托里拆利實(shí)驗(yàn)

1、-作者xxxx-日期xxxx托里拆利實(shí)驗(yàn)【精品文檔】托里拆利實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)步驟1一只手握住玻璃管中部，在管內(nèi)灌滿水銀，排出空氣，用另一只手指緊緊堵住玻璃管開口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里，待開口端全部浸入水銀槽內(nèi)時(shí)放開手指，將管子豎直固定，當(dāng)管內(nèi)水銀液面停止下降時(shí)，讀出此時(shí)水銀液柱與水槽中水平液面的豎直高度差，約為760mm。2逐漸傾斜玻璃管，發(fā)現(xiàn)管內(nèi)水銀柱的豎直高度不變。3繼續(xù)傾斜玻璃管，當(dāng)傾斜到一定程度，管內(nèi)充滿水銀，說明管內(nèi)確實(shí)沒有空氣，而管外液面上受到的大氣壓強(qiáng)，正是大氣壓強(qiáng)支持著管內(nèi)760mm高的汞柱，也就是大氣壓跟760mm高的汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等。4用內(nèi)徑不同的玻璃管和長短

2、不同的玻璃管重做這個(gè)實(shí)驗(yàn)（或同時(shí)做，把它們并列在一起對比），可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強(qiáng)與玻璃管的粗細(xì)、長短無關(guān)。（控制變量法）5將長玻璃管一端用橡皮塞塞緊封閉，往管中注滿紅色水，用手指堵住另一端，把玻璃管倒插在水中，松開手指。觀察現(xiàn)象并提問學(xué)生：“如把頂端橡皮塞拔去，在外部大氣壓強(qiáng)作用下，水柱會(huì)不會(huì)從管頂噴出？”然后演示驗(yàn)證，從而消除一些片面認(rèn)識(shí)，加深理解。6通常人們把高760毫米的汞柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，作為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，符號(hào)為1atm（atm為壓強(qiáng)的非法定單位），1atm的值約為1.013105Pa二、實(shí)驗(yàn)說明1.不可以用其他液體代替水銀，若用水代替，高度會(huì)達(dá)到10.336米，

3、在普通實(shí)驗(yàn)室中不現(xiàn)實(shí)，因而不可行；詳細(xì)過程：已知水銀=13600kg/m3;水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等即p水=p水銀，水gh水=水銀gh水銀h水=水銀/水h水銀=13600kg/立方米/1000kg/m2.若操作正確測量值小于真實(shí)值，則可能是管內(nèi)有氣體；若測量值大于真實(shí)值，則可能是沒有把管放豎直，且沿管的方向測量水銀柱的高度。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果(水銀高度)與試管粗細(xì)無關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)1、托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，若管內(nèi)有少許空氣，水銀柱高度將改變，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小。2、玻璃管傾斜，液柱變長，但垂直高度不變，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。3、玻璃管向上提或下壓，液柱不變，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。4、水銀槽中水銀的多少對實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)果無影響。5、玻璃管的粗細(xì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。6、不小心玻璃管頂部弄破，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？像噴泉一樣噴出嗎？答：水銀全部退回水銀槽直至與液面相平（形成連通器，前提是水銀槽夠高，否則槽內(nèi)水銀將會(huì)溢出）7、不小心弄破玻璃管側(cè)面，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？答：小洞以上的水銀柱向上移動(dòng)置頂，小洞以下的水銀柱全部退回水銀槽直至與液面相平。引申著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)第一次準(zhǔn)確的測出了大氣壓的值，該實(shí)驗(yàn)的過程是：首先將長約1m的玻璃管裝滿水銀，然后倒插入水銀槽中，水銀面將下降至76cm處（假定當(dāng)時(shí)大氣壓為76cm汞柱）就不再下降，此時(shí)管內(nèi)水銀面上方是真空。如圖所示，PA=P大氣壓 PB= P汞柱=r汞gh汞BA由于PA=

5、 PB 所以P大氣壓 = P汞柱=r汞gh汞 ，通過此公式根據(jù)水銀柱的高度就可以計(jì)算出大氣壓的值。假如在高山上做托里拆利實(shí)驗(yàn)，水銀柱會(huì)降低，說明高山上的氣壓比地面氣壓小。 由于液體壓強(qiáng)只跟液體密度和液柱高度有關(guān)，且P大氣壓保持不變，故可得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：a將玻璃管加粗（或變細(xì)），管內(nèi)外水銀面高度差不變；b將玻璃管向上提一些（管口還在水銀面下），管內(nèi)外水銀面高度差不變；c將玻璃管向下按一些（管內(nèi)液面上方還有真空），管內(nèi)外水銀面高度差不變；d將玻璃管傾斜（管內(nèi)液面上方還有真空），管內(nèi)外水銀面高度差不變，但是管內(nèi)水銀柱的長度變長。引申一：如果將托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置改制成水銀氣壓計(jì)，并把刻度標(biāo)在玻璃管壁上，當(dāng)管子傾斜時(shí)，由于水銀柱長度變長，故讀數(shù)會(huì)偏大。引申二：如果管頂距水銀槽內(nèi)液面不到76cm，則管頂處所受到的壓強(qiáng)P=P大氣壓-P汞柱。如果此時(shí)管頂被打破，根據(jù)連通器原理，管內(nèi)水銀不但不會(huì)噴出，反而會(huì)下降至與管外水銀面相平。引申三：如果實(shí)驗(yàn)時(shí)管內(nèi)不小心混進(jìn)了少許空氣，則P汞柱+P空氣柱=P大氣壓，即P汞柱P大氣壓，故測量值小于大氣壓的真實(shí)值。此時(shí)，由于密閉氣體壓強(qiáng)跟氣體體積成反比，可得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：a 將玻璃管向上提一些（管口還在水銀面下），管內(nèi)外水銀面高度差將變大；b將玻璃管向下按一些，管內(nèi)外水銀面高度差將變??；c將玻璃管傾斜，因管內(nèi)水銀柱變長而使