斜角度及将玻璃管提起还是下压等因素无关,只与管内水银柱的竖直高度有关。
SKIPIF 1 0
3. 利用大气压解释现象
(1)大气压的单位有帕斯卡、毫米水银柱(mmHg)、标准大气压,它们的换算关系是:
1标准大气压=760毫米水银柱= SKIPIF 1 0 帕
(2)大气压的变化随高度增加而减小及大气压强受季节、天气的影响,通常情况下冬季气压较高,夏季气压较低。晴天气压比阴雨天高
(3)大气压的变化对沸点的影响:
大气压强与沸点的关系:实验表明,一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高,同种液体的沸点不是固定不变的。说水的沸点是 SKIPIF 1 0 必须强调是在标准大气压下。气压不同时,水的沸点也不同。如在海拔 SKIPIF 1 0 米的珠穆朗玛峰顶,水的沸点是 SKIPIF 1 0 ,而家用压力锅内水的沸点可达 SKIPIF 1 0 左右,所以使用压力锅不但饭熟得快,还可以节省燃料。
(4)气体压强与体积的关系:在温度不变的条件下,一定质量的气体,体积减小压强就增大,体积增大压强就减小。
(5)大气压的应用,即活塞式抽水机、离心式水泵的工作原理.
离水式水泵的抽水高度称为扬程。它是采用“吸进来”、“甩出去”,的方法来抽水的。
第一级扬程称为“吸水扬程”,靠叶片旋转形成一个低压区,靠大气压把水压入低压区,而1标准大气压能支持10.336米高的水柱,所以吸水扬程的极限值是10.336米;
第二级扬程称为“压水扬程”,靠叶片旋转把水甩出去,水甩出去的速度越大,这一级扬程也越大。因此,离心式水泵的扬程是两级扬程之和,也就是它的抽水高度远远超过了10米。
【典型例题】
例1. 已知外界大气压为标准大气压,如图所示的托里拆利实验装置中,管内水银上方为真空,则管内A点的压强为________,槽内B点的压强为________.
SKIPIF 1 0
分析:大气的压强仍可以从液体压强的公式进行分析.
解:管内水银面上方是真空,A点的压强是由A以上的水银柱产生的.
∴PA=10cm 水银柱
B点在水银槽下2cm深处,B处的压强是大气压和2cm水银柱共同产生的压强.
答案:A处压强为10cm Hg, B处压强78cm Hg
例2. 用来测定大气压的仪器是 ( ).
A.托里拆利实验 B. 气压计
C.马德堡半球实验 D.无液气压计
分析:用来测定大气压的仪器叫气压计.常用的气压计有水银气压计和金属盒气压计也叫无液气压计.托里拆利实验是测定大气压值的实验,马德堡半球的实验是证明大气压存在的实验.这道题选项B是正确的
注意:大气压的值并不是固定不变的,随着离地面高度的增加,大气压的值明显的降低.在海拔2 000米以内,我们可以近似地认为,每升高12米,大气压降低133帕(1毫米水银柱).利用大气压随高度变化的规律,在无液气压计的刻度盘上标上高度就构成了高度
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