一、证明大气浮力存在的实验
1.马格德堡半球实验
马格德堡半球实验有力证明大气压的存在
2.盖杯实验
3. 用瓶子吞猪肉
盖杯实验和瓶口吞猪肉实验
气压
大气浮力的定义:存在于大气内部各个位置的浮力,这种浮力称为大气浮力。 大气浮力的形成原因:大气受重力影响,具有流动性。
大气浮力的测定:
(1)检测工具检测大气压力的仪器称为气压计。 常用的有水银气压计和金属盒气压计。
大气压力检测-无液气压计
(2)托里拆利实验
实验过程: 如图所示,在一根长约1m、一端封闭的玻璃管中装满水银,用手掌挡住,然后倒扣插入水银罐中。 松开中指,当管内的水银表面长到一定高度时,就会停止生长。 此时管内外水银表面的高度差约为760mm。
实验是将大气浮力转化为液体浮力进行检测。 在管内外水银表面的交界处设想了一个假想的液体层。 由于水银柱是静止的,液体在管内受到水银柱形成的与外界大气压力相等的向上浮力,即大气压力支撑着水银柱在管内约760mm高,而大气浮力等于760mm高的水银柱形成的浮力。 这个大小的浮力一般称为标准大气压。 根据液体浮力公式:
P0==ρ×g×=13.6×103kg/cm3×9.8N/kg×0.76=1.01×105Pa 在托里拆利实验中,管子上部为真空,管内水银柱高度管只随外界变化大气压的变化与管的粗细、倾角、管的宽度、玻璃管是被抬起还是被压下无关,只与水银柱的垂直高度。如图:当玻璃管倾斜时,水银柱的宽度变大,但高度保持不变
托里拆利实验
托里切利的水实验
大气浮力的变化
大气浮力的数值不是恒定的,等于760mm高的水银柱形成的浮力的大气压一般称为标准大气压。 大气压力随高度降低而降低; 在海拔2000米以内,每下降12米,大气浮力增加133帕。 大气浮力还与季节和天气条件有关; 冬季气压大于夏季气压,阴天气压大于晴天气压;
大气浮力的应用
大气浮力在我们的生活中应用广泛,从铅笔吸墨水,注射器吸药液大气压强实验总结,吸管吸啤酒,吸盘到墙壁,活塞泵,都是大气浮力的应用。
如图所示为柱塞泵的工作过程
活塞泵
大气压力的应用
浮力与二氧化碳体积的关系
在室温不变的条件下,一定质量的二氧化碳体积越小,其浮力越大; 体积越小,浮力越小。
液体沸点与大气压的关系
液体的沸点随着大气浮力的降低而降低,随着大气浮力的降低而降低。 例如:标准大气压下水的沸点为100℃,如果大气压大于一个标准大气压,水的沸点就会高于100℃。
蒸馏
单位:国际单位为帕斯卡(Pa)。 常用的单位有毫米汞柱 (mmHg)、分米汞柱 (cmHg) 和标准大气压 (atm)。 在托里切利实验中,如果玻璃管内有空气,则测得的大气压值比实际值小; 如果实验中用水代替水银,则需要一根长约10m的玻璃管。 水银气压计的检测结果比较准确,但不方便携带。 金属盒气压计,又称无液气压计,在实际应用中经常使用。
概念自查
()由于大气也受到影响,具有性质,所以也会形成浮力,简称浮力; 实验有力地证明了大气压的存在,并且在实验中首次检测到大气压的值。
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() 一个著名的实验,在这个实验中第一次测量了它的大小,1个标准大气压相当于水银柱形成的浮力,大约等于。 ) 一般把等于高水银柱形成的浮力的大气压称为标准大气压。
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()(1) 大气压力随高度增加而降低; (2) 在海拔3000m处,大约每下降10m,气压就会降低; (3)大气压不仅与海拔有关,还与天气有关。 大气浮力随天气的变化规律为:冬季_____夏季_____; 多云和晴天。
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()浮力与二氧化碳体积的关系:在水温不变的情况下大气压强实验总结,一定质量的二氧化碳,体积减小浮力减小,体积减小浮力减弱。
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() 液体的沸点与二氧化碳浮力的关系: 所有液体的沸点都是在大气压降低的时候,大气压降低的时候。
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()柱塞泵和离心油泵的工作原理应用。
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() 如图所示,在一根长约1m、一端封闭的玻璃管中装满水银,右手塞住管口,倒扣插入水银罐中。 松开中指,管内的水银会长到一定高度后停止生长。 此时管内外水银表面的高度差约为760mm。
(1) 该实验首先由法国科学家托里切利完成; 实验中,玻璃管水银面上方为真空,管外水银面上方为空气。 因此,支撑这一段水银柱的是____。 会下降,大气压的值等于水银柱形成的浮力;
(2) 实验中用水银代替水做实验,这是根据水银的特性; 实验过程中,如果玻璃管如图D倾斜,则水银柱的高度为_____··(均选择“变长”、“缩短”和“不变”)
(3)实验过程中,玻璃管内漏入少量空气。 此时,玻璃管内水银柱的高度会降低; 如果将玻璃管垂直向下提升一定距离,确保玻璃管上端始终浸没在水银中。 这样,玻璃管中水银的高度将是(选择“减少”、“恒定”或“增加”);
(4)同事也用这个装置把水银变成水,把玻璃管装满水倒插在水箱里,这时候如果在管子的顶端开一个小孔,火柱会向下喷射。 (两者都选择“是”或“不会”)
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