初中物理竞赛基础教程：大气压强、压强的研究

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约8740字。
　　第19讲大气压强压强的研究
　　19.1 学习提要
　　19.1.1 大气压强
　　地球周围包围着厚厚的空气层（大气层），这些空气同样受到地球的吸引。同时空气是可以流动的，因此对浸在空气中的物体表面就产生了压强，并且与液体一样，在大气层内部向各个方向都有压强，如图19-1所示的覆杯实验就证明存在着向各个方向的大气压强。
　　19.1.2 液体内部压强
　　托里拆利实验测出了大气压强的具体数值。如图19-2所示，在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开堵管口的手指时，管内水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差为760mm。管内留有760mm高水银柱的原因正是因为有大气压的存在。由液体压强的特点可知，水银槽内液体表面的压强与玻璃管内760mm水银柱下等高处的压强应是相等的。水银槽液体表面的压强为大气压强，由于玻璃管内水银柱上方是真空的，不受大气压力的作用，管内的压强只能由760mm高的水银柱产生。因此，大气压强与760mm高水银产生的压强相等，则有大气压强
　　p0=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa
　　这是历史上第一个测定大气压强数值大小的实验。实验必须保证玻璃管内没有气体，这样内外液体压强差才等于外部大气压强。实验结果与玻璃管的粗细、形状无关，只与水银柱的竖直高度有关，当管子歪斜时，管内水银柱长度会发生变化，但竖直高度不会变化。由于大气压值受多种因素影响，因此通常规定能支持760mm水银柱的大气压强叫标准大气压，即大小为1.013×105Pa，约105Pa。
　　19.1.3 气体压强的常用单位
　　通常情况下，表示气体压强的常用单位有帕斯卡（简称帕）、毫米水银柱（毫米汞柱）、厘米水银柱（厘米汞柱）、标准大气压，它们的符号分别是Pa、mmHg、cmHg、atm。
　　19.1.4 大气压的值受高度影响
　　由于高度越高，大气越稀薄，即大气密度越小，因此，大气压随高度增加而减小，随高度降低而增大。如高山顶与高山脚下的气压不相等。海平面附近的大气压接近于1标准大气压，即760mmHg。
　　如果找出了大气压随高度变化的关系，就可以根据对气压的测定推算出所在位置的高度。航空、登山用的高度计，就是根据这个道理制成的。
　　19.1.5 大气压与沸点的关系
　　实验表明，随着大气压的增大，同种液体的沸点也随之升高，反之就降低。通常说水的沸点是100℃，是指1atm下的沸点。气压不同时，水的沸点也不同。如在我国西藏地区，水的沸点仅80℃左右。家用高压锅内水的沸点超过105℃。
　　19.2 难点释疑
　　19.2.1 大气压强
　　1、大气压强产生的原因解释
　　大气压产生的原因可以从两方面解释。