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[!--downpath--]【儀器設備】
托里拆利實驗器具(J2116型)、水銀、1米以上長玻璃管(或兩根玻璃管用橡皮管連接)、量筒、綠水。
【實驗方法】
1、一只手握緊玻璃管中部,將管內充滿水銀,排除空氣,另一只手的手指緊緊堵住玻璃管的開口端(圖1.33-1A),小心插入將玻璃管倒置在裝滿水銀的水槽中(圖1.33-1 B),當開口端完全沒入水銀槽中時松開右手,垂直固定水銀管(圖1.33-1 C),讀取水銀柱的垂直位置。 垂直高度。
2. 逐漸傾斜玻璃管(圖1.33-1 D),管內水銀柱的垂直高度保持不變。
3、繼續傾斜玻璃管(圖1.33-1e),當傾斜到一定程度時,管內充滿水銀,說明管內確實沒有空氣。
4、用不同直徑的玻璃管和不同長度的玻璃管重復這個實驗(或同時做,并排比較),可以發現水銀柱的垂直高度保持不變。 這表明大氣浮力與玻璃管的厚度和長度無關。
5、用橡皮塞塞緊長玻璃管的一端,在管內注滿綠水,用手掌擋住另一端,將玻璃管倒置插入水底,右手握?。▓D1.33-2). 觀察現象問中學生:“如果拔掉頂部的橡膠塞,火柱會不會在外界大氣浮力的作用下從管道頂部噴出?” 然后進行論證和驗證,從而去除一些片面的認識,加深認識。
【防范措施】
1、說明托里切利真空的存在是實驗的重點,只有這一點成立,才能得出“水銀柱的浮力等于大氣的浮力”的結論。
2、汞有劇毒,對人體的危害尤其大托里拆利大氣壓強實驗,必須十分注意安全處理。 玻璃管應選擇管壁較厚、內徑較小的。 操作時應避免碰撞和搖晃,以防管道扭曲。 水星不能丟在教室里。 倒水銀時,最好用注射針或細頸尖口的漏斗,并用大塑料盒(搪瓷盆)墊底,防止銀水濺到地上。 手指 若手指有傷口,切勿帶傷口操作,可戴上合適的橡膠手套保護小指。 如果水銀灑在地上,請嘗試將其收集起來。 如果難以收集,可撒硫磺粉硫化,然后收集掩埋,并開窗通風。
3、為減少實驗偏差,必須注意:①玻璃管和水銀罐必須清潔干燥,無灰塵、雜質和水分。 ②水銀一定要干凈,如果混入灰塵雜質,或溶解在其他金屬中形成汞齊附著在玻璃管內表面,讀數會不準確,影響療效。 ③ 灌汞時和灌汞后,水銀罐內不能混入空氣。 紗布包線或漆包線仍可通到玻璃管頂部。 灌入水銀時,不時帶動包著紗布的金屬絲上下移動,使氣泡隨之排出。
4、托里切利實驗是定量檢測大氣浮力值的重要實驗。 班主任要精心策劃,規范操作,為中學生樹立榜樣。 教中學生讀書觀察:米尺的起始線與水槽內水銀面的凸面應在同一水平線上; 讀數時,視線應與水銀面和刻度線在同一水平線上。
【參考】
大氣浮力也可以通過以下實驗進行簡要測量。 如圖1.33-3,取一個注射器,在活塞柄上套一根繩子,將活塞推到頂端托里拆利大氣壓強實驗,用右手(或橡皮帽)堵住注射孔,逐漸放上槽碼、鉤碼或重物下吊在絞索下,吊至活塞剛被帶動,測出吊物的重量G,活塞的截面積S,用公式P=G/S計算該值的大氣浮力。 例如,外徑約25分米的30毫升注射器,其橫截面積約為49分米。 在實驗過程中,它可以掛起4.9公斤多一點的重量。 注意不要掛太重的物件,注意用手托住活塞下方的活塞,防止往下拉活塞時折斷。
也可以用兩個圓盤狀的塑料衣鉤(商店有售),將圓盤相互擠壓,排掉空氣,在下面的掛鉤上逐漸加重物,也可以簡單地測量大氣浮力。
標準大氣壓=760毫米汞柱=76分米汞柱=1.013×105帕斯卡=10.336米火柱。