托里拆利大气压实验原理

合集下载

测量大气压的三种实验方法

测量大气压的三种实验方法

测量大气压的三种实验方法作者:徐玉霞来源:《物理教学探讨》2007年第21期1 托里拆利实验法器材:长约1m一端开口的玻璃管,水银槽,水银,刻度尺步骤:(1)将开口向上的玻璃管内装满水银;(2)用手指堵住管口,将其倒立在装有适量水银的水银槽内;(3)用刻度尺测量出管内外水银面的高度差H。

结果分析:由于玻璃管上方是真空,H高水银柱产生的压强与大气压强平衡。

因此有: P气=P汞=ρ汞gH2 “吸盘”测量法器材:吸盘,玻璃板(或水平桌面),弹簧测力计,刻度尺,尼龙绳步骤:(1)用刻度尺测出吸盘的直径D;(2)将吸盘按在光滑的水平桌面上,挤净里面的空气:(3)用弹簧测力计测量刚把吸盘拉离玻璃时的大气压力F。

结果分析:3 “注射器”测量法器材:注射器,弹簧测力计,刻度尺,尼龙绳步骤:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽堵住注射器的小孔;(2)用绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平慢慢拉动注射器筒,当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下测力计的示数F;(3)用刻度尺测出注射器全部刻度的长度为L,根据注射器的最大刻度V,计算得到活塞的横截面积S。

结果分析:上述三种实验法的共同之处:都是间接测量法,都用到了等效替代和二力平衡的知识。

法一中水银柱产生的压强与大气压强相等,通过测水银柱产生的压强而测出大气压强。

法二、法三中,要测大气压力,需要测出与其二力平衡的测力计的拉力。

不同之处:法一中水银柱上方的真空是比较容易得到,由于p=ρgh,液体压强与水银柱的高度有关,而水银柱的高度与玻璃管的粗细、倾斜与否、上提、下压等都无关,因此测量结果较准确。

但是由于水银有毒,若用水柱代替,一个标准大气压强P0=1.01×105Pa又相当于水柱高:H水=10.3m,所以不宜在教室里演示给学生看,(测量水柱实验可在教学楼一到四楼楼梯进行,事先把水槽、水、橡皮水管设置好,米尺固定在楼梯上,由几个学生操作:在水槽旁、拉水管、读读数,进行实验。

托里拆利大气压实验原理

托里拆利大气压实验原理

托里拆利大气压实验原理托里拆利大气压实验是一种利用玻璃管和水柱来测量大气压力的经典实验。

这个实验原理基于大气压力对液体的作用力以及液体的压强定律。

我们需要准备一个长而细的玻璃管,并将其一端封闭。

然后,将这个玻璃管竖直插入一杯水中,确保水完全充满玻璃管。

接下来,用手捏住玻璃管的开口,并缓慢将它从水中抬起,直至水柱停止上升。

此时,我们可以观察到玻璃管中形成了一个空气密封的空间,并且水柱的高度略微低于玻璃管外的水平面。

这个现象的解释可以通过大气压力和液体压强定律来理解。

根据液体压强定律,液体在垂直方向上的压强与液体的密度和深度成正比。

在这个实验中,由于玻璃管和水柱的密度相等,所以水柱内外的压强是相等的。

而玻璃管内的空气受到大气压力的作用,因此玻璃管内的空气压强也等于大气压力。

当我们抬起玻璃管时,玻璃管内的空气被拉伸,形成了一个低于大气压力的压强。

根据压强定律,液体从高压区向低压区流动,因此水柱会被抬升到一个平衡的高度,使得水柱内外的压强相等。

这个高度就是我们观察到的水柱的高度。

通过这个实验,我们可以测量大气压力的大小。

因为水柱的高度与大气压力成正比,所以我们可以根据水柱的高度来推算大气压力的大小。

一般来说,大气压力约为101.3千帕,对应的水柱高度约为76厘米。

托里拆利大气压实验原理的重要性在于它向我们展示了大气压力的存在和测量方法。

大气压力是地球上各种自然现象的重要因素,如气候变化、空气流动、气象预报等。

通过了解大气压力的大小和变化,我们能够更好地理解和预测天气变化,为人类的生活和生产提供帮助。

托里拆利大气压实验原理是一种简单而有效的测量大气压力的方法。

通过观察水柱的高度,我们可以推算出大气压力的大小。

这个实验原理基于大气压力对液体的作用力以及液体的压强定律。

通过这个实验,我们能够更好地了解大气压力的存在和测量方法,为我们的生活和工作提供帮助。

大气压强知识点的例题及其解析

大气压强知识点的例题及其解析

大气压强知识点的例题及其解析【例题1】如图是喷雾器工作时的示意图.当推动活塞时,管口的空气速度增大,管口处的压强(选填“增大”“减小”或“不变);瓶中的液体就在的作用下被压上去,随流动的空气而喷成雾状.答案:减小;大气压。

