第一节 大气的压强

典型例题

　　例1  如图所示的托里拆利实验装置中，下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化（  ）．
　　A．将管倾斜　　　　　　　　B．将玻璃管变粗
　　C．向水银槽中加入少量水银　D．外界大气压发生变化
　　分析指导  管内水银柱产生的压强和外界大气压相等。当外界大气压不变化时，由可知，管内外水银面的高度差h就不会发生变化，所以，当管倾斜时，管内水银虽然增多，但管内外水银面的高度差不会变化；向水银槽中加入少量水银后，槽中水银面和管内水银面同时升高，管内外水银面高度差仍然不变；只有当外界大气压发生变化时，管内外水银面的高度差才会发生变化，所以答案为D．
　　小结  解此类题的关键是抓住玻璃管内外水银面的高度差就表示外界大气压的大小，只要外界大气压不变，这个高度差就不会改变；只有当外界大气压变化时，这个高度差才会发生变化．解题时学生常常不明确这里所说的玻璃管内外水银面的高度差是在竖直方向上的．出错的主要原因是对托里拆利实验的原理没有理解．
　　例2　如示，将一只试管装满水银后倒插在水银槽中，管顶高出水银面20cm，在标准大气压下，管外水银面上受到的大气压强等于       Pa，若在试管顶部开一小孔，将看到        现象．

    讲解  本题虽然给出了试管内水银柱的高度为20cm，但并非相当于外界大气压，外界真正的气压为1标准大气压，即应相当于76cm汞柱产生的压强，应为 ．若在试管顶部开一个小孔，此时试管内外相当于一个连通器，所以最终将看到的是管内外液面等高．
　　评注  本题着重考查大气压强部分、学生的观察实验能力及知识应用能力．不少学生容易受试管内水银柱高度为20cm的影响，误认为此时大气压相当于20cm高的汞柱产生的压强，于是按 而得出错误的结果．若在试管顶开一小孔，有的学生认为水银将向上喷出，这说明学生没有真正理解“托里拆利实验”，并且应变能力较差，未找出题中的隐含条件“外界为标准大气压”，而机械地照图求出20cm水银柱产生的压强，学生也不能完整而简练地答出“管内水银流入槽内”的正确答案．
　　例3  自来水笔吸墨水时，把笔上的弹簧片按下后松开，墨水吸进橡皮管内，原因是（   ）
　　（A）弹簧片弹力作用的结果
　　（B）橡皮管有吸引力
　　（C）手对橡皮管有压力
　　（D）管外墨水面上大气压大于管内气压
　　错解一：由于吸墨水时要先按下自来水笔上的弹簧片，所以是弹簧片的弹力使墨水进入橡皮管内，选项A正确．
　　错解二：由于吸墨水时要先用手按下自来水笔上的弹簧片，所以是手对弹簧片的压力使墨水进入橡皮管内，选项C正确．
　　警示：在利用大气压的知识解释物理现象时，一定要分析不同区域气体压强的情况，当不同区域的气体压强不相同时，就会发生这些现象，而不能简单地从现象本身作出判断．在这个现象中，当把自来水笔上的弹簧片按下再松开时，造成了橡皮管内的气体压强和管外墨水面上气体压强不同，在管内外气体压力差的作用下，墨水被“吸进”了自来水笔的管内．
　　正解：因为当把自来水笔上的弹簧片按下时排出了橡皮管内的一部分空气，使得松开弹簧片时橡皮管内的气体压强小于管外墨水面上的大气压强，在管内外气体压力差的作用下，墨水被“吸进”自来水笔的管内．选项D正确．