初二物理大气压强

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。德国马德堡市市长，奥托·格里克做了马德堡半球实验证实了大气压的存在。

  从地球表面延伸至高空的空气重量，使地球表面附近的物体单位面积上所受的力称为“大气压强”。大气压强的测量通常以水银气压计的水银柱的高来表示。地面上标准大气压约等于76厘米高水银柱产生的压强。由于测量地区等条件的影响，所测数值不同。根据液体压强的公式P=ρgh，水银的密度是13.6×103千克/米3，因此76厘米高水银柱产生的压强是：

  P =13.6×103千克/米3×9.8牛顿/千克×0.76米

  =1.013×105牛顿/米2

  =1.013×100000帕斯卡

  =1amt

  =76mmHg

  =76托

  1mmHg=101300Pa/76=1332.895Pa

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  1．大气压强

  大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。

  ①大气压强是指地球上某个位置的空气产生的压强地球表面的空气受到重力作用，由此而产生了大气压强．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．通常情况下，在2千米以下，高度每升高12米，大气压强降低1毫米水银柱．

  ②气体和液体都具有流动性，它们的压强有相似之处、大气压向各个方向都有，在同一位置各个方向的大气压强相等.但是由于大气的密度不是均匀的，所以大气压强的计算不能应用液体压强公式．

  ③被密封在某种容器中的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的．它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的．

  ④大气压强公式：P=ρ气gh

  2．大气压产生的原因

  地球周围包着一层厚厚的空气，它主要是由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和氦、氖、氩等气体混合组成的，通常把这层空气的整体称之为大气．它上疏下密地分布在地球的周围，总厚度达1000千米，所有浸在大气里的物体都要受到大气作用于它的压强，就像浸在水中的物体都要受到水的压强一样．

  大气压产生的原因可以从不同的角度来解释．课本中主要提到的是：空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强．讲得细致一些，由于地球对空气的吸引作用，空气压在地面上，就要靠地面或地面上的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用．单位面积上受到的大气压力，就是大气压强；第二，可以用分子运动的观点解释（分子运动论的知识将来初三会学到）．因为气体是由大量的做无规则运动的分子组成，而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞．每次碰撞，空气分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压．若单位体积中含有的分子数越多，则相同时间内空气分子对物体表面单位面积上碰撞的次数越多，因而产生的压强也就越大．

  利用分子运动论的观点可以解释：为什么大气层不均匀分布，能造成大气压下高上低的现象．

  3．托里拆利实验

  托里拆利实验测出了大气压强的具体数值.，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760毫米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，受不到大气压力的作用，管内的压强只能由760mm高的水银柱产生．因此，大气压强银760毫米高水银产生的压强相等．

  通常情况下，表示气体压强的常用单位有帕斯卡、托、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.

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  4．气体压强与体积的关系

  这里所说的气体压强并不是指大气压强，而是指一定质量的气体的压强.

  由于气体的压强实质上是大量的做无规则运动的气体分子与容器壁不断碰撞而产生的，因此当其他条件不变的情况下，气体体积减小会使气体分子与容器壁碰撞的次数增多而使压强增大.

  在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小.

  5．沸点与大气压的关系

  实验表明，一切液体的沸点，都是气压减小时减小，气压增大时增大，同种液体的沸点不是固定不变的．说水的沸点是100℃必须强调是在标准大气压下．

  由于气压随高度增加，所以水的沸点随高度降低，例如：海拔1000米处水沸点约105℃，3千米处约97℃，在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶，水很难沸腾，因而在高山上烧饭要用不漏气的高压锅，锅内气压可以高于标准大气压，使水沸点高于100℃，不但饭熟得快，还可以节省燃料．

  6．活塞式抽水机的工作原理

  活塞式抽水机是利用活塞的移动来排出空气，造成内外气压差而使水在气压作用下上升抽出，当活塞压下时，进水阀门关闭而排气阀门打开；当活塞提上时，排气阀门关闭，进水阀门打开，在外界大气压的作用下，水从进水管通过进水阀门从上方的出水口流出．这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把水抽出来．

  7．离心式水泵的工作原理

  水泵在起动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，使泵内中心部分压强小于外界大气压强，当起动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里的水也随叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近的压强减小，大气压使低处的水推开底阀，沿进水管泵壳，进来的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水抽到了高处．

  活塞式抽水机和离心泵，都是利用大气压，把水抽上来，因为大气压有一定的限度，因而抽水机抽水的高度也有一定的限度，不超过10．3米．

  8. 标准大气压强

  大气压强不但随高度变化，在同一地点也不是固定不变的，通常把1.01325×10 /5（次幂）Pa的大气压强叫做标准大气压强。它相当于760mm水银柱所产生的压强。

