Презентация "Барометры. Барометр-анероид." по физике – проект, доклад

ОБОШИ «СУДЖАНСКАЯ ШКОЛА-ИНТЕРНАТ» ДОКЛАД ПО ФИЗИКЕ НА ТЕМУ «БАРОМЕТР-АНЕРОИД» ВЫПОЛНИЛ: НЕКЛЮДОВ ИГОРЬ, УЧЕНИК 7 «А» КЛАССА ПРОВЕРИЛА: НОВИКОВА ЛЮДМИЛА ВИКТОРОВНА 2014-2015 учебный год

До середины XIX в. для измерения атмосферного давления применяли лишь жидкостные (главным образом, ртутные) барометры, изобретенные Эванджелистом Торричелли.

Эванджелиста Торричелли (1608-1647)

Итальянский ученый, занимающийся изучением атмосферного давлений.

Давление жидкости зависит

от высоты столба жидкости.

Барометр Торричелли

Торричелли использовал поставленный в 1643г. итальянским исследователем Вивиани эксперимент. Последний заключался в том, что длинную (около метра) стеклянную трубку, запаянную с одного конца, наполняли ртутью и, плотно закрыв, опускали ее не запаянный конец в чашу, в которой также была ртуть. После того как трубку открывали, часть ртути из нее выливалась и над поверхностью оставшейся в трубке ртути образовывалась пустота. Торричелли объяснил это явление тем, что в трубке должен остаться столб ртути, давление которого уравновесит давление воздуха, а образовавшийся над ртутью вакуум получил название «Торричеллиева пустота».

РТУТНЫЙ БАРОМЕТР

Простейший ртутный барометр представляет собой наполненную ртутью стеклянную трубку, опущенную открытым концом в чашку со ртутью. Ртуть в трубке поднимается и опускается в соответствии с изменениями погодных условий.

Конструкции всех современных ртутных барометров основываются на принципе Торричелли. Изменение высоты столба ртути в трубке прибора изменяет и ее уровень в чаше. Перед считыванием показаний нулевая отметка подвижной шкалы совмещается с уровнем ртути в чаше.

0

Ртутный барометр

Барометр-анероид

В 1843 г. итальянский ученый Люсьен Види разработал новый вид барометра. Это изобретение получило название анероид, что означает «без жидкости»: главным элементом в нем является круглая металлическая коробка (сильфон), из которой откачан воздух. Вызванное изменением атмосферного давления перемещение стенки передается стрел­ке, двигающейся по круговой шкале, градуированной в единицах давления (кПа или мм рт. ст.). Сифоны совре­менных барометров изготавливаются из никель-серебряного сплава или зака­ленной стали; для лучшей гибкости их делают гофрированными. Иногда для выпрямления стенок при понижении давления внутри коробки устанавлива­ется пружина, в других случаях стенки выпрямляются сами, поскольку изго­товлены из упругого металла.

В 1844 г. Люсьен Види сконструировал новый, безжидкостный барометр, получивший название барометр-анероид (от греческого слова «анерос» — безжидкостный).

Барометр.

Барометр – это металлический прибор для измерения атмосферного давления. Цена одного деления равна двум мм рт. ст. По строению похож на манометр.

Барометр-анероид.

Строение: это металлическая коробочка, из которой выкачан воздух. К ней крепится пружинка чтобы её не раздавило атмосферное давление. Пружину крепят к стрелке с помощью придаточного механизма.

Анероид

Чувствительным элементом анероида служит гибкая герметическая металлическая коробка (сильфон), расширяющаяся или сжимающаяся под действием атмосферного давления. Анероидные коробки, снабжены рычажной передачей, которая перемещает стрелку по круговой шкале. На схеме AB – рычаг, поворачивающийся относительно шарнирной опоры C, а DEF – коленчатый рычаг с шарнирной опорой E.

