某课外兴趣小组用容积为20cm3的注射器、弹簧测力计、刻度尺各一只,设计了一个估测大气压强的小实验,主要步骤如下:

2个回答

  • 首先,压强与力不是一个概念,大气压强不会与拉力成为一对平衡力.

    其次,正是因为大气压强是各个方向的,所以注射器所有暴露在空气中的部分都受到大气压力的作用.所以与拉力平衡的力就是大气压强在注射器横截面上的作用力.也就是说同一大气压下,横截面积越大,大气对活塞的压力越大.

    再者,我们从力的平衡条件————力的大小,方向,作用点来分析具体情况.

    活塞往外拉时,外部气压不变,对注射器活塞产生一个恒定的大气压力.需提供一个恒定力与受到的大气压力平衡,这个力就是拉力.大气压力顺着活塞杆指向注射器内部,而拉力顺着活塞杆指向外部,方向相反.大气压力等效作用于活塞中心,拉力也是.

    注意:大气压力确实是从外部以任意方向作用于注射器的各个部位的,并且总的合力为零(大气压强处处均匀的话).这是因为所有方向的大气压力总能找到相反的大气压力,并且两两抵消,这样合外力为零,比如上例中注射器的管壁,因为是轴对称的,所以管壁受到大气压力的合外力为零.如果要特别研究物体特定部位上受到的大气压力,比如此例中注射器的活塞,它受到的大气压力为活塞的横截面积乘以大气压强.

    上题中的大气压力即是指活塞受到的大气压力.