1.大氣浮力的三種探測方法 因為我們生活在大氣中,所以對大氣浮力的存在和大小沒有深刻的感覺。 盡管我們使用身邊的設備,但測量大氣浮力大小的方法有很多種。 1、托里切利裝置檢測(原理:) 例1、托里切利實驗中,測得水銀柱垂直高度為76cm,真空部分寬度為24cm,所以下列說法中( ) A.如果用2m長的管道代替實驗,則真空部分的寬度為48cmB。 如果用粗細不均的管子做實驗,水銀柱的高度就不再是76cmC了。 如果管子傾斜放置,液柱的高度將小于 76cmD。 如果用其他液體代替水銀,液柱的高度將不再是76cm。 2.用注射器檢測(原理:) 例2.某課題組借助注射器、彈簧測力計、秤等設備粗略測量大氣壓力。 (1) 圖A為注射器上所有比例為1:1的刻度線。 注射器的最大可讀容積為 ,用刻度尺測量注射器所有刻度的總長度。 活塞的橫截面積可以計算為 。 (2)實驗時,小華將注射器的柱塞推至注射器底部,將筒內空氣排出,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,如圖B所示安裝好設備,并逐漸向右水平移動注射器,當彈簧測力計的讀數減小到F=28.0N時,注射器內的活塞剛開始滑動,即被測量。
2.大氣壓力值p=。 (3) 實驗過程中若未將氣缸內的空氣排盡,會造成實測大氣壓值; 活塞與注射器內壁摩擦力大,會造成實測大氣壓值。 (都填“太大”和太小) 3、用玻璃吸盤檢測(原理:) 例3、市面上有一個方形的軟塑料吸盤,放在玻璃上,擠出中間的空氣它和玻璃,它可以“吸”在玻璃上。 請用這樣的吸盤、彈簧秤、天平在家里衣柜的玻璃上做實驗,估算大氣壓值。 (1) 寫下實驗步驟; (2)寫出大氣壓力的估算公式。 例1:分析:在托里切利實驗中,由于水銀柱的垂直高度為76cm,所以局部大氣浮力就是76cm高的水銀柱形成的浮力。 A處玻璃管的粗細發生了變化,但大氣浮力托起水銀的高度不變,所以水銀柱的高度還是76cm,所以真空柱的寬度為200cm-76cm =124厘米; B中液體形成的浮力只與液體的密度和深度有關,與底面積有關,所以厚度是否均勻不會影響水銀柱的高度; C上,傾斜管子,因為大氣壓支撐的水銀柱高度是指它的垂直高度,必須保證如果垂直高度還是76cm,水銀柱就會在管子里上升,如圖圖1; 如果用其他液體代替D中的水銀,由于液體的浮力與密度有關,液柱的高度也會發生變化。 因此D正確。 .
3、思考1:如果用水做試驗用注射器測大氣壓強的公式,需要準備的玻璃管的最小長度是多少? 例2:分析: (1) 注射器的最大可讀容積為其電阻值,為20mL; 用刻度尺直接量出注射器下端與20標記線之間的總寬度為5cm,則活塞面積可估算為:S ==4cm2。 (2)大氣浮力=0.7×105Pa。 (3)如果氣缸內的空氣沒有排出,測得的拉力會變小,所以得到的大氣壓值也會變小; 如果注射器內壁之間的摩擦力大,測得的拉力就會變大,得到的大氣壓值就會變低。 變得更大。 思考二:如何提高檢測大氣壓力值的準確性? 例3:分析:因為大氣的浮力等于壓力除以面積,所以長方形軟塑料吸盤在玻璃上“吸”住并拉開時用注射器測大氣壓強的公式,拉力等于大氣的壓力對它施加壓力; 吸盤的面積可以用刻度尺測量。 估計大氣浮力。 解決辦法:(1)實驗步驟:①將吸盤“吸”在立式梳妝臺玻璃上,用彈簧秤水平拉動,直至吸盤脫離玻璃,讀取彈簧秤的示值,記錄它作為 F ; ② 用刻度尺量出吸盤的半徑,記為D。 (2) 由于圓盤的面積為S=π()2,大氣壓為p=思3:若讀數彈簧測力計的最大,但吸盤沒有拉開,如何改善? .