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第十一讲大气压强

思维导图

知识梳理

1.大气压强：空气内部向各个方向都有压强，大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强.

产生原因：空气受到重力的作用，而且能够流动，因而空气对浸在它里面的物体产生压强.

(1)证明大气压存在的实验：马德堡半球实验.

(2)测量大气压的实验：托里拆利实验.

注意：

①管内上方是真空，管内水银柱的高度只随外界大气压变化而变化，和管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是下压等因素无关，只与水银柱的竖直高度有关.

②由于大气压值是变化的，所以只用仪器测定而难以直接用公式进行计算.

③测量工具：气压计.常用的有：水银气压计、空盒气压计(无液气压计)、管式弹簧压强计.

※水银气压计：准确但携带不方便.

金属盒气压计(无液气压计)：可改装为登山用的高度计.

2.大气压强的变化

(1)标准大气压：托里拆利实验中规定：760mm汞柱产生的压强即1个标准大气压=1.01×10?Pa.

(2)大气压随高度的增加而减小，但大气压随高度减小的变化是不均匀的.在海拔2000m以内，每升高12m，大气压强降低133Pa(即1毫米汞柱).大气压强随天气的变化规律是冬高夏低，晴高阴低.

3.沸点与大气压的关系

一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高.同种液体的沸点不是固定不变的.

4.流体压强与流速的关系

流体流速越大的位置压强越小.反之，压强越大.

5.应用

(1)机翼上、下表面的压强差是产生升力的原因.

(2)跑车尾翼、列车安全线等.

6.利用大气压的知识解释有关现象

在实际生活和生产中有许多利用大气压来工作的装置和现象，如钢笔吸墨水、抽水机抽水、高压锅的设计等.利用这些知识还可以解释许多生活中的相关现象，例如用吸管喝饮料，当用力吸吸管时，吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管，从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进吸管.

实验一：模拟马德堡半球实验

两个皮碗对口挤压，然后两手用力往外拉，发现要用较大的力才能拉开.马德堡半球实验和模拟实验的共同点是：将金属球内和皮碗内的空气抽出或挤出，使金属球内和皮碗内空气压强减小，而外界的大气压强就把它们紧紧地压在一起，要用较大的力才能拉开，这有力地证明了大气压强的存在.

实验二：“瓶吞蛋”实验

用剥了壳的熟鸡蛋堵住广口瓶口，实验前用手轻轻用力，不能将鸡蛋完整压入瓶内.再将点燃的棉球扔入装有细沙(防止烧裂瓶底)的瓶中，迅速将熟鸡蛋塞住瓶口，待火熄灭后，观察到鸡蛋掉入瓶内.上述实验，由于棉花燃烧使瓶内气压升高，而骤冷又会使气压迅速降低，当瓶内压强小于瓶外大气压时，鸡蛋在大气压强的作用下，被压入瓶内.

实验三：“覆杯”实验

玻璃杯内装满水，用硬纸片盖住玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后，整杯水被纸片托住，纸片不掉下来.该实验玻璃杯内装满水，排出了空气，杯内的水对纸片向下的压强小于大气对纸片向上的压强，因而纸片不掉下来.

分析上述三个实验，不难理解大气压强存在的问题.因而显示出大气压强的特点：大气向各个方向都有压强.实验四：“虹吸现象”

虹吸是生活中最常见的物理现象之一.虹吸原理就是连通器的原理，加在密闭容器里液面上的压强，处处都相等.而虹吸管里灌满水，没有空气，来水端的水位高，出水口用手掌或其他物体封住.此时管内压强处处相等，但是来水端的水位高，压强大，推动来水不断流出出水口.分析上述现象，其原理是由于液态分子间引力与位能差所造成的，即利用水柱压力差，使水上升后再流到低处.由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内水面变成相同的高度，水就会停止流动.利用虹吸现象很快就可以将容器内的水抽出.

例题精讲

一、理解气体压强

【例题1】如图是测定大气压值的实验装置，此时管内外水银面高度差是760mm,下列描述正确的是()760mm

A.将玻璃管稍倾斜一点，管内水银柱长度将不变

B.如果管中进了些空气，管内外水银面的高度差将小于760mm

C.将它从山下移到山上，管内外水银面的高度差将变大

D.如果在玻璃管顶穿一个小孔，管中的水银将从上面喷出

【例题2】如图是一个饮水壶的部分结构示意图，a、b是出水管的两端，壶内水面低于出水管的a端，活塞与壶口接触紧密且能自由移动.用力F向下按压活塞，在水从a端匀速流出来(壶内水面始终高于b端)的过程中，壶内气体的温度保持不变.则下列说法中错误的是()

A.壶内气体的压强大小不变

B.壶内气体的体积逐渐变小

C.向下按压活塞的力F逐渐变大

D.壶底内表面所受的压力大小不变

【例题3】如图所示，甲、乙容器中分别盛有水和酒精，当在A处沿水平方向快速吹气时，会发现B、C管中的液体高度上升，设B管内水柱产生的压强为p水，C管内