1. 好明氏概念:大气对浸在其中的物体的压强称为大气压强,通常用p0表示。需要注意的是,“大气压”与“气压”有所不同,后者指特定部分的气体压强,如高压锅内的气压。
2. 产生原因:空气受到重力作用且具有流动性,这是大气压强形成的基本原因。
3. 大气压的存在:历史上的马德堡半球实验强有力地证明了大气压的存在。其他小实验,如覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验和皮碗模拟马德堡半球实验,也能直观地展示大气压的效果。
4. 大气压的实验测定:托里拆利实验是测定大气压的经典方法。
(1) 实验过程中,长约1米的玻璃管内灌满水银,一端封闭后倒置在水银槽中,打开管口后,管内水银面下降至平衡位置,通常高度差约为760毫米。
(2) 原理分析表明,在管内与管外液面相平的位置,液片受到的上下压强平衡,即向上的大气压等于水银柱产生的压强。
(3) 结论是大气压p0等于760毫米水银柱产生的压强,约为1.01×10^5帕斯卡。
(4) 实验注意事项和结果解释:
A. 实验前玻璃管内水银需灌满,以确保管内为真空状态,否则测量结果会偏小。
B. 若用水代替水银,则需要约10.3米长的玻璃管。
C. 管子的上提或下压不会改变管内外的高度差,倾斜管子只会增加长度。
E. 标准大气压是指能够支持76厘米水银柱的大气压,其值为1.01×10^5帕斯卡。
5. 大气压的特点:
(1) 空气内部向各个方向都有压强,且在任何方向上的大气压强都相等。大气压随高度增加而减小,其值与地理位置、天气、季节等因素有关。晴天大气压通常比阴天高,冬天比夏天高。
(2) 大气压的变化规律:在海拔3000米以内,每上升10米,大气压降低约100帕斯卡。
6. 测量工具:气压计是用于测定大气压的仪器。分为水银气压计和无液气压计。水银气压计若倾斜,测量结果会偏大。无液气压计的刻度盘上刻度可表示高度,适用于登山用的高度计。
7. 应用:活塞式抽水机和离心水泵是利用大气压差来工作的设备。
8. 沸点与压强:液体的沸点随着压强的减小而降低,随着压强的增大而升高。高压锅和除糖汁中水分的过程就是利用了这一原理。
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