解析:应用流体的流速与压强的关系来分析解决。

【例题2】如图。

老师在做托里拆利实验时(当地气压为标准大气压),试管的顶端混入了部分空气,实验时测得管内水银柱的高度(选填“大于”、“等于”、“小于”)760mm;如果将试管顶端开一个孔,管内水银柱最终会。

答案:小于;下降至管内外液面相平。

解析:本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况,在解答时,要抓住托里拆利实验的原理﹣﹣大气压与管内水银柱压强是相等的,故大气压不变的情况下,水银柱产生的压强也是不变的,即水银柱高度不变。

(1)试管的顶端混入了部分空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小;(2)当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降。

此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终管内外液面会相平。

【例题3】用吸管“吸”盒装牛奶时,牛奶是在作用下被“吸“入口中的;吸完牛奶后,盒子变扁了,说明力可以改变物休的。

答案:大气压;形状。

解答:(1)用吸管“吸”牛奶时,吸管内气压减小,小于外界大气压,牛奶在大气压的作用下被“吸”入口中的;(2)吸完牛奶后,盒子变扁了,说明力可以改变物体的形状。

【例题3】如图所示,把一根两端开口的细玻璃管,通过橡皮塞插入装有红色水的玻璃瓶中,从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内的水沿玻璃管上升的高度为h。

把这个自制气压计从1楼带到5楼的过程中(对瓶子采取了保温措施),观察到管内水柱的高度发生了变化,如下A.往瓶内吹气后,瓶内气压小于瓶外大气压B.水柱高度h增大,说明大气压降低了C.上楼的过程中,给瓶子保温是为了避免温度对测量结果的影响D.水柱高度h越大,瓶内外的气体压强差越大答案:A解析:A.从管口向瓶内吹入少量气体后,瓶内气压大于瓶外大气压,则竖直玻璃管中的水位将上升,故A错误;BD.由于高度增加,大气压减小,则瓶内的气压高于瓶外大气压;管内的水面变高;所以玻璃管内水柱的高度增加,说明大气压随高度增加而变小,故BD正确;C.由于热胀冷缩会引起玻璃管中水柱的变化影响实验结果,所以在拿着它上下楼时,应保持瓶中的水的温度不变,故C正确。

八年级大气压强物理北师大版知识精讲

八年级大气压强物理北师大版知识精讲

初二大气压强物理北师大版【同步教育信息】一. 本周教学内容:大气压强大气压强:(一)大气压强的现象:1. 气体与液体一样,也具有流动性,空气也受到重力,大气对浸在它里面的物体也会产生压强,这个压强叫大气压;2. 马德堡半球实验是历史上证明大气压存在的著名实验,托里拆利实验是历史上第一次测定出大气压数值的实验.托里拆利实验:①正确理解托里拆利实验的原理:设大气压为0p ,设想在管内与管外水银面相平处取一液片AB ,由于液片AB 静止不动,可知作用在液片AB 上向下和向上的压力相等,即上下F F =。

向下的压力是在液片AB 上方的水银重产生的,即ghS G F ρ==下,式中ρ为水银的密度,S 为液片的面积。

向上的压力是由于大气压产生的,它等于S p F 0=上。

又因上下F F =,所以S p ghS 0=ρ化简得gh p ρ=0。

即大气压等于管内高为h 的水银柱产生的压强。

这是因为液体有传递压强的特点,即加在密闭液体上的压强,能够大小不变地被液体向各个方向传递。

同样,加在水银面上的大气压强也能够由水银传递到液片上。

②在托里拆利实验中,应该注意管内上方是真空,管内水银柱的高度只随外界大气压强变化而变化,和管的粗细、管的长度、倾斜角度及将玻璃管提起还是下压等因素无关,只与管内水银柱的竖直高度有关。

3. 利用大气压解释现象(1)大气压的单位有帕斯卡、毫米水银柱(mmHg )、标准大气压,它们的换算关系是:1标准大气压=760毫米水银柱=51001.1⨯帕(2)大气压的变化随高度增加而减小及大气压强受季节、天气的影响,通常情况下冬季气压较高,夏季气压较低。

晴天气压比阴雨天高(3)大气压的变化对沸点的影响:大气压强与沸点的关系:实验表明,一切液体的沸点,都是气压减小时降低,气压增大时升高,同种液体的沸点不是固定不变的。

