八年级科学大气压的存在经典例题.
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考点1:大气压强的存在
1)大气压的定义:空气受到重力作用,而且空气能流动,因此空气内部向各个方向都有压强,这个压强就叫大气压强
2)产生的原因:包围地球的空气由于受到重力的作用,而且能够流动,因而空气对浸在它里面的物体产生压强,空气内部向各个方向都有压强,且空气中某一点向各个方向的压强大小相等
3)大气压存在的证明:马德堡半球实验,覆被实验,瓶吞蛋,吸饮料,吸盘挂钩等 A 、把空可乐罐用橡皮塞塞住罐口,用抽气机抽出罐中的空气,将会出现什么现象?为什么会出现这样的现象? 可乐罐变瘪了,因为用抽气机抽出罐中的空气后,罐内的压强减少,罐外的大气压作用,使可乐罐变瘪了
B 、在空可乐瓶里灌些热水,然后倒掉,再旋紧瓶盖,过一会儿,出现了什么现象?为什么?可乐瓶被压瘪,热空气温度降低,压强减少,但瓶外受到大气压强的作用,对瓶有一个向内的压力。
C 、将剥了壳的熟鸡蛋塞住刚烧过酒精棉球的广口瓶口,观察现象。鸡蛋压进广口瓶,瓶内气体温度下降,压强减少,鸡蛋在大气压强的作用下,向下压进瓶内。
4)马德堡半球实验
实验现象:两个半球需用很大的力才能拉开 提出疑问:是什么力使两个半球合得那么拢?
因为地球周围的大气受到地球的吸引,即大气也受到重力的作用,所以大气对浸在其内的物体就有压力、压强。如果半球内为真空,那么要拉开半球需要的力约为7065牛。
马德堡半球实验证明了大气压的存在,而且说明大气压是很大的。 思考:学生做实验不成功或者测出的大气压偏小
半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小 .或者是半球内的空气没有排尽
例题:在德国马德堡市的广场上,1654年曾经做过一个著名的马德堡半球
实验,如图1所示,把两个半径约20cm 的铜制空心半球合在一起,抽去里面的空气,用两支马队向相反的
方向拉两个半球.
(1)总共用了16匹马把两个半球拉开,则平均一对(左右各一匹)马产
生的拉力是多少?(大气压的值约为105
Pa ,计算时把半球看成一个圆盘.) (2)某实验室供教学用的半球,在正常气压下抽成真空后,只需四个人便可拉开.其原因是半球表面积较小(或半径小、或体积较小),产生的大气压力小 . (3)如图2是同学们用高压锅模拟马德堡半球实验,如果他们没有抽气机,应怎样将高压锅里的空气尽量排除呢?请说出你的办法.在高压锅里放少量的水加热至沸腾赶走里面的空气,然后盖严锅盖,让其冷却 . 下列都是《科学》课本中的实验,不能用来说明大气压强存在的是 ( )
A.瓶中取袋
B.筷子提米
C.牛奶盒的变化
D.吸饮料 下列实验不能说明大气压存在的是 ( )
图甲所示,将杯子里装满水,用纸片把杯口盖严,用手按住纸片,把杯子倒过来,放手后,纸片不会掉下来,杯子里的水也不会流出来,这表明______;如图乙、
丙
所示位置,
纸片将______掉下来(填“会”、“不会”).说
明大气向____都有压强.
考点2:大气压的大小
1)大气压的测量工具
空盒气压计(携带和使用方便):1mm为133pa
水银气压计(精确):水银柱为多少毫米,大气压就是多少毫米汞柱
标准大气压为:1.01×105Pa=760mm汞柱
3)托里拆利实验
大气压的测定(托里拆利实验的原理):
如图所示,设大气压为,管内外水银面高度差为,取管口
的液片AB为研究对象,管内水银面上方是真空,液片AB受到管
内水银柱产生的向下压强,
,同时液片AB受到管外水银对它
产生的向上的压强,及由水银传递来的大气压强,即水银处
于静止状态,静止的AB 液片受到的向上、向下的压强相等,即:
,所以
,所以。即大气压等于管内高出管外的水银柱产生的压强,因此只要测出管内外水银面的,就可以得出大气压的数值。
1、如果将玻璃管加粗或者改细一点,对该实验都不会产生影响,
测量出来的结果仍然是760mm水银柱。
2、如果将玻璃管向上提起一些,水银柱会管内下降,但距水银槽
中水银面高度仍是760mm。将玻璃管向下按压一些,也不会影响
到测量结果。
3、如果将玻璃管倾斜,管中水银会上升,水银柱长度增加,但这
时如果测量其竖直高度仍然是760mm。
4、如果玻璃管中混入了少量的空气,玻璃管中水银由于受到了一
部分气体向下的压强,所以水银柱会下降一些,这时水银柱的高
度将会小于760mm,也就是说比真实的气压值要小一些。
5、如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管
中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽
中水银面上方受到的大气压强相等,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面相平。6、如图所示,在标准气压下把一端封闭的玻璃管装满水银后竖
直地倒立在水银槽内,管的顶端高出水银槽中水银面36cm,这时
管中的水银不会下降,因为标准大气压能够支持760mm的水银柱。
所以这时管顶会受到水银柱向上的76cm-36cm=40cm的压强。如
果这时在管顶开一个小孔,水银柱会不会向上喷出呢?
答:如果在玻璃管上方开一小孔,由于管中水银受到有大气向上
和向下的压强,所以水银柱会下降到和管外液面相平。
小结:玻璃管的粗细不会影响测量结果。把玻璃管向上提起或者向下按下也不会影响到测量结果;将玻璃管倾斜后,水银柱长度增加,高度不变;玻璃管中如果混入少量的空气,测量值会比真实值小;当玻璃管内的水银柱稳定后,在管顶穿一个小孔,那么管内水银将降到与管外水平面相平;
注意:应明确的几个问题:
①水银柱高度是指管内外水银面的竖直高度差,不是指倾斜管内水银柱的长
度L,因此,实验中使管倾斜后,管内水银柱长度增加,而水银柱的竖直高
度仍旧不变。
②实验中,玻璃管的粗细(内径不同)不会影响大气压强的测定值,因为液体
的压强只与液体密度、深度有关,与液体的重力、体积无关。
③实验中,玻璃管入水银槽里的深度对测量值没有影响,管口向上提,管内水
银面上方真空部分体积增大,水银柱高度不变;管口向下接,管内水银面
上方真空部分体积减小,水银柱高度不变。
(4)说明:
A实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。
B本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3 m
C将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。
D若外界大气压为H cmHg 试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。
H cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg
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