大气的压强 专题辅导 不分版本

1、大气的压强周文一. 重点问题探究 1. 大气压强产生的原因 地球周围包围着厚厚的空气层，即大气层，这些空气因受到地球的吸引而受到重力的作用，同时空气又具有流动性，因此对浸在空气中的物体表面就产生了压强，而且与液体一样，在大气层内部向各个方向都有压强。 2. 托里拆利实验原理 将装满水银的玻璃管倒插在水银槽内，管内水银面下降到一定的高度就不再下降。由于玻璃管开口端被水银包围，空气不能进入管中，所以下降后管内水银上方的空间部分一定是真空。如图1所示，管内外水银面高度差为h，设大气压为p0，取管口与管外液面相平的液片a为研究对象，则液片a受到管内水银柱向下的压强；同时液片a也受到管外水银对它向上的压

2、强，由于管内水银处于静止，所以静止的液片a受到的向上和向下的压强相等，即p1=p2，也就是，即大气压强等于管内水银柱产生的压强；因此，只要测出管内外水银面的高度差，就可以求出大气压的数值。图1 3. 怎样理解大气压的变化 大气压是由于大气受到重力作用而产生的，由于空气受到的重力在不同高度时大小不同，造成大气层厚薄不均。离地面越高，大气越稀薄，即大气密度越小，大气压就越小，在地面附近的空气密度大，大气压也大。因此大气压随着高度的增加而减小。如高山顶与山脚下的气压是不相等的。实验表明：在海平面以上2km高度内，大约每升高12m，大气压就降低1mm水银柱；但要注意：由于空气的密度随高度的增加不是均匀

3、的减小，所以大气压随高度的增加而减小也是不均匀的。另外，同一地点的大气压也不是固定不变的，它还随季节、气候、天气情况变化。所以测量大气压能为天气预报提供重要依据。 4. 大气压与沸点有什么关系 实验表明，随着大气压的增大，同种液体的沸点也随之升高，反之就降低。通常说水的沸点为100是指在1标准大气压下的沸点。水面上方的气压不同时，水的沸点也不同。如在我国青藏高原上，水的沸点仅80左右，而家用压力锅内水的沸点可达120左右。 5. 离心式水泵的抽水原理 离心式水泵在起动前，要先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气。起动后叶轮高速转动时，就把泵壳体内的水“甩”出体外，造成泵壳叶轮附近的压强减小，进水管

4、外的水在大气压作用下沿进水管进入泵壳内，这个过程中的提水高度叫吸水扬程，它等于水面到离心泵的距离，该距离不会超过10m，叶轮高速旋转，被叶片甩出的水由于惯性将沿水管再上一段距离，这个提水高度叫压水扬程。两个扬程之和，就是离心泵能够抽水的高度，称为实际扬程，总高可达几十米。二. 典型实例详解 例1. 自来水管吸墨水时，把笔上的弹簧片按下后松开，墨水吸进橡皮管内，原因是：（ ） A. 弹簧片弹力的结果； B. 橡皮管有吸引力； C. 手对像皮管有压力； D. 管外墨水面上大气压大于管内气压。 解答：因为当把自来水笔上的弹簧片按下时排出了橡皮管内的一部分空气，使得松开弹簧片时橡皮管内的气体压强小于管

5、外墨水面上的大气压强，在管内外气体压强差的作用下，墨水被“吸进”自来水管的管内。 解题方法拾零：在利用大气压的知识解释物理现象时，一定要分析不同区域气体压强的情况，当不同区域的气体的压强不同时，一定要注意压强差的作用，而不能简单地从现象本身作出判断。本题中使墨水进入自来水笔管内的根本原因是墨水面上的气体的压强大于橡皮管内气体的压强。 例2. 在托里拆利实验中，以下哪种情况会对测量结果产生影响：（ ） A. 往水银槽中多加一些水银； B. 将玻璃管向上提但管口不离开水银面； C. 换口径较大的玻璃管做实验； D. 玻璃管内尚留有少许空气。 解答：实验时，如果操作正确，玻璃管内水银柱上方应是真空。

6、这时，作用在管外水银面上的大气压支持着管内水银柱，也就是大气压强的数值等于管内水银柱产生的压强，即大气压强的数值决定了管内水银柱的竖直高度，而与其它因素无关。所以答案A、B、C可以排除，当管内尚留有少许空气时，支持着管内水银柱的是管外大气与管内空气的压强差，因此，这时管内水银柱产生的压强就小于大气压强。因此答案应选取D。 解题方法拾零：解答本题的关键是弄清是什么支持着管内水银柱。 例3. 盛水的瓶子口用橡皮塞塞紧，像皮塞中央插一支两端开口的玻璃管，管内液面如图2所示，如果分别将A、B、C三塞子拔出，则：（ ）A. 都有水喷出； B. 都没有水喷出； C. A处有水喷出，B、C处没水喷出； D.

7、 B、C处有水喷出，A处没水喷出。图2 解答：图中玻璃管中液体静止，则管内液面处应满足：，拔掉三个塞子后，在A、B、C处各取一假想液片，因图中瓶内液体B、C处的位置都低于管中的液面，即，故B、C处对液片向外的压强分别为，都大于对液片向内的大气压强；而A处的位置高于管中液面，所以A处对液片向外的压强小于外部对液片向内的大气的压强；当A、B、C三处的塞子分别拔出时，B、C处有喷出，A处没有水喷出，选项D正确。 解题方法拾零：要讨论塞拔出后是否有水喷出，可在A、B、C三处拔掉塞子后，各取一假想液片，分析液片由内处外的压强是否大于瓶外对液片向内的大气压强，因为只有大于瓶外向内的大气压强的时候，水才能喷

8、出来，而小于或等于瓶外的大气压强时，水就不会喷出来。 例4. 塑料吸盘挂衣钩，被挤压在瓷砖上，如图3所示，若吸盘6cm，则要想将挂衣钩拉离墙面至少需多大的拉力？（大气压取一个标准大气压）图3 解答：塑料吸盘被挤压在瓷砖上，吸盘内的空气被挤出来，成了真空区，据题意，吸盘内外的压强差就等于一个标准大气压，所以大气压强对吸盘的压力为： 因此，要想将挂衣钩拉离墙面至少需要285N的力。 讨论：能否用比285N小得多的力将挂衣钩拉离墙面呢？能！只要从吸盘边缘开一个小孔，吸盘就会掉下来，因为此时吸盘内外没有压强差了。 例5. 在一标准大气压下，用手指堵住注射器前端的小口，用另一只手拉注射器的活塞，若活塞的横截面积为，活塞与针筒间的摩擦力为2N，在针筒内的空气被排出后，求至少用多少牛拉力才能拉动活塞？ 解答：如图4所示，活塞受到三个力的作用，即向右的