托里拆利实验

托里拆利实验 - 图1本实验及后面两个实验都用到水银。实验时一定要注意安全,人的皮肤不可与水银直接接触。实验环境的温度尽量低一些,以减缓水银的蒸发。在实验中万一不慎将水银洒落在桌面或地面上,一定要立即用硫磺洒在水银散落处,然后用硬纸片刮入畚箕,对于细小的水银球,可用锥形瓶,加橡皮塞,塞子上分别插入两根玻璃管,一根长管通到瓶底,另一端用橡皮管接一尖嘴玻璃管,如图所示。一根短管口接抽气机抽气,尖嘴口可将地上或板缝中的一些水银球吸入瓶中。瓶中放水是为了防止水银蒸发。

方法一

目的 测量大气压。

器材 托里拆利管,水银槽,刻度尺,细颈小漏斗,吸管,铅垂(垂锤), 搪瓷托盘,泡沫塑料等。

操作
  1. 在搪瓷托盘里装些水用来承接不慎撒落的水银,泡沫塑料放在盘底。将托里拆利管的管底放在泡沫塑料上,管身稍倾斜,通过细颈小漏斗将水银灌入玻璃管内。

  2. 灌到水银面离管口 1cm 处,仔细检查水银柱,如管中有气泡,可用漆包线插入管中将附在管壁上的气泡引出。不可用裸铜丝或铁丝,以免发生化学反应而污染水银。

  3. 用吸管继续向管中加水银,直到水银面高出管口为止。

  4. 戴上乳胶手套后,用一手折食指堵住管口。然后两手协同,慢慢地将管子倒转过来(小心玻璃管折断),把管口浸没到水银槽的水银里,然后松开食指。可看到管中水银面下降到某一高度。

  5. 用重锤作依据,使玻璃管完全竖直,然后用米尺量出管中水银柱的长度(即管内外水银面的高度差),就是此时的大气压强。

  6. 将玻璃管稍上下移动(管口始终不离开槽中水银面),可看到管中水银柱的高度不变。由此可见水银柱的高度与玻璃管长短无关。

  7. 将玻璃管倾斜一个角度,测量管中水银柱的竖直高度,仍和原来的高度一样。说明管中水银柱的高度跟玻璃管的位置无关。

  8. 实验完毕将水银收回瓶内,加盖后存放在阴凉处。

方法二

目的 同方法一。

器材 内径约 6mm、长约 600mm 一端带有活栓和小漏斗的玻璃管,内径约10mm、长约 300mm 的玻璃管,长约 600mm 的橡胶管,水银,支架,刻度尺等。

操作
  1. 如图安装仪器,左边的玻璃管 A 固定,右边的玻璃管 B 可以上下移动。两根玻璃管的下端用橡胶管连通。因水银柱产生的压强较大,所以连接处一定要牢固,以防橡胶管脱落造成水银外流。

  2. 打开活栓K,从漏斗处慢慢灌入水银,直到左边玻璃管内约有一半水银为

止。

  1. 提起右边的玻璃管,使左边玻璃管内的水银面上升,当小漏斗中出现少量

水银时关闭活栓。

  1. 慢慢降低右边玻璃管的高度,直到左边玻璃管上部出现一段真空为止。(5)用刻度尺量出左右两边水银面的高度差。

(6)继续降低右边玻璃管的高度,左右两边的水银面都下降,但左右两边水银面的高度差却基本不变。在某一位置再测量一次左右水银面的高度差,和前一次值取平均,作为大气压强值。

托里拆利实验 - 图2

注意 实验中始终要保持整个装置竖直放置。