Question

15．大氣壓的測量-托里拆利實(shí)驗(yàn)

（1）閱讀如圖為什么水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓：玻璃管上方是真空，如果不用水銀而換用水，利用你身邊的器材能測大氣壓嗎？不能，理由水的密度小，需要的玻璃管長，不便于操作；
（2）如圖我們把支持760mm高的水銀柱的壓強(qiáng)叫做1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mm=1.013×10⁵Pa，大氣壓隨高度的增加而降低，在海拔2000m內(nèi)，大約每升高10m大氣壓減小100Pa；
（3）測量大氣壓的儀器叫氣壓計(jì)，其中水銀氣壓計(jì)比較準(zhǔn)確，金屬盒氣壓計(jì)攜帶方便．

Answer 1

分析 （1））意大利著名的科學(xué)家托里拆利首先利用實(shí)驗(yàn)測定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支持760mm高的水銀柱，然后根據(jù)公式p=ρgh計(jì)算出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)的數(shù)值；
大氣壓和高度有關(guān)，越高的位置大氣壓的值越��；支持的水柱高度可以根據(jù)液體壓強(qiáng)的計(jì)算公式P=ρ_液gh計(jì)算得出；
（2）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是通過托里拆利實(shí)驗(yàn)測量出來的，在實(shí)驗(yàn)過程中，管內(nèi)外水銀面的豎直方向上高度差為76cm；大氣壓隨著高度的增加而降低；
（3）大氣壓可以用專用的儀器來進(jìn)行測量，常用的有根據(jù)托里拆利原理制成的水銀氣壓計(jì)和使用更加方便的空盒氣壓計(jì)．

解答 解：（1）由于玻璃管上方為真空，水銀柱上方?jīng)]有物質(zhì)產(chǎn)生壓強(qiáng)，則水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于外部的大氣壓強(qiáng)；利用水銀做實(shí)驗(yàn)是因?yàn)樗�銀的密度大，需要的玻璃管長度小，便于操作；意大利著名的科學(xué)家托里拆利利用實(shí)驗(yàn)測定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能夠支持760mm高的水銀柱，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓支持的水銀柱的高度h=760mm=0.76m
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值為
p=ρgh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m=1.013×10⁵Pa；
如果不用水銀而用水做實(shí)驗(yàn)，則水柱高度為h=$\frac{P}{ρg}$=$\frac{1.013×1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10.13m，則需要10m多長的玻璃管，不便操作；
（2）我們把支持760mm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mm=1.013×10⁵Pa；大氣壓隨高度增加而減小，是因?yàn)殡x地面越高，空氣越稀薄，大氣壓越�。�在海拔2000m以內(nèi)，每升高10m，大氣壓減小100Pa；
（3）測大氣壓強(qiáng)的儀器有根據(jù)托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理制成的水銀氣壓計(jì)；還有借助一個(gè)具有彈性的空盒來測量大氣壓大小的空盒氣壓計(jì)，也叫無液氣壓計(jì)．
故答案為：（1）玻璃管上方是真空；不能；水的密度小，需要的玻璃管長，不便于操作；
（2）760mm；760mm；1.013×10⁵；降低；10m；100Pa；
（3）氣壓計(jì)；水銀；金屬盒．

點(diǎn)評 此題主要考查的是大氣壓強(qiáng)的測量--托里拆利實(shí)驗(yàn)和計(jì)算大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，以及與高度的關(guān)系，屬于識(shí)記性內(nèi)容，比較簡單．