免費下載！
[!--downpath--]大氣壓每時每刻都在影響著人們的生活.登上千米高山時，搭乘的客機在起降時，通常人會倍感不適，出現嘔吐、心跳推進、耳膜飽脹的覺得；患有關節炎的人會在天氣變化前倍感關節腫脹；高原上水加熱到80℃左右就沸騰了……這些都是由于大氣壓會隨海拔高度、季節、天氣等誘因的變化而變化.這么，如何檢測大氣壓呢？
一、用水銀氣壓計檢測大氣壓
水銀氣壓計的優點是檢測結果精確，缺點是攜帶不便捷.水銀氣壓計是按照托里拆利實驗的原理制成的.
托里拆利實驗裝置和步驟如圖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，在玻璃管內部的下端形成真空，因為大氣浮力，水銀柱下落一定距離后停止.檢測出水銀柱高度，便可測算出大氣壓.
若在1個標準大氣壓下，測得玻璃管中水銀柱豎直高度是76cm，這么1個標準大氣浮力就相當于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.
托里拆利實驗中，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停止？
解答：因為存在大氣浮力p0，按照二力平衡可知，大氣對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變化嗎？
解答：在1個標準大氣壓下，玻璃管中的水銀柱寬度會小于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托里拆利實驗中水銀柱的高度與玻璃管粗細、上提、下壓是否有關？
解答：按照p=ρgh，液體浮力只與液柱的高度有關，所以玻璃管的粗細、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驗，而不選用水呢？
解答：由于1個標準大氣壓可以支持約10m高的火柱，實驗用的玻璃管太長，實驗操作不便捷，所以不用水來做實驗.
二、用注射器檢測大氣壓
用注射器檢測大氣壓，此方式的優點是檢測安全、方便，缺點是檢測結果不精確.
1.實驗器材：2mL的注射器一支、彈簧測力計一個、刻度尺一把.
2.實驗原理：二力平衡（活塞遭到的拉力和大氣壓力二力平衡）；
3.實驗步驟與注意事項：①把注射器的活塞推到注射器筒的底端，目的是排盡筒內的空氣，之后，用蠟或橡皮帽擋住注射器的小孔.②如圖2所示，用細錦綸繩擄獲注射器活塞的頭部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，之后水平往右平緩地帶動注射器筒，要注意的是，當注射器中的活塞剛開始滑動時，記下彈簧測力計的示數（即為大氣對活塞的壓力）F.③用刻度尺測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估算出此時大氣壓的值.
4.實驗數據記錄表格：（按照表格中的數據，你能估算出大氣壓嗎？）
5.實驗剖析：測出的大氣浮力的值出現偏差的可能誘因？
解答①筒內空氣沒有完全排盡測量大氣壓強的儀器，這些緣由會造成大氣壓的檢測值偏小；②注射器的活塞與筒壁間的磨擦，這些緣由會造成大氣壓的檢測值偏大.
例1小宇借助注射器、彈簧測力計、刻度尺等器材檢測大氣浮力的值.實驗步驟如下：（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，用細錦綸繩擄獲注射器活塞的頭部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，之后水平往右漸漸帶動注射器筒，當注射器中的活塞時，記下彈簧測力計的示數為8.1N.
（3）用刻度尺測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值為Pa.
（5）小宇了解到班內朋友的實驗偏差普遍較大，有的偏大，有的偏小.請剖析，該實驗結果偏大的誘因可能是.
解答（1）保證筒內盡可能沒有空氣，使筒內氣壓與大氣壓相比可以忽視.（2）剛開始滑動時.（3）6.00cm；0.75cm2.（4）1.08×105.（5）注射器的活塞與筒壁間的磨擦.
三、用吸盤檢測大氣壓
用吸盤檢測大氣壓，此方式的優點是操作簡單，缺點是測出的大氣壓不是很精確.
例2為了估測大氣壓到底有多大，某小組同事合作進行了如圖4的實驗：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用彈簧測力計鉤著吸盤掛鉤平緩往上拉，直至吸盤脫離燴面；③記錄剛才拉脫時彈簧測力計的讀數，這就是大氣對吸盤的壓力；④再設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，本實驗測算大氣壓的方式是否可行？答：.
（3）假如實驗中所用彈簧測力計的阻值為5N，吸盤與水平燴面的接觸面積為10cmcm2，請你通過估算，說明她們是否能測算出大氣壓，為何？（1標準大氣壓為1.0
×105Pa）
（4）要估測出大氣壓，你覺得本實驗中對主要實驗器材有哪些要求？
解答（1）密封性更好；（2）根據二力平衡原理，可行；（3）100N；按照標準大氣壓算出的拉力遠小于彈簧測力計的阻值，故不可能用阻值為5N的彈簧測力計測算出大氣壓；（4）答題要點：①要選用大量程的彈簧測力計；②要選擇面積（或半徑）更小的吸盤.
例3在測定大氣壓的實驗中，因缺乏大量程的彈簧測力計，小明設計了如下實驗，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，擠出塑膠吸盤內的空氣測量大氣壓強的儀器，測出吸盤的半徑為d；
②將裝有適量細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巴勒斯坦，直至塑膠吸盤正好脫離玻璃板，用天平測出這時大桶和沙的總質量為m.
請問：（1）吸盤脫離玻璃板時，若不計塑膠掛鉤的質量，空氣對塑膠吸盤的壓力大小是：，測得大氣壓數值的表達式是p大氣壓=.（2）實驗中偏差形成的主要誘因是（寫出一條即可）：.
解答（1）mg，4mg／πd2；（2）吸盤內空氣沒完全排盡，或塑膠吸盤即將脫離玻璃板時敘利亞量偏大，或天平的讀數不確切.
四、用金屬盒氣壓計檢測大氣壓，能夠間接檢測海拔高度.
金屬盒氣壓計又叫無液氣壓計，如圖6，它的優點是攜帶便捷，缺點是檢測結果不非常精確.若金屬盒氣壓計上標的不是大氣壓，而是對應的高度值，這么金屬盒氣壓計可加裝成民航、登山用的高度計.
我們也可以用注射器檢測大氣壓，再依照檢測的大氣壓值推算出當地的海拔高度.
例4朋友們參與檢測花果山高度的實踐活動，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）、彈簧測力計、細線、刻度尺等.抵達山頂后，她們首先排盡針頭內的空氣并用橡皮帽堵住其小孔，進行了如圖7所示的實驗.（實驗中針頭與活塞之間的磨擦不計）
（1）為了檢測山頂的大氣浮力，你覺得實驗中應測出的數學量有（化學量的名稱和相應的符號）；
（2）山頂的大氣浮力p=（表達式）；
（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）■.
“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”