1大氣壓的存在
1.1大氣壓的定義:包圍在地球周圍的空氣層叫大氣層。大氣對浸在它裡面的物體的壓強叫做大氣壓強,簡稱大氣壓。
1.2大氣壓産生的原因:大氣受重力又有流動性。空氣内部向各個方向都有壓強,空氣中某一點向各個方向的壓強大小相等。
1.2第一個證明大氣壓強存在的實驗是馬德堡半球實驗。
1.3日常生活中,許多“吸”的現象,如:鋼筆吸墨水,注射器吸藥水,水泵吸水,吸管吸飲料,吸盤吸在牆上等,其實質是利用大氣壓。
2大氣壓的測量
2.1準确測量大氣壓數值的實驗:托裡拆利實驗。做托裡拆利實驗時,管内水銀柱的高度隻随外界大氣壓強的變化而變化,與管的粗細,是否傾斜,管的長度及将玻璃管是向上提還是向下壓無關。
2.2通常把等于760mm高水銀柱的大氣壓的值叫做标準大氣壓。
2.3大氣壓數值的計算:
Po=ρ水銀gh
=13.6×10³kg/m³x9.8N/kgx0.76m =101300 Pa
≈1.01×10ⁿ(n=5)Pa
=101 KPa。
粗略計算時,Po=1.0x10ⁿ(n=5)Pa。
2.4托裡拆利實驗利用了等量代換的方法。其測量原理為
P大氣壓=P管液=ρ液gh。
3大氣壓的變化
3.1大氣壓随海拔高度的增加而減小,在海拔3000m内,大約每升高10m,大氣壓減小100pa.
3.2一般晴天比陰天氣壓高,冬天比夏天氣壓高。
3.3液體的沸點随氣壓減小而降低,随氣壓增大而升高。
3.4用自制壓強計從一樓走到五樓,液柱高度上升。原因是大氣壓強随高度的增加而減小,從一樓到五樓,外界壓強減小,内部壓強大于外部壓強,所以液柱高度上升。
4液體壓強與流速的關系
4.1流體定義:具有流動性的液體和氣體統稱為流體。
4.2在氣體和液體中,流速越大的位置,壓強越小。
4.3因為在液體和氣體的流動過程中,流速越大的位置壓強越小,小于其他部分的壓強,從而産生壓強差,使物體向壓強較小的部分運動或有運動趨勢。
4.4日常生活中許多現象可以用流體壓強與流速的關系解釋。
4.4.1在火車站或地鐵站的站台上,離站台邊緣1米左右的地方有一條安全線,人必須在安全線外候車,因為當列車駛過時空氣流速較大,列車附近壓強減小從而使安全線内壓強小于線外壓強,大氣壓力會把人推向列車,發生危險。
4.4.2當居室前後窗子都打開時,“過堂風”有時會把居室側面擺放的衣櫃門吹開,這是因為“過堂風”吹過時,櫃外的空氣流速快,壓強小,此時櫃内氣壓大于櫃外氣壓,使衣櫃門被推開。
4.4.3室外有風時,窗簾飄到窗外,因為窗外的空氣流速快,壓強小,此時室内氣壓大于室外氣壓,使窗簾飄到窗外。
4.5方法總結:分析有關流體壓強與流速關系引起的相關現象時,一般用壓強差法,由于物體的兩側氣體流速不同,導緻物體兩側出現壓強差,這個壓強差作用在物體的受力面上,從而使物體受到不平衡力的作用,改變運動狀态。
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