测量大气压强的三种方法由于我们生活在大气中，对大气压强的存在及大小感知不深，其实我们利用身边的器材，有多种方法能测出大气压强的大小。一、利用托里拆利装置测量例1．在做托里拆利实验时，测得水银柱的竖直高度是76cm，真空部分长度为24cm，则下列说法中正确的是（）A．若改用一根2m长的管子做实验，则真空部分长度为48cmB．若用一根粗细不均匀的管子做实验，则水银柱高度不再是76cmC．若将管子倾斜放置，那么液柱的高度将大于76cmD．若用别的液体代替水银，那么液柱的高度将不再是76cm解析：在托里拆利实验中，由于水银柱的竖直高度为76cm，则当地的大气压强就是76cm高水银柱产生的压强。A中玻璃管长度变了，但大气压强托起的水银高度是不变的，故水银柱的高仍是76cm，那么真空柱的长度就是200cm－76cm=124cm；B中液体产生的压强只与液体的密度、深度有关，而与底面积无关，所以粗细是否均匀，不会影响到水银柱的高度；C中将管子倾斜，由于大气压托起水银柱的高度是指其竖直高度，要保证竖直高度仍是76cm，则水银柱在管中会上升，如图1所示；D中若用别的液体取代水银，由于液体的压强与密度有关，所以液柱的高度也将发生变化。故D是正确的。二、利用玻璃吸盘测量例2．市场上有一种圆形软塑料吸盘，把它摆在玻璃上，挤出它和玻璃之间的空气，它就可以“吸”在玻璃上。请你用这样的吸盘、弹簧秤和刻度尺，在家里穿衣橱玻璃上做实验，来估测大气压的数值。（1）写出实验步骤；（2）写出大气压的计算式。分析：由于大气压强等于压力除面积，当把圆形软塑料吸盘“吸”在玻璃上拉开时，拉力就等于大气压对它的压力；吸盘的面积可用刻度尺测其直径，然后再将大气压强计算得出。解：（1）实验步骤：①将吸盘“吸”在竖直的穿衣橱玻璃上，用弹簧秤沿水平方向拉它，直至吸盘被拉得脱离玻璃，读出弹簧秤的示数，记为F；②用刻度尺测出吸盘的直径，记为D。（2）由于圆盘的面积为S=π（）2，则大气压为p=。三、利用注射器测量例3．某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。（1）图甲是按1：1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线，注射器的最大可读容积为_________，用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为_____cm，可算得活塞的横截面积为_______cm2。（2）实验时，小华把注射器的活塞推至注射器底端，排尽筒内空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔，按图乙所示安装好器材，水平向右慢慢地拉动注射器筒，当弹簧测力计的示数增大到F=28.0N时，注射器中的活塞刚开始滑动，则测得大气压值p=_______Pa。（3）实验时若筒内空气没有排尽，将导致测得大气压值_______；若活塞与注射器内壁间的摩擦较大，将导致测得大气压值_______。（均选填“偏大”、“偏小”或“不变”）解析：（1）注射器的最大可读容积就是它的量程，为20mL；用刻度尺直接测量注射器左端至20刻度线间的总长度为5cm，则可计算活塞的面积为：S==4cm2。（2）大气压强=0.7×105Pa。（3）筒内空气若没有排尽，所测拉力会变小，故得出的大气压值会变小；若注射器内壁间的摩擦较大，所测拉力就会变大，得出的大气压值就会变大。点评：该题融合了长度测量、压强计算、误差分析等多方面的知识，完全可以让学生在家就能进行测量。 |
