【種花家務(wù)·物理】1-03-05氣壓計(jì)——『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』
【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』,此版叢書(shū)是“數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)編委會(huì)”于1963-1966年陸續(xù)出版,并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材,本系列叢書(shū)共包含17本,層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平,其最大特點(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書(shū)是大半個(gè)世紀(jì)前的教材,很多概念已經(jīng)與如今迥異,因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來(lái)自學(xué)。不過(guò)這套叢書(shū)卻很適合像我這樣已接受過(guò)基礎(chǔ)教育但卻很不扎實(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)缺。另外,黑字是教材原文,彩字是我寫(xiě)的備注。
【山話(huà)嵓語(yǔ)】『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)』其實(shí)還有新版,即80年代的改開(kāi)版,改開(kāi)版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容,直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過(guò)我依然選擇6677版,首先是因?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí),讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和計(jì)算模式的來(lái)由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小,即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開(kāi)版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)的自學(xué)教材,不該被埋沒(méi)在故紙堆中,是故才打算利用業(yè)余時(shí)間,將『數(shù)理化自學(xué)叢書(shū)6677版』上傳成文字版。?
第三章液體和氣體的一些性質(zhì)?
§3-5氣壓計(jì)
【01】測(cè)量大氣壓強(qiáng)的儀器叫做氣壓計(jì)。氣壓計(jì)有兩種,水銀氣壓計(jì)與無(wú)液氣壓計(jì)?,F(xiàn)在先來(lái)討論水銀氣壓計(jì),它是實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常使用的儀器。
【02】水銀氣壓計(jì)是根據(jù)托里拆利實(shí)驗(yàn),把裝滿(mǎn)水銀的玻璃管ED倒立在水銀槽C中做成的(圖3·22)。水銀槽的底部是皮囊B,B的下面有一個(gè)螺旋A。I是一支象牙針,固定在水銀槽上。氣壓計(jì)上部的S是刻度尺,尺上所刻的高度是從象牙針的尖端算起的。因此,使用時(shí),必須先仔細(xì)地看一下槽中的水銀面是否恰好和象牙針的尖端相接觸,否則應(yīng)該先旋動(dòng)螺旋A使它們恰好接觸,然后再行讀數(shù)。這種氣壓計(jì)叫做槽式水銀氣壓計(jì)。
【03】圖3·23的裝置叫做曲管水銀氣壓計(jì)。它的長(zhǎng)臂的頂端是封閉的,短臂是開(kāi)口的。因?yàn)殚L(zhǎng)臂水銀面的上方是真空,因而大氣壓的數(shù)值,就是兩臂中的水銀面的高度差。

【04】水銀氣壓計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是能夠精確地測(cè)出大氣壓的數(shù)值,缺點(diǎn)是比較笨重,容易打壞,并且玻璃管里面還可能有空氣跑進(jìn)去,影響它的精確度。
【05】無(wú)液氣壓計(jì)(圖3·24)用起來(lái)比較方便,其最大的優(yōu)點(diǎn)是便于攜帶。圖3·25是它的結(jié)構(gòu)的示意圖。它是一只表面呈波狀形的金屬盒1,盒里面的空氣已經(jīng)被抽出。2是一片彈簧,它的作用是通過(guò)盒中央的小柱,拉住金屬盒的面,使它不會(huì)被大氣壓強(qiáng)壓扁。當(dāng)大氣壓增加時(shí),盒面要向下凹一些;大氣壓減小時(shí),盒面要凸出一些。這些變化很微小,必須用傳遞機(jī)構(gòu)3(這種機(jī)構(gòu)的傳遞原理將在第十一章中講)把它傳給指針4,加以放大,然后在刻度盤(pán)5上讀出來(lái)。盤(pán)上的刻度是依據(jù)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)來(lái)刻的,因此,可以直接讀出大氣壓是多少毫米水銀柱高。

【06】無(wú)液氣壓計(jì)對(duì)氣壓的變化很靈敏,但由于彈簧的彈力不穩(wěn)定,其準(zhǔn)確度比水銀氣壓計(jì)要差一些。平常使用時(shí),應(yīng)該先同水銀氣壓計(jì)核對(duì)一下,記下它們的相差,以便作必要的修正。
習(xí)題3-5
1、試計(jì)算1個(gè)大氣壓,即1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于多少厘米的水柱高?【1033.6厘米水柱高】
2、解釋下列現(xiàn)象:
(1)如果在煤油桶上只開(kāi)一個(gè)小孔,煤油就不容易倒出來(lái),為什么?
(2)從很深的海底捕到的魚(yú),一出水面,體腔常常會(huì)脹破.這是什么道理?[提示:從魚(yú)體腔內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界壓強(qiáng)變化來(lái)考慮]
(3)大氣壓強(qiáng)這么大,為什么我們總是感覺(jué)不到?
(4)拿一根一端封閉的玻璃管裝滿(mǎn)了水,把管倒立在水中,管內(nèi)外的水面會(huì)一樣高嗎?為什么?
3、估計(jì)一下你的手掌的面積有多少平方厘米,然后求出它受到多少公斤的大氣壓力?!炯s130厘米2,約135公斤】
4、氣壓計(jì)在山腳下的指示為760毫米水銀柱高,在山頂上的指示為650毫米水銀柱高。問(wèn)這座山約有多高?!?320米】
5、飛機(jī)在離地面2千米高空飛行。問(wèn)飛機(jī)上的大氣壓約有多大?【約593毫米水銀柱高】