1.大气浮力的三种探测方法 因为我们生活在大气中,所以对大气浮力的存在和大小没有深刻的感觉。 尽管我们使用身边的设备,但测量大气浮力大小的方法有很多种。 1、托里切利装置检测(原理:) 例1、托里切利实验中,测得水银柱垂直高度为76cm,真空部分宽度为24cm,所以下列说法中( ) A.如果用2m长的管道代替实验,则真空部分的宽度为48cmB。 如果用粗细不均的管子做实验,水银柱的高度就不再是76cmC了。 如果管子倾斜放置,液柱的高度将小于 76cmD。 如果用其他液体代替水银,液柱的高度将不再是76cm。 2.用注射器检测(原理:) 例2.某课题组借助注射器、弹簧测力计、秤等设备粗略测量大气压力。 (1) 图A为注射器上所有比例为1:1的刻度线。 注射器的最大可读容积为 ,用刻度尺测量注射器所有刻度的总长度。 活塞的横截面积可以计算为 。 (2)实验时,小华将注射器的柱塞推至注射器底部,将筒内空气排出,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔,如图B所示安装好设备,并逐渐向右水平移动注射器,当弹簧测力计的读数减小到F=28.0N时,注射器内的活塞刚开始滑动,即被测量。
2.大气压力值p=。 (3) 实验过程中若未将气缸内的空气排尽,会造成实测大气压值; 活塞与注射器内壁摩擦力大,会造成实测大气压值。 (都填“太大”和太小) 3、用玻璃吸盘检测(原理:) 例3、市面上有一个方形的软塑料吸盘,放在玻璃上,挤出中间的空气它和玻璃,它可以“吸”在玻璃上。 请用这样的吸盘、弹簧秤、天平在家里衣柜的玻璃上做实验,估算大气压值。 (1) 写下实验步骤; (2)写出大气压力的估算公式。 例1:分析:在托里切利实验中,由于水银柱的垂直高度为76cm,所以局部大气浮力就是76cm高的水银柱形成的浮力。 A处玻璃管的粗细发生了变化,但大气浮力托起水银的高度不变,所以水银柱的高度还是76cm,所以真空柱的宽度为200cm-76cm =124厘米; B中液体形成的浮力只与液体的密度和深度有关,与底面积有关,所以厚度是否均匀不会影响水银柱的高度; C上,倾斜管子,因为大气压支撑的水银柱高度是指它的垂直高度,必须保证如果垂直高度还是76cm,水银柱就会在管子里上升,如图图1; 如果用其他液体代替D中的水银,由于液体的浮力与密度有关,液柱的高度也会发生变化。 因此D正确。 .
3、思考1:如果用水做试验用注射器测大气压强的公式,需要准备的玻璃管的最小长度是多少? 例2:分析: (1) 注射器的最大可读容积为其电阻值,为20mL; 用刻度尺直接量出注射器下端与20标记线之间的总宽度为5cm,则活塞面积可估算为:S ==4cm2。 (2)大气浮力=0.7×105Pa。 (3)如果气缸内的空气没有排出,测得的拉力会变小,所以得到的大气压值也会变小; 如果注射器内壁之间的摩擦力大,测得的拉力就会变大,得到的大气压值就会变低。 变得更大。 思考二:如何提高检测大气压力值的准确性? 例3:分析:因为大气的浮力等于压力除以面积,所以长方形软塑料吸盘在玻璃上“吸”住并拉开时用注射器测大气压强的公式,拉力等于大气的压力对它施加压力; 吸盘的面积可以用刻度尺测量。 估计大气浮力。 解决办法:(1)实验步骤:①将吸盘“吸”在立式梳妆台玻璃上,用弹簧秤水平拉动,直至吸盘脱离玻璃,读取弹簧秤的示值,记录它作为 F ; ② 用刻度尺量出吸盘的半径,记为D。 (2) 由于圆盘的面积为S=π()2,大气压为p=思3:若读数弹簧测力计的最大,但吸盘没有拉开,如何改善? .