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大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因大氣壓強(qiáng)講解
大氣壓強(qiáng)是由于空氣受到重力的作用、而且能流動(dòng)產(chǎn)生的。以下是小編為您精心整理的大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因，歡迎參考！
大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因
大氣對(duì)浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓或氣壓。 1654年格里克在德國(guó)馬德堡作了著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，有力地證明了大氣壓強(qiáng)的存在，這讓人們對(duì)大氣壓有了深刻的認(rèn)識(shí)。然而早在1643年，意大利科學(xué)家托里拆利就在一根1米長(zhǎng)的細(xì)玻璃管中注滿水銀(汞)倒置在盛有水銀的水槽中，發(fā)現(xiàn)玻璃管中的水銀大約下降到760毫米高度后就不再下降了。這760毫米刻度之上的空間無(wú)空氣進(jìn)入，是真空。托里拆利據(jù)此推斷大氣的壓強(qiáng)就等于水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這就是著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)。
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為：1.013×10^5Pa(帕斯卡)，等于760mmhg(毫米汞(水銀)柱)
物體壓強(qiáng)：
p=F/S (在都使用國(guó)際單位制時(shí)，單位是pa)
在受力面積一定時(shí)，壓力越大，壓強(qiáng)的作用效果越明顯。(此時(shí)壓強(qiáng)與壓力成正比) 在壓力不變的情況下，增大受力面積可以減小壓強(qiáng);減小受力面積可以增大壓強(qiáng)(此時(shí)壓強(qiáng)與受力面積成反比)。
液體壓強(qiáng)：
p=ρgh ( p液=F/S=G/S=mg/S=ρ液Vg/S=ρ液Shg/S=ρ液hg=ρ液gh)
(1)液體對(duì)容器底和側(cè)壁都有壓強(qiáng)，液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
(2)液體的壓強(qiáng)隨深度增加而增大。在同種液體內(nèi)部的同一深度處，液體向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;不同的液體，在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān)，密度越大，液體的壓強(qiáng)越大。
氣體壓強(qiáng)的微觀意義
氣體的壓強(qiáng)，是指氣體作用在容器器壁上的壓強(qiáng).
氣體作用在單位面積上的壓力就是氣體的壓強(qiáng)，p= .
壓強(qiáng)的單位是帕斯卡，簡(jiǎn)稱(chēng)帕，符號(hào)Pa.
(1)氣體壓強(qiáng)形成的原因
從氣體分子動(dòng)理論可知?dú)怏w的壓強(qiáng)是大量分子頻繁地撞擊器壁而產(chǎn)生的，單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但大量分子頻繁地撞擊器壁，對(duì)器壁就產(chǎn)生了一個(gè)持續(xù)的、均勻的壓力，氣體的壓強(qiáng)在數(shù)值上就等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的壓力.
(2)決定氣體壓強(qiáng)大小的因素
從微觀上看，氣體分子的平均動(dòng)能越大，則每個(gè)分子對(duì)器壁碰撞一次的沖量越大.單位體積內(nèi)的分子數(shù)越多，分子的平均速率越大，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積上的碰撞次數(shù)就越多，加之每次碰撞的沖量越大，則單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁單位面積上的總沖力就越大，因而氣體的壓強(qiáng)就越大.所以，氣體的壓強(qiáng)是由氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)和氣體分子的平均動(dòng)能共同決定的.
生活實(shí)驗(yàn)證明大氣壓存在
實(shí)驗(yàn)一：模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
兩個(gè)皮碗口對(duì)口擠壓，然后兩手用力往外拉，發(fā)現(xiàn)要用較大的力才能拉開(kāi)。馬德堡半球?qū)嶒?yàn)和模擬實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是：將金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)的空氣抽出或擠出，使金屬球內(nèi)和皮碗內(nèi)空氣的壓強(qiáng)減小，而外界的大氣壓強(qiáng)就把它們緊緊地壓在一起，要用較大的力才能拉開(kāi)，這就有力證明了大氣壓強(qiáng)的存在。
實(shí)驗(yàn)二：“瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)
用剝了殼的熟雞蛋堵住廣口瓶口，實(shí)驗(yàn)前用手輕輕用力，不能將雞蛋完整地壓入瓶?jī)?nèi)。再將點(diǎn)燃的棉球扔入裝有細(xì)沙(防止燒裂瓶底)的瓶中，迅速將該熟雞蛋塞住瓶口，待火熄滅后，觀察到雞蛋“嘣”的一聲掉入瓶?jī)?nèi)。上述實(shí)驗(yàn)，由于棉花燃燒使瓶?jī)?nèi)氣壓升高，而驟冷又會(huì)使氣壓迅速降低，當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于瓶外大氣壓強(qiáng)時(shí)，雞蛋在大氣壓強(qiáng)的作用下，被壓入瓶?jī)?nèi)。
實(shí)驗(yàn)三：“覆杯”實(shí)驗(yàn)
玻璃杯內(nèi)裝滿水，用硬紙片蓋住玻璃杯口，用手按住，并倒置過(guò)來(lái)，放手后，整杯水被紙片托住，紙片不掉下來(lái)。該實(shí)驗(yàn)玻璃杯內(nèi)裝滿水，排出了空氣，杯內(nèi)的水對(duì)紙片向下的壓強(qiáng)小于大氣對(duì)紙片向上的壓強(qiáng)，因而紙片不掉下來(lái)。分析上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)，不難理解大氣壓強(qiáng)存在問(wèn)題。更深入研究：“瓶吞蛋”表明大氣豎直向下有壓強(qiáng)，“覆杯實(shí)驗(yàn)”表明大氣向上有壓強(qiáng)。因而顯示出大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)：大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。
大氣壓強(qiáng)是誰(shuí)發(fā)現(xiàn)的?
