题文

如图，是李亮同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的细玻璃管、滴入红墨水的溶液自制的一个简易气压计，用它来探究“大气压随高度的变化情况”． （1）瓶中水面上方是空气，在图示的状态下，请问瓶内的气压和瓶外的大气压的大小关系？ （2）李亮同学将气压计从山下拿到山上后，细玻璃管内的水柱高度会如何变化？请说明原因？ （3）为了排除其它因素对实验结果的影响，在探究过程中除了要塞紧橡皮塞外，还应该注意什么？ （4）李亮同学想用这个装置来检测人手握力的大小，你说行吗？如果行，请说明如何用这个装置来判断人手握力的大小？

题型：探究题  难度：中档

答案

（1）在图示的状态下，瓶内的气压大于瓶外的气压，使管内的水面高与瓶内水面； （2）将气压计从山下拿到山上后，大气压减小，管内水柱高度会增加，说明大气压随高度的增加而减小； （3）保持瓶中的水的温度不变，否则水温升高蒸发加快，是瓶内气压增大，影响实验结果； （4）行，用力握塑料瓶，细玻璃管中的液面上升，根据液面高度变化量的大小判断握力的大小．

据专家权威分析，试题“如图，是李亮同学用硬度适当的塑料瓶、橡皮塞、有刻度的细玻璃管..”主要考查你对  大气压强随高度的变化，大气压强的测量（托里拆利实验）  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

大气压强随高度的变化大气压强的测量（托里拆利实验）

考点名称：大气压强随高度的变化

• 关系：
  大气压随高度的增加而减小，且它的变化是不均匀的。

• 原理：
       地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小．大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小．
      
      在海拔3000m之内，每上升10m大气压强约减小100Pa，在海拔2000m之内，每上升12m大气压强约减小1mmHg。
     
      地面上空气的范围极广，常称“大气”。离地面200公里以上，仍有空气存在。虽其密度很小，但如此高的大气柱作用于地面上的压强仍然极大。人体在大气内毫不感觉受到气压的压迫，这是因为人体的内外部同时受到气压的作用且恰好都相等的缘故。

• 大气压可以支持多高的水柱:
      根据托里拆利实验可以知道大气压强的数值等于 76cm高水银柱的压强即：
  
  
  而水的密度是1．0×10³kg／m³,所以
  一般情况下人们都粗略地认为大气压可以支持约 10m高的水柱
  
     虹吸现象:
  高的容器通过曲管越过高处而流入液面较低容器的现象(如图所示)。它发生的条件是曲管(虹吸管)里先要灌满液体，同时高于较高液面的液柱的压强不超过大气压。例如，汽车司机常用虹吸管从油桶中吸出汽油或柴油；河南、山东一带常应用虹吸管把河里的水引到堤内灌溉农田；在日常生活中，如给鱼缸换水等都是利用了大气压的虹吸现象.
  

考点名称：大气压强的测量（托里拆利实验）

• 准确测量大气压数值的实验：托里拆利实验

• 托里拆利实验：
  【目的和要求】理解托里拆利实验的原理，了解实验的作法、操作过程和步骤。
  
  【仪器和器材】托里拆利实验器（J2116型），水银，1米以上的长玻璃管（或两根玻璃管中间用橡皮管连接），烧杯，红色水。
  
  【实验方法】
  (1)取一根一端开口，一端封闭的1米的玻璃管，往里面注满水银。
  (2)将开口一端朝下，浸没在水银中，且将玻璃管竖直放置(管顶要有真空)。
  (3)用刻度尺测出水银柱的高度，即得所测的大气压的值。在一个标准大气压下，水银柱的高度为760mm，如图所示。
  
   (4)大气压数值的计算： 13．6×10³k/m³×9．8N／kg×0．76m=1．013×10⁵Pa =760mmHg。一个标准大气压约等于1．01×10⁵Pa。这相当于 10N的压力作用在1cm。的面积上，比大象躺倒时对地面的压强还大。这么大的压强为什么我们感觉不到呢?这是因为人体内部也有压强，内、外压强相互平衡，同时也有人类长期生活在这样的条件下已经习惯了的缘故。
  
  【注意事项】
  (1)托里拆利管中要充满水银，不能留有气泡。
  (2)在做实验时要将玻璃管竖直放置。
  (3)测量高度时要测水银面到玻璃管中液面的垂直高度。
  (4)管内水银柱的高度只随外界大气压强的变化而变化，与管的粗细、倾斜角度、管的长度及将玻璃管提起还是压下无关。