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[!--downpath--]大氣壓每時(shí)每刻都在影響著人們的生活.登上千米高山時(shí)，搭乘的客機(jī)在起降時(shí)，通常人會(huì)倍感不適，出現(xiàn)嘔吐、心跳推進(jìn)、耳膜飽脹的覺得；患有關(guān)節(jié)炎的人會(huì)在天氣變化前倍感關(guān)節(jié)腫脹；高原上水加熱到80℃左右就沸騰了……這些都是由于大氣壓會(huì)隨海拔高度、季節(jié)、天氣等誘因的變化而變化.這么，如何檢測(cè)大氣壓呢？
一、用水銀氣壓計(jì)檢測(cè)大氣壓
水銀氣壓計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)結(jié)果精確，缺點(diǎn)是攜帶不便捷.水銀氣壓計(jì)是按照托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理制成的.
托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如圖1所示.在1m長玻璃管中灌滿水銀后，倒插在水銀槽里，在重力作用下水銀柱升高，在玻璃管內(nèi)部的下端形成真空，因?yàn)榇髿飧×Γy柱下落一定距離后停止.檢測(cè)出水銀柱高度，便可測(cè)算出大氣壓.
若在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，測(cè)得玻璃管中水銀柱豎直高度是76cm，這么1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣浮力就相當(dāng)于76cm高水銀柱所形成的浮力，大小是p0=ρ汞gh=13.6×103kg／m3×9.8N／kg
×0.76m=1.013×105Pa.
托里拆利實(shí)驗(yàn)中，你思索過下述問題嗎？
①玻璃管中的水銀柱下落一定距離后為何會(huì)停止？
解答：因?yàn)榇嬖诖髿飧×0，按照二力平衡可知，大氣對(duì)水銀柱向下的浮力等于水銀柱自身重力形成的向上的浮力.
②如果玻璃管沒有豎直放置，玻璃管中的水銀柱寬度會(huì)變化嗎？
解答：在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，玻璃管中的水銀柱寬度會(huì)小于76cm，但玻璃管中水銀面到水銀槽中的水銀面的豎直高度還是76cm.
③托里拆利實(shí)驗(yàn)中水銀柱的高度與玻璃管粗細(xì)、上提、下壓是否有關(guān)？
解答：按照p=ρgh，液體浮力只與液柱的高度有關(guān)，所以玻璃管的粗細(xì)、上提、下壓、傾斜均不影響水銀柱的高度.
④水銀有毒，水無毒，為何還要選擇水銀來做實(shí)驗(yàn)，而不選用水呢？
解答：由于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可以支持約10m高的火柱，實(shí)驗(yàn)用的玻璃管太長，實(shí)驗(yàn)操作不便捷，所以不用水來做實(shí)驗(yàn).
二、用注射器檢測(cè)大氣壓
用注射器檢測(cè)大氣壓，此方式的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)安全、方便，缺點(diǎn)是檢測(cè)結(jié)果不精確.
1.實(shí)驗(yàn)器材：2mL的注射器一支、彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、刻度尺一把.
2.實(shí)驗(yàn)原理：二力平衡（活塞遭到的拉力和大氣壓力二力平衡）；
3.實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)：①把注射器的活塞推到注射器筒的底端，目的是排盡筒內(nèi)的空氣，之后，用蠟或橡皮帽擋住注射器的小孔.②如圖2所示，用細(xì)錦綸繩擄獲注射器活塞的頭部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，之后水平往右平緩地帶動(dòng)注射器筒，要注意的是，當(dāng)注射器中的活塞剛開始滑動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)（即為大氣對(duì)活塞的壓力）F.③用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的寬度L，用注射器的體積V乘以這個(gè)寬度，估算出活塞的橫截面積S，S=V／L.④由p=F／S估算出此時(shí)大氣壓的值.
4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：（按照表格中的數(shù)據(jù)，你能估算出大氣壓嗎？）
5.實(shí)驗(yàn)剖析：測(cè)出的大氣浮力的值出現(xiàn)偏差的可能誘因？
解答①筒內(nèi)空氣沒有完全排盡測(cè)量大氣壓強(qiáng)的儀器，這些緣由會(huì)造成大氣壓的檢測(cè)值偏小；②注射器的活塞與筒壁間的磨擦，這些緣由會(huì)造成大氣壓的檢測(cè)值偏大.
例1小宇借助注射器、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺等器材檢測(cè)大氣浮力的值.實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，之后用橡皮帽擋住注射器的小孔，這樣做的目的是.
（2）如圖3所示，用細(xì)錦綸繩擄獲注射器活塞的頭部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，之后水平往右漸漸帶動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為8.1N.
（3）用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的寬度為cm，估算得到活塞的橫截面積為cm2.
（4）估算得到大氣浮力的數(shù)值為Pa.
（5）小宇了解到班內(nèi)朋友的實(shí)驗(yàn)偏差普遍較大，有的偏大，有的偏小.請(qǐng)剖析，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大的誘因可能是.
