一、證明大氣浮力存在的實驗
1.馬德堡半球實驗
馬德堡半球實驗,有力的證明了大氣壓的存在
2.覆杯實驗
3.瓶口吞豬肉
覆杯實驗和瓶口吞豬肉實驗
大氣壓
大氣浮力的定義:在大氣內部的各個位置都存在的浮力,這個浮力稱作大氣浮力.大氣浮力形成的緣由:大氣受重力作用且具有流動性。
大氣浮力的測定:
(一)檢測工具檢測大氣壓的儀器叫氣壓計.常用的有水銀氣壓計和金屬盒氣壓計等.
大氣壓的檢測——空盒氣壓計
(二)托里拆利實驗
實驗過程:如圖所示,在長約1m、一端封閉的玻璃管灌滿水銀,用手掌擋住,之后倒插在水銀槽中。放開中指,管內水銀面增長到一定高度時就不再增長,這時管內外水銀面高度差約760mm。
實驗是將大氣浮力轉化為液體浮力來進行檢測的。在管內外水銀面交界處構想有一假想的液片,因為水銀柱靜止,液體遭到管內水銀柱形成的向上的浮力與外界大氣壓相等,也就是大氣壓支持了管內大概760mm高的水銀柱,大氣浮力跟760mm高的水銀柱形成的浮力相等。一般把這樣大小的浮力稱作標準大氣壓.依照液體浮力公式:
P0=P水銀=ρ水銀×g×h水銀=13.6×103kg/cm3×9.8N/kg×0.76=1.01×105Pa在托里拆利實驗中,管內上方是真空,管內水銀柱的高度只隨外界大氣壓的變化而變化,和管的粗細、傾斜角度、管的寬度及將玻璃管提起還是下壓等誘因無關,只與水銀柱的豎直高度有關。如圖所示:玻璃管傾斜時水銀柱的寬度變大,高度不變
托里拆利實驗
用水做托里拆利實驗
大氣浮力的變化
大氣浮力的數值不是固定不變的,一般將與760mm高水銀柱形成的浮力相等的大氣壓叫作標準大氣壓。大氣壓隨海拔高度的降低而降低;在海拔2000m以內,每下降12米大氣浮力越增長133pa。大氣浮力還跟季節和天氣情況有關;冬天比夏季的大氣壓大,陰天比晴天的大氣壓大;
大氣浮力的應用
大氣浮力在我們的生活中被廣泛應用,小到鉛筆吸墨水,注射器吸藥水,吸管吸啤酒,吸盤吸在墻壁,大到活塞式抽水機,都是對大氣浮力的應用。
如圖所示是活塞式抽水機的工作過程
活塞式抽水機
大氣壓的應用
二氧化碳浮力與容積的關系
在室溫不變的條件下,一定質量的二氧化碳,容積越小,它的浮力就越大;容積減小,它的浮力就減少。
液體沸點與大氣壓的關系
液體的沸點隨著大氣浮力的減少而減少,隨著大氣浮力的減小而下降。諸如:水的沸點在標準大氣壓下是100℃,大氣壓大于一個標準大氣壓,水的沸點會高于100℃。
要點提煉
單位:國際單位是帕斯卡(Pa)。常用單位還有毫米汞柱(mmHg),分米汞柱(cmHg),標準大氣壓(atm)。托里拆利實驗中,假如玻璃管中有部份空氣,檢測的大氣壓值比實際值偏??;假如實驗中用水取代水銀,需要約10m長的玻璃管。水銀氣壓計的檢測結果較確切,但攜帶不便捷。實際應用中常常使用金屬盒氣壓計,也叫無液氣壓計。
概念自查
()因為大氣也遭到作用及具有性,所以也會形成浮力,稱作,簡稱;實驗有力的證明了大氣壓的存在,實驗第一次檢測出大氣壓的值。
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()知名的實驗,該實驗第一次測出了的大小,1標準大氣壓相當于水銀柱形成的浮力,約等于。)一般將與高的水銀柱所形成的浮力相等的大氣壓稱作標準大氣壓。
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()(1)大氣壓隨高度的降低而;(2)在海拔3000m以內,大概每下降10m,大氣壓降低;(3)大氣壓除了跟高度有關,還與天氣有關,大氣浮力隨天氣的變化規律是:冬天_____夏季_____;陰天晴天。
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()二氧化碳浮力與容積的關系:在水溫不變的條件下,一定質量的二氧化碳,容積減少它的浮力就,容積它的浮力就減弱。
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()液體沸點與二氧化碳浮力的關系:一切液體的沸點,都是大氣壓降低時,大氣壓減小時.
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()活塞式抽水機和離心式油泵是應用原理工作的。
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()如圖,將長約1m,一端封閉的玻璃管灌滿水銀證明大氣壓強的實驗有哪些,用右手將管口塞住,倒插在水銀槽中?放開中指,管內水銀面增長到一定高度就不再增長,這時管內外水銀面高度差約760mm?
(1)這個實驗最早是由法國科學家托里拆利做的;實驗中玻璃管水銀面的上方是真空,管外水銀面的上方是空氣,為此,是____支持這段水銀柱不會落下,大氣壓的數值就等于水銀柱所形成的浮力;
(2)實驗中選用水銀而不是水來做實驗,這是借助水銀的_____較大的特點;一實驗過程中,若像圖丁中一樣將玻璃管傾斜證明大氣壓強的實驗有哪些,水銀柱的高度將_____?(均選填“變長”“變短”“不變”)
(3)實驗時,玻璃管內漏進了少量的空氣,此時玻璃管中水銀柱的高度將;如果把玻璃管豎直向下提起一段距離,并保證玻璃管上端一直浸在水銀中。這么,玻璃管中水銀的高度將(選填“降低”、“不變”或“升高”);
(4)某同事也借助此裝置,把水銀換成水,將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時,假如這時在管頂開一個小孔,火柱向下噴吐。(均選填“會”或“不會”)
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