Измерение атмосферного давления. Опыт Торричелли. Барометр - анероид. Атмосферное давление на различных высотах.

Измерение атмосферного давления 7 класс

Что мы должны узнать:

• Какие существуют приборы для измерения атмосферного давления?
• На чём основан принцип действия этих приборов?
• Единицы измерения атмосферного давления
• Атмосферное давление на разных высотах
• Влияние атмосферного давления на климат и здоровье человека

Измерение

атмосферного давления

Итальянский ученый,

впервые измеривший

атмосферное

давление,

проведя опыт, названный

впоследствии

его именем

Эванджелиста Торричелли

(1608 – 1647 )

Опыт Торричелли

760 мм

1634 год

• Почему ртуть не выливается ?

Давление внутри

жидкости на

одном и том же уровне одинаково

по всем направлениям

h

а 1

а

р атм = р ртути

На практике атмосферное давление измеряют миллиметрами ртутного столба

( мм рт. ст.)

1 мм рт. ст. – внесистемная единица атмосферного давления

!

Выразим 1 мм рт. ст. в паскалях (Па)

р = ρgh

р = ρgh = 13600 кг/м 3 х 9,8 Н/кг х 0,001 м

!

1 мм рт.ст.=133,3 Па

2 мм рт. ст. = 2 х 133,3 Па = 266,6 Па

10 мм рт. ст. = 10 х 133,3 Па =1333 Па

Высота столбика ртути в опыте Торричелли

составляла 760 мм

Давление атмосферы, равное давлению

столба ртути высотой 760 мм называют

нормальным атмосферным давлением

р 0 =760 мм рт. ст. =101 300 Па =1013 гПа

!

низкое

высокое

К трубке со ртутью прикрепили шкалу и получили

прибор для измерения атмосферного давления –

ртутный барометр

Измерение атмосферного давления

Ртутный барометр

• Атмосферное давление измеряется по высоте столба ртути в запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью.
• В своём сочинении "Opera geometrica" (Флоренция, 1644 г.) Торричелли излагает свои открытия и изобретения, среди которых самое важное место занимает изобретение ртутного барометра.
• Ртутные барометры — наиболее точные приборы;
• Ими оборудованы метеорологические станции, по ним проверяют работу других видов барометров.

Барометр -

(от др.- греч.  βάρος — «тяжесть» и μετρέω — «измеряю»)  

• Прибор для измерения

атмосферного давления

• Жидкостные – ртутный, водяной
• Механический - анероид
• Цифровой

Измерение атмосферного давления

Водяной барометр

Водяные барометры были сооружены:

• Паскалем   (г. Руан , 1646г.) 

• Отто фон Герике (г. Магдебург , 1660г.)
• Самый большой водяной барометр

высотой 12 м был сконструирован

в 1987 году Бертом Болле,

хранителем Музея барометров

в Мартенсдейке ,

(Нидерланд),

где он и установлен.

Барометр – анероид (безжидкостный) – прибор для измерения атмосферного давления.

• 1 – корпус
• 2 – полая металлическая коробочка с гофрированной поверхностью, из которой откачан воздух
• 3 – стекло
• 4- шкала
• 5 – пружинящая металлическая пластина
• 6 – стрелка
• 7 - ось

Измерение атмосферного давления

Барометр - анероид

9

6

5

8

2

7

1 – корпус; 2 – гофрированная металлическая пустотелая коробочка; 3 – стекло; 4 – шкала; 5 – металлическая плоская пружина; 6 – спиральная пружина; 7 - нить;

8 – передаточный механизм; 9 - стрелка-указатель.

Применение барометров

• Определение высоты полета самолета – барометрический высотомер

• В метеорологии – регистрация колебаний атмосферного давления с течением времени – самопишущие приборы – барографы.
• Сведения о верхних слоях атмосферы

получают с помощью шара-радиозонда

При запуске шар заполняется не полностью.

На высоте 30-35 км шар взрывается

Атмосферное давление

понижается

повышается

появление облачности, повышение влажности

хорошая погода

зимой - холодно

зимой - потепление

летом - похолодание

летом- жарко

Изменение атмосферного давления с высотой

• Нормальное атмосферное давление – атмосферное давление, равное давлению столба ртути высотой 760 мм при температуре 0 С.
• Нормальное атмосферное давление равно 101300 Па
• На каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм рт.ст.

Цифровой барометр

предназначен для измерения атмосферного давления и вывода результатов в килопаскалях и миллиметрах ртутного столба. Основу барометра составляет плата  Amicus18 и специальные датчики.

Единицы измерения атмосферного давления

Атмосферное давление на разных высотах

Чем выше, тем меньше атмосферное давление, т.к. толщина воздушного слоя, давящего на поверхность уменьшается.

Кроме того плотность воздуха тем меньше, чем больше высота.

Через каждые 12 м давление уменьшается на 1 мм рт.ст.

Определение высоты полёта

Барометр может служить для определения высоты полета самолета.

Такой барометр называется барометрический высотомер или альтиметр. Идея опыта Паскаля легла в основу конструкции альтиметра. Он определяет высоту подъема над уровнем моря по изменению атмосферного давления.

Зависимость атмосферного давления и погоды

Прогноз погоды невозможен без измерения атмосферного давления, изменение которого влечёт изменение температуры, осадки. Из-за неравномерного прогревания воздуха возникают области с повышенным и пониженным давлением. Возникают циклоны, антициклоны, различные ветры при перемещении слоёв воздуха.

Зависимость атмосферного давления и погоды

При наблюдении погоды в метеорологии, если необходимо зарегистрировать колебания атмосферного давления в течение некоторого промежутка времени, пользуются самопишущим прибором - барографом.

Сведения о верхних слоях атмосферы получают с помощью шара-радиозонда, причем у поверхности Земли при запуске его оболочка заполняется не полностью .

Влияние атмосферного давления на организм человека

Резкие изменения погоды не могут не сказываться на нашем здоровье. В первую очередь страдают сердце и сосуды. Они не успевают подстраиваться под перепады атмосферного давления. Кровоток нарушается, возрастает нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, изменяется кровяное давление.

Мозг страдает от недостатка кислорода. Перемены погоды влияют на каждого человека по разному. Кто-то страдает от  головных болей, у других обостряются хронические болезни, у третьих начинает ломить суставы, возникает кожный зуд, обостряются аллергии.

Домашнее задание

По учебнику: § 42, 43, 44 ;

упр. 20 – устно, упр. 21 – письменно

Спасибо за работу на уроке!!!