  标准大气压强的值在一般计算中常取1.01×10 /5（次幂）Pa（101Pa），在粗略计算中还可以取作10 /5（次幂）Pa（100KPa）。 

  9.大气压强与海拔高度

  在海拔3000m之内，每上升10m大气压强约减小100Pa，每上升120m大气压强约减小1mmHg。  

[编辑本段]马德堡半球试验

  在17世纪那个时候，德国有一个热爱科学的市长，名叫格里克．他是个博学多才的军人，从小就喜欢听听伽利略的故事；爱好读书，爱好科学；一直读到莱比锡大学．1621年又到耶拿大学攻读法律；1623年，再到莱顿大学钻研数学和力学．他读了三所大学，知识面很广，上知天文，下识地理；什么数理、法律、哲学工程等等，无所不知，无所不通．因此，他能在军旅中过活；又可在政界中立足；更能在科学界发言．他是1631年入伍，在军队中担任军械工程师，工作很出色．后来，投身政界，1646年当选为马德堡市市长．无论在军旅中，还是在市府内，都没停止科学探索．

  1654年，他听到托里拆利的事儿，又听说还有许多人不相信大气压；还听到有少数人在嘲笑托里拆利；再听说双方争论得很激烈，互不相让，针锋相对．因此，格里克虽在远离意大利的德国，但很抱不平，义愤填膺．

  他匆匆忙忙找来玻璃管子和水银，重新做托里拆利这个实验，断定这个实验是准确无误的；再将一个密封完好的木桶中的空气抽走，木桶就“砰！”的一声被大气“压”碎了！

  有一天，他和助手做成两个半球，直径14英寸，即30多厘米，并请来一大队人马，在市郊做起“大型实验”．

  这年5月8日的这一天，美丽的马德堡市风和日丽，晴空万里，十分爽朗，一大批人围在实验场上，熙熙嚷嚷十分热闹．有的说这样，有的说那样；有的支持格里克，希望实验成功；有的断言实验会失败；人们在议论着，在争论着；在预言着；还有的人一边在大街小巷里往实验场跑，一边高声大叫：

  “市长演马戏了！市长演马戏了—”

  格里克和助手当众把这个黄铜的半球壳中间垫上橡皮圈；再把两个半球壳灌满水后合在一起；然后把水全部抽出，使球内形成真空；最后，把气嘴上的龙头拧紧封闭．这时，周围的大气把两个半球紧紧地压在一起．

  格里克一挥手，四个马夫牵来八匹高头大马，在球的两边各拴四匹．格里克一声令下，四个马夫扬鞭催马、背道而拉！好像在“拔河”似的．

  “加油！加油！”实验场上黑压压的人群一边整齐地喊着，一边打着拍子．

  4个马夫，8匹大马，都搞得浑身是汗．但是，铜球仍是原封不动．格里克只好摇摇手暂停一下．

  然后，左右两队，人马倍增．马夫们喝了些开水，擦擦头额上的汗水，又在准备着第二次表现．

  格里克再一挥手，实验场上更是热闹非常．16匹大马，死劲抗拉，八个马夫在大声吆喊，挥鞭催马……

  实验的上的人群，更是伸长脖子，一个劲儿地看着，不时地发出“哗！哗！”的响声．

  突然，“啪！”的一声巨响，铜球分开成原来的两半，格里克举起这两个重重的半球自豪地向大家高声宣告：

  “先生们！女士们！市民们！你们该相信了吧！大气压是有的，大气压力是大得这样厉害！这么惊人！……”

  实验结束后，仍有些人不理解这两个半球为什么拉不开，七嘴八舌地问他，他又耐心地作着详尽的解释：“平时，我们将两个半球紧密合拢，无须用力，就会分开．这是因为球内球外都有大气压力的作用；相互抵消平衡了．好像没有大气作用似的．今天，我把它抽成真空后，球内没有向外的大气压力了，只有球外大气紧紧地压住这两个半球……”．

  通过这次“大型实验”，人们都终于相信有真空；有大气；大气有压力；大气压很惊人，但是，为了这次实验，格里克市长竟花费了4千英镑．

简单的说 大气压强是某一点（测量点）处垂直于地面的单位面积上的空气的质量（重量） 这就很好理解啦 大气包围着地球 大气圈的外表面是圆的 那么地球某处海拔越高则其上部的气柱越短（越轻）反之亦然
但地球上某点的大气压强又不是恒定不变的 变化的原因就是其上气柱的质量（重量）在变化，重量变化的原因是大气的流动。温度更低的大气流动过来则大气压强就会变大；温度更高的大气流动过来则大气压强就会变小。这是因为温度高的大气的密度（重量）小，温度低的大气的密度（重量）大。
正是因为大气压强的变化（大气的流动）才会有艳阳高照 阴云密布这样的天气变化。因此，大气压强是天气预报中一个极其重要的数据指标。 我们都会有这样的经验：夏季中天气闷热 燕子会往高处飞的。这是因为闷热造成地表附近空气的密度小（单位体积内的气体分子少），轻微缺氧，所以感觉到闷吗．而燕子是可以飞的啊，所以它要往高处去，因为那里温度低一些（在近地表附近每升高1000米，温度会降低5－6摄氏度）空气的密度要大一些。
压强的国际单位制是－－牛顿/平方米
大气压强一般用巴（bar)--公斤力／平方厘米；还常用毫巴（mbar)为巴的千分之一
气压是随着高度增加而减小

物理-大气压强