1654年春季的一天，法國(guó)勒根堡的郊外風(fēng)和日麗，山坡下的平地上聚集了上千人，等著觀看馬德堡的市長(zhǎng)奧托格里克表演的一個(gè)科學(xué)游戲�；实�、皇后也興致勃勃地趕來(lái)了，所以現(xiàn)場(chǎng)的氣氛格外熱烈。
只見(jiàn)奧托格里克一手拿著由他設(shè)計(jì)制作的兩個(gè)鐵制的直徑20厘米的半球來(lái)見(jiàn)皇帝。他告訴皇帝，這兩個(gè)半球，取名為馬德堡半球，把它們合攏后，抽去里面的空氣，兩邊即使各用五六匹馬來(lái)拉也未必能拉開(kāi)�；实塾X(jué)得這真是不可思議，催促奧托格里克趕快把實(shí)驗(yàn)做起來(lái)。
奧托格里克把兩個(gè)半球啪地合上，然后用一個(gè)小唧筒，三下兩下抽光了里面的空氣。他將兩根又粗又結(jié)實(shí)的繩子系住半球兩邊的環(huán)，讓兩個(gè)彪形大漢，一人拉一頭繩子使勁拔起河來(lái)。
只見(jiàn)那兩個(gè)大漢都使出了渾身的力氣，可那兩個(gè)半球還是緊緊地抱在一起。兩邊的壯漢增加到三個(gè)，可是兩個(gè)半球反倒像越拉越緊了。看的人都目瞪口呆，簡(jiǎn)直不相信自己的眼睛。那小小的兩個(gè)半球，怎么會(huì)吸得這樣緊?這時(shí)奧托格里克干脆讓壯漢們下來(lái)，牽過(guò)4匹駿馬，一邊2匹，讓馬來(lái)進(jìn)行這場(chǎng)拔河比賽�！芭�，啪”，隨著鞭聲，駿馬揚(yáng)蹄奮力向前，可是無(wú)論駿馬如何用力，卻是前進(jìn)不了半步，那兩個(gè)半球牢牢地粘合在一起，依然如故。奧托格里克吩咐將兩邊的馬匹一匹一匹地增加，一直增加到兩邊各是7匹駿馬，還是不見(jiàn)分曉。
看得眾人都凝神屏息，廣場(chǎng)上竟沒(méi)有一點(diǎn)聲音。這時(shí)，奧托格里克吩咐再各加一匹馬，馭手的鞭子甩得如爆竹般炸響，馬嘶嘯嘯，塵土飛揚(yáng)。人們?cè)僖舶崔嗖蛔。B皇帝、皇后也忘記了自己的身份，站起來(lái)，跟著人們手舞足蹈地高喊道：“加油!加油!”只聽(tīng)得“嘭”的一聲，鐵球終于裂成兩半。兩邊的8匹馬各帶著一個(gè)半球一下子沖出好幾百米遠(yuǎn)。這就是著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
皇帝看了實(shí)驗(yàn)，心里真是百思不得其解，便問(wèn)奧托格里克說(shuō)：“你莫不是在變什么戲法，要不，這兩個(gè)半球怎么會(huì)有如此大的吸引力呢?”奧托格里克說(shuō)：“不是兩個(gè)半球有什么吸力，而是空氣對(duì)它的壓力，也就是大氣壓強(qiáng)!”“大氣壓強(qiáng)?”皇帝聽(tīng)了，越發(fā)覺(jué)得莫名其妙，這也難怪。
大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因主要是空氣受到重力作用。由于氣體具有流動(dòng)性，大氣內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓或氣壓，是指大氣對(duì)浸在它里面的物體的壓強(qiáng)。具體講解如下：
首先，地球表面的空氣受到重力作用，由此產(chǎn)生了大氣壓強(qiáng)。氣體和液體都具有流動(dòng)性，它們的壓強(qiáng)有相似之處，大氣壓向各個(gè)方向都有，在同一位置各個(gè)方向的大氣壓強(qiáng)相等。然而，地球上面的空氣層密度不是相等的，靠近地表層的空氣密度較大，高層的空氣稀薄，密度較小。因此，距離地面越高，大氣壓強(qiáng)越小。
其次，關(guān)于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于760毫米高的水銀柱的重量，相當(dāng)于一平方厘米面積上承受1.0336公斤重的大氣壓力。國(guó)際上統(tǒng)一規(guī)定用百帕作為氣壓?jiǎn)挝�，換算后一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.013×105帕。
此外，測(cè)定大氣壓強(qiáng)值的實(shí)驗(yàn)是托里拆利實(shí)驗(yàn)，而證明大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)則是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
最后，大氣壓強(qiáng)在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，打氣筒、自動(dòng)抽水馬桶、農(nóng)田灌溉、魚(yú)缸換水、壓縮機(jī)、靜脈輸液、高壓鍋等都利用了大氣壓強(qiáng)的原理。
如需更深入的了解大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因，可以查閱物理學(xué)專(zhuān)業(yè)書(shū)籍或咨詢物理老師，獲取更專(zhuān)業(yè)的解答。
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