【实验名字】托里拆利实验
【实验時间】1643年
【实验者】托里拆利(西班牙科学家,伽利略的学员和小助手)
【实验目地】精确精确测量出了大气压强的值
【实验器械】约长1m的玻璃管、水银、水银槽、米尺(标尺)、胶皮手套
【实验设备】如图已知
【实验重现】
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【实验全过程】
1、一只手握紧玻璃管中南部,在管外灌满水银,排出来气体,用另一只手指头牢牢地堵塞玻璃管张口端,并把玻璃管当心地倒插在盛满水银的槽里,待张口端所有渗入水银槽内时放宽手指头,将水管竖直固定不动,当管外水银液位终止降低,读取这时水银液柱与不锈钢水槽中水准液位的竖直高度差,约为760mm。
2、慢慢歪斜玻璃管,发觉管外水银柱的竖直高度不会改变。
3、再次歪斜玻璃管,当歪斜到一定水平,管内充满水银,表明管外的确沒有气体,而在水管外液位上遭受的大气压强,更是大气压强兼容着管外760mm高的汞柱,除此之外大气压力跟760mm高的汞柱造成的气体压强相同。
4、用公称直径不一样的玻璃管和长度不一样的玻璃管改版这一实验(或另外做,把他们并排在一起比照),能够发觉水银柱的竖直高度不会改变。表明大气压强与玻璃管的大小、长度不相干。
【谢教师讲解】
在本实验中,为何玻璃管外边大气压强=760mmHg造成的气体压强呢?
如图已知,当玻璃管中的水银已不降低,玻璃管内的水银和水银槽中的水银均静止不动,处在均衡情况。人们选择玻璃管内和水银槽水银面等高线的水银塑料薄膜A为科学研究另一半,其受压是均衡的,它遭受上边水银柱的工作压力F1和下边遭受大气压力的工作压力F2是相同的。
即:F2=F1
得:p2·S2=p1·S1
∵ S1=S2
∴ p2= p1
p0=p2=ρ水银·g·h水银=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m≈1.013×105Pa
一般大家把高760mm的汞柱所造成的气体压强,做为1个标准大气压,标记为1atm,1atm的值约为1.013×105Pa。
依据左右剖析,所知:
1、若管外有少量气体,水银柱高度将更改,实验結果偏小。
2、玻璃管歪斜,液柱拉长,但竖直高度不会改变,对实验結果无危害。
3、玻璃管往上提或舒张压,液柱不会改变,对实验結果无危害。
4、水银槽中水银的是多少对实验結果无危害。
5、玻璃管的大小对实验結果无危害。
【思索】
1、本实验中采用的关键物理方式有什么?
2、倘若一不小心在玻璃管顶端弄破一个小圆孔,会出現哪些状况?水银会像广场喷泉一样喷出来吗?
3、倘若一不小心在破玻璃管侧边弄破一个小圆孔,会出現哪些状况?
4、托里拆利为啥水银做这一实验,而无需更非常容易获得的水?倘若自来水替代水银做这一实验,可否测到大气压强的值?
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