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初中三年级物理

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    如图,是李亮同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的细玻璃管、滴入红墨水的溶液自制的一个简易气压计,用它来探究“大气压随高度的变化情况”.
    (1)瓶中水面上方是空气,在图示的状态下,请问瓶内的气压和瓶外的大气压的大小关系?
    (2)李亮同学将气压计从山下拿到山上后,细玻璃管内的水柱高度会如何变化?请说明原因?
    (3)为了排除其它因素对实验结果的影响,在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外,还应该注意什么?
    (4)李亮同学想用这个装置来检测人手握力的大小,你说行吗?如果行,请说明如何用这个装置来判断人手握力的大小?

    本题信息:2011年广东省期末题物理探究题难度较难 来源:王素娟(初中物理)
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本试题 “如图,是李亮同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的细玻璃管、滴入红墨水的溶液自制的一个简易气压计,用它来探究“大气压随高度的变化情况”.(1)瓶中水...” 主要考查您对

大气压强的测量(托里拆利实验)

大气压强随高度的变化

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  • 大气压强的测量(托里拆利实验)
  • 大气压强随高度的变化
准确测量大气压数值的实验:托里拆利实验
托里拆利实验:
【目的和要求】理解托里拆利实验的原理,了解实验的作法、操作过程和步骤。

【仪器和器材】托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),烧杯,红色水。

【实验方法】
(1)取一根一端开口,一端封闭的1米的玻璃管,往里面注满水银。
(2)将开口一端朝下,浸没在水银中,且将玻璃管竖直放置(管顶要有真空)。
(3)用刻度尺测出水银柱的高度,即得所测的大气压的值。在一个标准大气压下,水银柱的高度为760mm,如图所示。

 (4)大气压数值的计算: 13.6×103k/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa =760mmHg。一个标准大气压约等于1.01×105Pa。这相当于 10N的压力作用在1cm。的面积上,比大象躺倒时对地面的压强还大。这么大的压强为什么我们感觉不到呢?这是因为人体内部也有压强,内、外压强相互平衡,同时也有人类长期生活在这样的条件下已经习惯了的缘故。

【注意事项】
(1)托里拆利管中要充满水银,不能留有气泡。
(2)在做实验时要将玻璃管竖直放置。
(3)测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的垂直高度。
(4)管内水银柱的高度只随外界大气压强的变化而变化,与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。
关系:
大气压随高度的增加而减小,且它的变化是不均匀的。
原理:
     地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小,所以距离地面越高,大气压强越小.
    
    在海拔3000m之内,每上升10m大气压强约减小100Pa,在海拔2000m之内,每上升12m大气压强约减小1mmHg。
   
    地面上空气的范围极广,常称“大气”。离地面200公里以上,仍有空气存在。虽其密度很小,但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大。人体在大气内毫不感觉受到气压的压迫,这是因为人体的内外部同时受到气压的作用且恰好都相等的缘故。
大气压可以支持多高的水柱:
    根据托里拆利实验可以知道大气压强的数值等于 76cm高水银柱的压强即:


而水的密度是1.0×103kg/m3,所以
一般情况下人们都粗略地认为大气压可以支持约 10m高的水柱

   虹吸现象:
高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象(如图所示)。它发生的条件是曲管(虹吸管)里先要灌满液体,同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。例如,汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油;河南、山东一带常应用虹吸管把河里的水引到堤内灌溉农田;在日常生活中,如给鱼缸换水等都是利用了大气压的虹吸现象.

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