课件：托里拆利实验.doc

课件：托里拆利实验托里拆利实验器(J2116型)水银1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接)水槽(烧杯)。1643年6月20日意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。实验方法1.一只手握住玻璃管中部在管内灌满水银排出空气用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里待开口端全部浸入水银槽内时放开手指将管子竖直固定当管内水银液面停止下降时读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差约为760mm。2.逐渐倾斜玻璃管发现管内水银柱的竖直高度不变。3.继续倾斜玻璃管当倾斜到一定程度管内充满水银说明管内确实没有空气而管外液面上受到的大气压强正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。4.用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做把它们并列在一起对比)可以发现水银柱的竖直高度不变。说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。(控制变量法)5.将长玻璃管一端用橡皮塞塞紧封闭往管中注满红色水用手指堵住另一端把玻璃管倒插在水中松开手指。观察现象并提问学生：“如把顶端橡皮塞拔去在外部大气压强作用下水柱会不会从管顶喷出?”然后演示验证从而消除一些片面认识加深理解。6.通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强作为1个标准大气压符号为1atm(atm为压强的非法定单位)1atm的值约为1.013×10^5Pa实验说明1.不可以用其他液体代替水银若用水代替高度会达到10.336米在普通实验室中不现实因而不可行;详细过程：已知ρ水银=13600kg/m∧3;∵水柱产生的压强与水银柱产生的压强相等即p水=p水银ρ水gh水=ρ水银gh水银∴h水=ρ水银/ρ水×h水银=13600kg/立方米/1000kg/m3×0.76m=10.336m2.若操作正确测量值小于真实值则可能是管内有气体;若测量值大于真实值则可能是没有把管放竖直且沿管的方向测量水银柱的高度。3.实验结果(水银高度)与试管粗细无关。补充托里拆利实验时若管内有少许空气水银柱高度将改变实验结果偏小。1、玻璃管倾斜液柱变长但垂直高度不变对实验结果无影响。2、玻璃管向上提或下压液柱不变对实验结果无影响。3、水银槽中水银的多少对实验结果无影响。4、玻璃管的粗细对实验结果无影响。5、不小心玻璃管顶部弄破会出现什么现象?像喷泉一样喷出吗?答：水银全部退回水银槽直至与液面相平(形成连通器前提是水银槽够高否则槽内水银将会溢出)6、不小心弄破玻璃管侧面会出现什么现象?答：小洞以上的水银柱向上移动置顶小洞以下的水银柱全部退回水银槽直至与液面相平。