1- гофрированная коробочка. Внутри коробки создано сильное разрежение. При повышении атмосферного давления коробка сжимается, и ее верхняя поверхность начинает тянуть прикрепленную к ней пружину 2. 2- пружина. К пружине с помощью передаточного механизма 3 прикреплена стрелка-указатель 4. 3- передаточный механизм 4- стрелка 5- шкала Градуировку шкалы анероида осуществляют и выверяют по показаниям ртутного барометра.

1 гПа = 100 Па 1 мм рт ст = 133,3 Па

1 – корпус 2 – гофрированная коробочка 3 – стекло 4 - шкала 5 – металлическая пластина 6 - стрелка 7 - ось

Барометр – анероид (безжидкостный).

Недостатки-достоинства

Барометры-анероиды менее надежны, чем ртутные, так как содержащиеся в них пружины и мембраны со временем изменяют свою упругость. Вследствие своей портативности и отсутствия жидкости они более удобны в обращении и потому широко используются на практике.

Приборы для измерения атмосферного давления

Нормальным атмосферным давлением называют такое давление, которое уравновешивается столбом ртути высотой 760 мм при температуре 0 °С. Понижение атмосферного давления предвещает ухудшение погоды.

По мере подъема над поверхностью Земли атмосферное давление понижается на 1 мм рт. ст. на каждые 12 м подъема.

Понижение давления сопровождается уменьшением плотности атмосферы, и она постепенно переходит в космическое пространство. На высоте 6 км давление воздуха примерно вдвое меньше, чем на поверхности Земли.

Барометр – физический прибор для измерения атмосферного давления.

Альтиметр (Высотомер) - прибор, показывающий высоту над уровнем моря, работает на барометрическом принципе.

Справка из Военно-авиационного словаря: "Высотомер – пилотажно-навигационный прибор, указывающий высоту полета. По принципу устройства высотомеры делятся на барометрические и радиотехнические. Высотомер называют также альтиметром."

Механические барометрические высотомеры - альтиметры.

Диапазон измеряемых высот лежит в пределах от 0 до 20 км и выше. Измерение высоты полета с помощью барометрического высотомера сводится к определению абсолютного давления в атмосфере.

Высотомер (альтиметр) Прибор для измерения высоты. Принцип работы прибора основан на закономерном изменении атмосферного давления при изменении высоты. Внешне, высотомер схож с большими наручными часами и крепится на запястье или грудную перемычку подвесной системы парашютиста.

Барометрический высотомер. Цена деления шкалы высотомера 20 метров. Снабжен барометрической шкалой, размеченной в миллибарах.

1 bar = 100 000 паскалей (Пa) 1 mbar = 0.001 bar = 100 Пa

Различные давления на разных высотах

Высотомер

Уменьшение давления на 1 мм.рт.ст. соответствует подъему на высоту 12 м.

Сифонный барометр

В сифонном барометре изменения уровня ртути в открытом конце трубки посредством грузика W с противовесом C передаются стрелке, которая указывает на надписи круговой шкалы, предсказывающие погоду.

Барометр Фортина

В 1810 г. французский конструктор Жан Фортин вместо перемещения шкалы перед каждым считыванием показаний предложил изменять уровень ртути в чаше. Для этого ее дно изготавливалось из гибкой кожи, степень прогиба которой можно было менять при помощи специального винта, добиваясь большей точности совмещения уровня ртути с нулевой отметкой шкалы.

Барометр Фортина – это чашечный барометр, в котором нуль шкалы устанавливается путем вращения винта А до соприкосновения костяного острия T c поверхностью ртути; для более точного отсчета по шкале предусмотрен верньер (нониус).

Приборы очень облегчают жизнь человека. Теперь без них ты никуда! Как ты без приборов узнаешь: Какая температура на улице? Какое давление у больного? Как узнать длину бруска? Какое давление в колёсах автомобиля?

Вывод.

СПАСИБО за ВНИМАНИЕ!

Источники

https://ru.wikipedia.org/wiki http://sfiz.ru/page.php?id=419 http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/57722/%D0%A2%D0%BE%D1%80%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B8 http://astro.uni-altai.ru/~aw/blog/2010/06/barometer-aneroid.html https://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%FB%F1%EE%F2%EE%EC%E5%F0