解答（1）保證筒內(nèi)盡可能沒有空氣，使筒內(nèi)氣壓與大氣壓相比可以忽視.（2）剛開始滑動(dòng)時(shí).（3）6.00cm；0.75cm2.（4）1.08×105.（5）注射器的活塞與筒壁間的磨擦.
三、用吸盤檢測(cè)大氣壓
用吸盤檢測(cè)大氣壓，此方式的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，缺點(diǎn)是測(cè)出的大氣壓不是很精確.
例2為了估測(cè)大氣壓到底有多大，某小組同事合作進(jìn)行了如圖4的實(shí)驗(yàn)：①將蘸水的塑膠吸盤按在光滑水平燴面上，擠出上面的空氣；②用彈簧測(cè)力計(jì)鉤著吸盤掛鉤平緩?fù)侠敝廖P脫離燴面；③記錄剛才拉脫時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，這就是大氣對(duì)吸盤的壓力；④再設(shè)法量出吸盤與水平燴面的接觸面積，之后算出大氣壓.
（1）將吸盤蘸水后再按在光滑水平燴面上，其目的是為了.
（2）從原理上講，本實(shí)驗(yàn)測(cè)算大氣壓的方式是否可行？答：.
（3）假如實(shí)驗(yàn)中所用彈簧測(cè)力計(jì)的阻值為5N，吸盤與水平燴面的接觸面積為10cmcm2，請(qǐng)你通過估算，說明她們是否能測(cè)算出大氣壓，為何？（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.0
×105Pa）
（4）要估測(cè)出大氣壓，你覺得本實(shí)驗(yàn)中對(duì)主要實(shí)驗(yàn)器材有哪些要求？
解答（1）密封性更好；（2）根據(jù)二力平衡原理，可行；（3）100N；按照標(biāo)準(zhǔn)大氣壓算出的拉力遠(yuǎn)小于彈簧測(cè)力計(jì)的阻值，故不可能用阻值為5N的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)算出大氣壓；（4）答題要點(diǎn)：①要選用大量程的彈簧測(cè)力計(jì)；②要選擇面積（或半徑）更小的吸盤.
例3在測(cè)定大氣壓的實(shí)驗(yàn)中，因缺乏大量程的彈簧測(cè)力計(jì)，小明設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，如圖5所示.
①將蘸水的塑膠掛鉤吸盤按壓在光滑水平的玻璃板上，擠出塑膠吸盤內(nèi)的空氣測(cè)量大氣壓強(qiáng)的儀器，測(cè)出吸盤的半徑為d；
②將裝有適量細(xì)沙的大桶輕輕地掛在吸盤的塑膠掛鉤上；
③用小勺輕輕地向大桶內(nèi)巴勒斯坦，直至塑膠吸盤正好脫離玻璃板，用天平測(cè)出這時(shí)大桶和沙的總質(zhì)量為m.
請(qǐng)問：（1）吸盤脫離玻璃板時(shí)，若不計(jì)塑膠掛鉤的質(zhì)量，空氣對(duì)塑膠吸盤的壓力大小是：，測(cè)得大氣壓數(shù)值的表達(dá)式是p大氣壓=.（2）實(shí)驗(yàn)中偏差形成的主要誘因是（寫出一條即可）：.
解答（1）mg，4mg／πd2；（2）吸盤內(nèi)空氣沒完全排盡，或塑膠吸盤即將脫離玻璃板時(shí)敘利亞量偏大，或天平的讀數(shù)不確切.
四、用金屬盒氣壓計(jì)檢測(cè)大氣壓，能夠間接檢測(cè)海拔高度.
金屬盒氣壓計(jì)又叫無液氣壓計(jì)，如圖6，它的優(yōu)點(diǎn)是攜帶便捷，缺點(diǎn)是檢測(cè)結(jié)果不非常精確.若金屬盒氣壓計(jì)上標(biāo)的不是大氣壓，而是對(duì)應(yīng)的高度值，這么金屬盒氣壓計(jì)可加裝成民航、登山用的高度計(jì).
我們也可以用注射器檢測(cè)大氣壓，再依照檢測(cè)的大氣壓值推算出當(dāng)?shù)氐暮０胃叨?
例4朋友們參與檢測(cè)花果山高度的實(shí)踐活動(dòng)，查資料曉得在豎直方向每下降10m大氣浮力減少Δp，且山下的大氣浮力為p0.于是她們隨身攜帶了注射器（有刻度部份的體積為V）、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線、刻度尺等.抵達(dá)山頂后，她們首先排盡針頭內(nèi)的空氣并用橡皮帽堵住其小孔，進(jìn)行了如圖7所示的實(shí)驗(yàn).（實(shí)驗(yàn)中針頭與活塞之間的磨擦不計(jì)）
（1）為了檢測(cè)山頂?shù)拇髿飧×Γ阌X得實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)出的數(shù)學(xué)量有（化學(xué)量的名稱和相應(yīng)的符號(hào)）；
（2）山頂?shù)拇髿飧×=（表達(dá)式）；
（3）花果山的高度h=.
解答（1）拉力F、有刻度部份的寬度L；（2）■；（3）■.
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