大家做過這樣的實驗嗎?
把灌滿水的杯子杯口用紙片封住,然後把杯子倒置,你會發現水並不會流出來;大家都見過吸盤式的掛鈎,掛鈎可以用來掛東西而不會掉下來,那大家知道掛鈎是怎麼具有如此神奇的力量的呢?通過本節課的學習為大家揭曉神秘現象背後隱藏的物理知識。本周SaSa給大家梳理大氣壓強章節的重要考點,一起來看吧!1.定義:大氣對浸在它裡面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓,一般用P0表示。
「大氣壓」與「氣壓」(或部分氣體壓強)是有區別的,如高壓鍋內的氣壓指部分氣體壓強,高壓鍋外稱大氣壓。
2.產生原因:因為空氣受重力並且具有流動性。
3.大氣壓的存在——實驗證明
(1)歷史上著名的實驗
馬德堡半球實驗:首次證明大氣壓存在的著名實驗;
託裡拆利實驗:首次測定大氣壓數值的實驗。
託裡拆利實驗
(1)實驗過程:
在長約1m,一端封閉的玻璃管裡灌滿水銀,將管口堵住,然後倒插在水銀槽中放開堵管口的手指後,管內水銀面下降一些就不在下降,這時管內外水銀面的高度差約為760mm。
(2)原理分析:
在管內,與管外液面相平的地方取一液片,因為液體不動故液片受到上下的壓強平衡,即向上的大氣壓=水銀柱產生的壓強。
(3)結論:
大氣壓P0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值隨著外界大氣壓的變化而變化)
A.實驗前玻璃管裡水銀灌滿的目的是:使玻璃管倒置後,水銀上方為真空;若未灌滿,則測量結果偏小。
B.本實驗若把水銀改成水,則需要玻璃管的長度為10.3m。
C.將玻璃管稍上提或下壓,管內外的高度差不變。
D.將玻璃管傾斜,高度不變,長度變長。
E.玻璃管變粗,高度不變。
5. 大氣壓的特點
(1)特點:
空氣內部向各個方向都有壓強,且空氣中某點向各個方向的大氣壓強都相等。
大氣壓隨高度增加而減小,且大氣壓的值與地點、天氣、季節、的變化有關。一般來說,晴天大氣壓比陰天高,冬天比夏天高。
(2)大氣壓變化規律研究:
在海拔3000米以內,每上升10米,大氣壓大約降低100 Pa,即海拔高度越高,大氣壓強越低。
6. 測量工具
(1)定義:
測定大氣壓的儀器叫氣壓計。
(2)分類:
水銀(福廷)氣壓計和無液氣壓計
活塞式抽水機、離心水泵、用吸管喝飲料和吸盤式掛鈎等。
8. 沸點與壓強:
一切液體的沸點,都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高。
應用:
高壓鍋、除糖汁中水分。
9. 體積與壓強:
質量一定的氣體,溫度不變時,氣體的體積越小壓強越大,氣體體積越大壓強越小。
應用:解釋人的呼吸,打氣筒原理,風箱原理。
例1、下列有關物理學家和他的主要貢獻,說法正確的是 ( )A 託裡拆利——測出大氣壓的值
B 阿基米德——光的色散現象
C 牛頓——槓桿原理
D 安培——電流周圍存在磁場
例2、下列實例中,不屬於利用大氣壓強的是 ( )
A 脫排油煙機
B 鍋爐液位計
C 吸盤掛鈎
D 拔火罐
例3、如圖所示裝置中,利用大氣壓強工作的是 ( )
例4、近代科學家利用託裡拆利實驗研究大氣壓與海拔高度之間關係時,在不同高度地方做了如圖a、b、c、d、e、f組實驗,請仔細觀察各圖並歸納結論:(1)由圖a或b或c或d或e或f可以得到 ;
(2)由圖a和b和c和d和e和f可以得到 。
1、首先通過實驗測出大氣壓強的科學家是 ( )A.瓦特
B.阿基米德
C.帕斯卡
D.託裡拆利
2、 以下儀器的工作原理利用了大氣壓知識的是 ( )
A.液體密度計
B.液位計
C.U形管壓強計
D.離心式水泵
3、地球表面存在大氣,大氣壓強的大小直接影響了人類的生存,經過長期適應,人類已經適應的大氣壓強值約為 ( )
A.100帕
B.1000帕
C.10000帕
D.100000帕
4、地球周圍的一層厚厚的大氣由於受到 的作用,會對處於其中的物體產生壓強,這個壓強叫做大氣壓強。奧託·格裡克做了著名的 實驗證明了大氣壓強的存在且很大。通常海拔越高,大氣壓強越 。
5、學習了壓強知識後,某物理興趣小組選取一定質量的空氣密封起來,改變它的溫度和體積,用壓強傳感器測出了它的壓強,記錄在下表中,請根據表中的數據回答問題:
(1)當該一定質量的密封空氣,溫度為40℃,體積為20L時,它的壓強為 kpa。(2)當該一定質量的密封空氣,體積一定時,壓強與溫度的關係是: 。
(3)根據表中數據,可以推測:當溫度為20℃,該密封空氣受到擠壓後體積變為10L時,它的壓強約為
kpa。
6、某小組同學在學習完「大氣壓強」之後,通過上網查閱資料知道:在海撥2千米以內,每上升10米大氣壓強約減小100帕。還查閱到科學家在研究水的沸點和海拔高度之間關係時的相關數據,如下表所示:
根據對資料中信息的分析,回答以下問題:
① 在海拔8848米的珠穆朗瑪峰頂上,水的沸點大約是 ℃。水的沸點和大氣壓之間的關係
;
② 若某校操場處的大氣壓強為p0帕,該校實驗樓的高度為H米,則該實驗樓樓頂的大氣壓強為 帕。
A.船閘
B.訂書機
C.溫度計
D.脫排油煙機
2、第一個用實驗的方法測定大氣壓強值的科學家是 ( )
A.牛頓
B.帕斯卡
C.託裡拆利
D.阿基米德
3、下列器材中,利用大氣壓原理工作的是 ( )
A.真空吸盤 B.密度計 C.液位計 D.茶壺
4、在瓶內點燃浸過酒精的棉花,然後用剝了皮的熟雞蛋堵住瓶口,雞蛋就會進入瓶內,這是由於( )
A.雞蛋受到力的作用
B.瓶口受熱膨脹,使雞蛋掉入瓶中
C.瓶內氣體把雞蛋吸入瓶中
D.瓶內氣體壓強變小,外界大氣壓把雞蛋壓入瓶中
5、著名的 實驗證明了大氣壓強存在且很大。大氣壓強的數值會隨著海拔高度的增加而逐漸 ,(選填「增大」、「不變」或「減小」)。
6、著名的實驗向人們顯示大氣壓強是很大的,義大利科學家首次測定了大氣壓強的數值為1.01×105帕,它的含義是每平方米的面積上受到的為1.01×105牛。
7、義大利科學家首先用實驗測定了大氣壓的值;1標準大氣壓能託釐米高的水銀柱,約合帕。
8、護士在使用注射器吸取藥液時,先將活塞推到針筒底部,這是為了,然後將針尖浸入藥液中,利用吸取藥液;現今醫院對患者進行靜脈抽血時,將貯血管做成真空(低壓)的,它是利用讓血液自動進入管內。
9、如下左圖所示是實驗裝置,該試驗測定了,當玻璃管由豎直放置變為略微傾斜放置時,管子內外水銀的高度差(選填「變大」、「不變」或「變小」)。
10、如上右圖所示,將一隻試管裝滿水銀後倒插在水銀槽中,管頂高出水銀面20cm,在標準大氣壓下,管外水銀面上受到的大氣壓強等於 Pa,若在試管頂部開一小孔,將看到 現象。11、在下圖中,應用連通器原理的是圖 ;應用阿基米德原理的是圖 ;應用大氣壓強的是圖 。(均選填「A」、「B」、「C」或「D」)
12、如下圖所示是本學期物理活動卡中的幾個實驗裝置。圖(a)中,為了研究壓力的作用效果與哪些因素有關,某同學把鉛筆壓在大拇指和食指之間,感覺食指比大拇指痛,說明: 。
圖(b)中,兩支恰好能套在一起的試管,在較大的試管中注入約1/3的水,將較小的試管插入大試管中,然後迅速把它們一起倒過來。會觀察到:小試管會 。
裝置(c)可以用來驗證 。裝置(d)可以用來探究 的規律。
13、為了研究球形容器受到的大氣壓力與什麼因素有關,某小組同學用兩個半球組成的球形容器進行實驗,他們將A、B、C 三個容器中的空氣抽出至各容器中壓強相等,然後分別用儀器測出恰好將它們拉開時的力FA、F B、F C,且FA=F B<F C,如圖(a)、(b)、(c)所示。已知實驗時半球的橫截面積SA=S B<S C,表面積SA′<SB′<SC′。
① 分析比較圖(a)和(b)可得:當球形容器內外的壓強差相同時,。② 分析比較圖(a)和(c)可得:。
14、某小組同學在學習完「大氣壓強」之後,通過上網查閱資料得到了兩張表格如下:
①海拔高度越高,大氣壓越_(選填「大」或「小」),且隨著海拔高度的增大,大氣壓值的變化越來越(選填「快」或「慢」)。
②水的沸點與大氣壓之間的關係是。
③在海拔8848米的珠穆朗瑪峰頂上,水的沸點大約是 ℃。
15、我們的地球被一層厚厚的大氣層包圍著,同海水以及一切其他物體一樣,大氣也受到地球的引力作用,所以這層大氣是不會逃逸到宇宙中去的,如此我們可以把這層大氣比作為海洋。空氣「海洋」內的壓強跟液體內部的壓強一樣,也是指向各個方向的;儘管空氣「海洋」密度不均勻,但在同一深度處壓強的大小相等。
① 我們生活在這層空氣「海洋」的 。(選填「海面」或「底部」)
② 現已知地面附近大氣壓為p。根據壓強知識,在可以添加合適物理量的情況下,你能否求得空氣「海洋」的總重G和深度h。
(a)能否求得空氣「海洋」的總重G: 。
(b)能否求得空氣「海洋」的深度h: 。
(第②題答題要求:若能求得,只需寫出你所添加的物理量;若不能求得,寫出理由)
16、每年夏秋季颱風來臨時,天氣預報中常會出現相關的氣象雲圖,如圖所示,同時播報颱風中心氣壓和平均風速等信息。某校氣象興趣小組同學查閱了近幾年來影響上海的幾個颱風的相關資料,經過整理後列出了如下表格。觀察分析並結合我們學過的知識回答以下問題:
①由表中數據可知,颱風的中心氣壓都 (選填「大於」或「小於」或「等於」)標準大氣壓的值。②根據以上信息,關於颱風的中心氣壓與颱風平均風速關係,可得到的初步結論是: 。
③通過查閱資料了解到,當颱風登陸後,颱風的強度會有所減弱,由此可以推測其中心氣壓會 。(選填「升高」或「降低」)