说水的沸点是C100必须强调是在标准大气压下。

气压不同时,水的沸点也不同。

如在海拔8848米的珠穆朗玛峰顶,水的沸点是C 72,而家用压力锅内水的沸点可达C 120左右,所以使用压力锅不但饭熟得快,还可以节省燃料。

托里拆利测量大气压强的实验原理

托里拆利测量大气压强的实验原理

托里拆利测量大气压强的实验原理托里拆利测量大气压强的实验,哎呀,这可是一段很有趣的历史哦。

想象一下,在17世纪的某个阳光明媚的日子,意大利的科学家托里拆利站在一根长长的玻璃管旁边,手里还拿着一盆水。

这可不是随便的一盆水,而是他为了一个伟大实验而准备的。

他想知道,空气的压力到底有多大。

说实话,这种想法一开始可能让人觉得有点疯狂,但就是这种疯狂,成就了我们今天对气压的理解。

他把这根管子倒过来,像个打水的姿势把水倒进去,结果水竟然没有全流出来,而是停在了管子里,形成了一种神奇的现象。

哇,光想象一下,那根管子里的水和外面的空气形成了一个微妙的平衡。

外面的空气一压,管子里的水就不敢再往下跑,硬是撑着不让它流出去。

这时候,托里拆利的脑子里肯定闪过无数个“哇哦”!他发现,这个现象背后藏着一个大秘密,那就是大气的压力!真是让人佩服,这就是科学的魅力啊。

他又观察到,水位的高度是多么的稳定,真是神奇。

像一位勇敢的战士,外面的空气一来,管子里的水就顶住。

托里拆利心里想着,假如把水换成水银,那会发生什么呢?于是,他找来了水银,这玩意儿比水重多了,结果,水银在管子里保持的高度大约是760毫米,这个数字可真是个重要的里程碑啊。

就是这760毫米,让我们今天能清晰地测量大气压了。

说到这里,托里拆利真是个勇于尝试的人。

这种精神在当时可不是随便就能找到的。

很多人还在为牛顿的引力法则争论不休,托里拆利却已经开始玩起了大气的“弹跳游戏”。

他不仅搞清楚了大气压力的存在,甚至还为后来的科学家们铺平了道路。

这种探索的精神,就像那句老话说的“敢于尝试,才有可能成功”。

咱们聊聊这个实验给科学界带来的影响。

可以说,托里拆利的实验为气象学、物理学奠定了基础。

没有这个实验,咱们现在的天气预报可能就变得难上加难,甚至有可能要依靠猜测来决定今天要不要带伞。

这可真是让人捏一把汗!这种大气压的概念,后来还被用在了飞行器的设计上,想想如果没有这份知识,咱们的飞行梦想可就泡汤了。

托里拆利实验测大气压的原理

托里拆利实验测大气压的原理

托里拆利实验测大气压的原理
托里拆利实验是由美国物理学家特拉维斯·托里拆利发明的一种实验,用来测量大气压的力。

其原理是,在一个塞索器中,封入一个小球,将其密封,然后将其安装在水平的支架上,并将一个被放置在一定距离支架的另一个球,叫做“受力球”放置在支架上,使它接触封闭的那个球,此时,空气压会使封闭的那个球把受力球推动,产生气压。

为了测量这种气压,托里拆利实验将支架上的受力球换成一个刻度尺,并将受力球(也就是封闭球)放置在刻度尺上,使其随着空气压的变化而上升或下降,从而可以测量出空气压的大小。

