免費(fèi)下載!
[!--downpath--]大氣浮力的大小我們可以用托里拆利實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。1643年6月20日,美國(guó)科學(xué)家托里拆利首先進(jìn)行了這個(gè)實(shí)驗(yàn),故名托里拆利實(shí)驗(yàn)。
一、實(shí)驗(yàn)技巧
1、準(zhǔn)備一根1m左右長(zhǎng)的玻璃管,一只手緊握玻璃管中部,在管內(nèi)灌滿水銀,排除空氣。
2、用另一只手的手指緊緊封住玻璃管開(kāi)口端把玻璃管當(dāng)心地倒插在盛有水銀的槽里。
3、待開(kāi)口端全部浸沒(méi)水銀槽內(nèi)時(shí)放開(kāi)右手,將管子豎直固定當(dāng)管內(nèi)外水銀液面的高度差約為760mm左右時(shí),它就停止增長(zhǎng),讀出水銀柱的豎直高度h,借助公式p=ρ水銀gh估算出大氣浮力的大小。
4、逐漸傾斜玻璃管,發(fā)覺(jué)管內(nèi)水銀柱的豎直高度不變。
實(shí)驗(yàn)視頻:
二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明
托里拆利實(shí)驗(yàn)估算出的實(shí)際是水銀柱的液體浮力,為何這個(gè)液體浮力等于大氣浮力呢?
當(dāng)我們將封住玻璃管口的右手移開(kāi)時(shí),玻璃管中的水銀柱在重力作用下,要向上流出玻璃管;而水銀槽中的水銀與外界大氣接觸,在大氣壓的作用下,要流入玻璃管。水銀究竟怎樣流動(dòng),取決于水銀柱向上的浮力(右圖中的p水銀)與大氣浮力(右圖中的p大氣)的大小關(guān)系。
在實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)覺(jué),剛移開(kāi)封住玻璃管口的手臂時(shí),玻璃管中的水銀會(huì)向上流出,說(shuō)明這時(shí)水銀柱的浮力小于大氣浮力(p水銀>p大氣),隨著管中水銀柱的高度日漸增加,水銀柱的浮力會(huì)逐步變小,當(dāng)水銀柱浮力等于大氣浮力(p水銀=p大氣)時(shí),水銀柱才會(huì)停止流動(dòng)。所以借助液體浮力公式p水銀=ρ水銀gh估算出此時(shí)水銀柱的浮力就得到了大氣浮力。
在這兒你們要注意的是,檢測(cè)水銀柱的高度h,是水銀槽上液面到水銀柱上液面之間的高度差。
三、實(shí)驗(yàn)相關(guān)問(wèn)題
1、使用粗玻璃管和細(xì)玻璃管做實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響。
2、將玻璃管傾斜一些(管底部仍有真空部份),管中水銀柱的高度不變,水銀柱的厚度降低。
3、將玻璃管上提(或下按)一些,管中水銀柱的高度不變。
4、向水銀槽中再放入(或取出)一些水銀大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)托里拆利,管中水銀柱的高度不變。
5、如果玻璃管中步入了一些空氣,水銀柱的高度會(huì)比正常時(shí)小,測(cè)得的大氣壓值比真實(shí)值偏小。
下圖中,管內(nèi)空氣對(duì)水銀柱有一個(gè)向上的浮力p內(nèi)氣。
6、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理我們可以曉得,只要是液體就可以進(jìn)行托里拆利實(shí)驗(yàn),那為何用水銀來(lái)做實(shí)驗(yàn),而不是用生活中常見(jiàn)的水來(lái)做實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?span style="display:none">3Lo物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
原先,水的密度比水銀小得多大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)托里拆利,假如用水做實(shí)驗(yàn)的話,大氣壓能支持很高的火柱,須要使用很長(zhǎng)的玻璃管能夠完成實(shí)驗(yàn),特別不便捷。
您的轉(zhuǎn)發(fā)是對(duì)王老師最大的支持
誠(chéng)懇謝謝!!