2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、1第19講大氣壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)壓強(qiáng)的研究壓強(qiáng)的研究19.1學(xué)習(xí)提要學(xué)習(xí)提要19.1.1大氣壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)地球周圍包圍著厚厚的空氣層(大氣層),這些空氣同樣受到地球的吸引。同時空氣是可以流動的,因此對浸在空氣中的物體表面就產(chǎn)生了壓強(qiáng),并且與液體一樣,在大氣層內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng),如圖191所示的覆杯實(shí)驗(yàn)就證明存在著向各個方向的大氣壓強(qiáng)。19.1.2液體內(nèi)部壓強(qiáng)液體內(nèi)部壓強(qiáng)托里拆利實(shí)驗(yàn)測出了大氣壓強(qiáng)的具體數(shù)值。如圖192所示,在長約1m、一端封

2、閉的玻璃管里灌滿水銀,將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開堵管口的手指時,管內(nèi)水銀面下降一些就不再下降,這時管內(nèi)外水銀面的高度差為760mm。管內(nèi)留有760mm高水銀柱的原因正是因?yàn)橛写髿鈮旱拇嬖凇S梢后w壓強(qiáng)的特點(diǎn)可知,水銀槽內(nèi)液體表面的壓強(qiáng)與玻璃管內(nèi)760mm水銀柱下等高處的壓強(qiáng)應(yīng)是相等的。水銀槽液體表面的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng),由于玻璃管內(nèi)水銀柱上方是真空的,不受大氣壓力的作用,管內(nèi)的壓強(qiáng)只能由760mm高的水銀柱產(chǎn)生。因此,大氣壓強(qiáng)與76

3、0mm高水銀產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,則有大氣壓強(qiáng)p0=ρ水銀gh=13.6103kgm39.8Nkg0.76m=1.013105Pa這是歷史上第一個測定大氣壓強(qiáng)數(shù)值大小的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)必須保證玻璃管內(nèi)沒有氣體,這樣內(nèi)外液體壓強(qiáng)差才等于外部大氣壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與玻璃管的粗細(xì)、形狀無關(guān),只與水銀柱的豎直高度有關(guān),當(dāng)管子歪斜時,管內(nèi)水銀柱長度會發(fā)生變化,但豎直高度不會變化。由于大氣壓值受多種因素影響,因此通常規(guī)定能支持760mm水銀柱的大氣壓強(qiáng)叫標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

4、,即大小為1.013105Pa,約105Pa。19.1.3氣體壓強(qiáng)的常用單位氣體壓強(qiáng)的常用單位通常情況下,表示氣體壓強(qiáng)的常用單位有帕斯卡(簡稱帕)、毫米水銀柱(毫米汞柱)、厘米水銀柱(厘米汞柱)、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,它們的符號分別是Pa、mmHg、cmHg、atm。19.1.4大氣壓的值受高度影響大氣壓的值受高度影響由于高度越高,大氣越稀薄,即大氣密度越小,因此,大氣壓隨高度增加而減小,隨高度降低而增大。如高山頂與高山腳下的氣壓不相等。海平面附

5、近的大氣壓接近于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,即760mmHg。3圖?;钊匠樗畽C(jī)利用活塞的移動來排出空氣,造成內(nèi)外氣壓差而使水在氣壓作用下上升抽水,當(dāng)活塞提上時,排氣閥門A關(guān)閉,進(jìn)水閥門B打開,在外界大氣壓的作用下,水從進(jìn)水管通過進(jìn)水閥門進(jìn)入圓筒中。當(dāng)活塞壓下時,進(jìn)水閥門B被水壓住關(guān)閉而排氣閥門A打開,水進(jìn)入到活塞上面。再提起活塞,水壓住閥門A,只能從測管排出。這樣活塞在圓筒中上下往復(fù)運(yùn)動,不斷地把水抽出來。19.2.2柱形柱形固體壓強(qiáng)的計(jì)算固體壓強(qiáng)

6、的計(jì)算柱形固體(如長方體、正方體、圓柱體等)的重力G=mg=ρVg=ρShg,當(dāng)它放在水平地面上時,它對水平地面的壓強(qiáng)p=FS=GS=ρShgS=ρgh。所以,一個或多個實(shí)心均勻柱形固體放在水平地面上的壓強(qiáng)問題,可以通過p=FS和p=ρgh聯(lián)合求解。19.2.3液體液體對容器底部的壓力對容器底部的壓力、壓強(qiáng)與容器對水平桌面的壓力壓強(qiáng)與容器對水平桌面的壓力、壓強(qiáng)的計(jì)算壓強(qiáng)的計(jì)算液體對容器底部的壓力、壓強(qiáng)問題:通常先用p=ρgh計(jì)算壓強(qiáng),再

7、用F=pS計(jì)算壓力;容器對水平桌面的壓力、壓強(qiáng)問題,其實(shí)是固體對水平桌面的壓力、壓強(qiáng)問題:通常先用F=G=mg計(jì)算壓力,再用p=FS計(jì)算壓強(qiáng)。19.2.4什么是“液柱”什么是“液柱”對于非柱形容器中液體對容器底部的壓力大小等于“液柱”的重力大小,“液柱”是以液體底面面積為“液柱”底面面積大小,以液體的深度為“液柱”高度的一個設(shè)想的柱形體,如果容器本身是柱形的,則“液柱”等于液體的實(shí)際形狀,如圖195(a)所示,ABCD是該容器中的液柱;

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