在托里拆利实验中,由于刻度尺上的分度值可以用来测量受力球的移动量,因此,实验可以测量出空气压的大小,从而得出大气压的值。

- 1 -。

初中物理第9章压强9.3大气压强 9.4压强与流速的关系

初中物理第9章压强9.3大气压强 9.4压强与流速的关系

9章压强9.3大气压强 9.4压强与流速的关系知识点一:大气压强1.大气压强的产生原因:(1)空气受到重力作用;(2)空气具有流动性.2.大气压强的测量方法:转换法(或间接测量法).(1)托里拆利实验是利用大气压强等于玻璃管内水银柱的压强的原理来测量大气压强的.(2)在实验室里,我们常利用p=F/S的原理,利用弹簧测力计、刻度尺和吸盘(或注射器)等器材粗略测量大气压.不能利用公式p=ρ气gh气计算大气压强,这主要是因为大气的密度分布不均匀.1.小明在六盘水某学校实验室测得水的沸点是98℃,则该学校所在地大气压值 A.等于1个标准大气压B.大于1个标准大气压C.小于1个标准大气压D.水的沸点与大气压无关2. 下列事例中利用大气压强的是()A、护士给病人注射肌肉针B、用吸管喝饮料C、飞机的机翼设计成流线型D、用压力锅做饭3. 利用下列器材,不能完成的实验是( )A.探究压力作用效果与受力面积的关系 B.准确地测量液体压强的大小C.探究连通器的特点 D.证明大气压强的存在4. 下列现象中能说明存在大气压的是A. 火箭升空过程不断喷射高温燃气B. 坦克装有宽大的履带C. 医生推动活塞给病人注射药液D. 用吸管将杯中饮料吸入口中5. 下列现象中属于增大压强的是()6.下列四幅图对应的与气体压强有关的说法中,与实际不符的是()7.小辉在晚会上表演了一个节目,如图所示.他一只手握住胶管的中部,保持下半部分不动,另一只手抓住管的上半部,使其在空中快速转动,这时下管口附近的碎纸屑被吸进管中,并“天女散花”般地从上管口飞了出来.产生这一现象的原因是由于( )A .下管口空气流速大,导致下管口的压强大于上管口的压强B .下管口空气流速大,导致下管口的压强小于上管口的压强C .上管口空气流速大,导致上管口的压强大于下管口的压强D .上管口空气流速大,导致上管口的压强小于下管口的压强8. 护士给病人输液时,药水瓶上插着两根管,一根给病人输液,另一根通过瓶盖扎进瓶内药水中,如图所示.这根“闲置”管是为了利用________.由于针头较细,为确保药液的流速,需要将药水袋提升到相对针管一般不低于1.3 m 的高度,由此推算针管处受到的液体压强为__________Pa.(ρ药液=ρ水)A .骆驼具有宽 大的脚掌B .蚊子尖尖的口器可以插入皮肤吸允血液C .推土机有两 条宽大的履带D .火车轨道铺在枕木上__ __通器的两个上端开口,当用一个管子沿B开口吹气时,A开口一端的液面会__ _ _(选填“上升”、“下降”或“不变”)。

测量大气压的3种方法

测量大气压的3种方法

测量大气压强的三种方法由于我们生活在大气中,对大气压强的存在及大小感知不深,其实我们利用身边的器材,有多种方法能测出大气压强的大小。

一、利用托里拆利装置测量(原理:)例1.在做托里拆利实验时,测得水银柱的竖直高度是76cm,真空部分长度为24cm,则下列说法中正确的是()A.若改用一根2m长的管子做实验,则真空部分长度为48cmB.若用一根粗细不均匀的管子做实验,则水银柱高度不再是76cmC.若将管子倾斜放置,那么液柱的高度将大于76cmD.若用别的液体代替水银,那么液柱的高度将不再是76cm二、利用注射器测量(原理: )例2.某学习小组利用注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材粗测大气压值。

(1)图甲是按1:1的比例拍摄的注射器上的全部刻度线,注射器的最大可读容积为_________,用刻度尺测量注射器全部刻度的总长为_____cm,可算得活塞的横截面积为_______cm2。

(2)实验时,小华把注射器的活塞推至注射器底端,排尽筒内空气,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,按图乙所示安装好器材,水平向右慢慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到F=28.0N时,注射器中的活塞刚开始滑动,则测得大气压值p=______ Pa。

(3)实验时若筒内空气没有排尽,将导致测得大气压值_______;若活塞与注射器内壁间的摩擦较大,将导致测得大气压值_______。

(均选填“偏大”、偏小)三、利用玻璃吸盘测量(原理:)例3.市场上有一种圆形软塑料吸盘,把它摆在玻璃上,挤出它和玻璃之间的空气,它就可以“吸”在玻璃上。

请你用这样的吸盘、弹簧秤和刻度尺,在家里穿衣橱玻璃上做实验,来估测大气压的数值。

(1)写出实验步骤;(2)写出大气压的计算式。

例1:解析:在托里拆利实验中,由于水银柱的竖直高度为76cm,则当地的大气压强就是76cm高水银柱产生的压强。

A中玻璃管长度变了,但大气压强托起的水银高度是不变的,故水银柱的高仍是76cm,那么真空柱的长度就是200cm-76cm=124cm;B中液体产生的压强只与液体的密度、深度有关,而与底面积无关,所以粗细是否均匀,不会影响到水银柱的高度;C中将管子倾斜,由于大气压托起水银柱的高度是指其竖直高度,要保证竖直高度仍是76cm,则水银柱在管中会上升,如图1所示;D中若用别的液体取代水银,由于液体的压强与密度有关,所以液柱的高度也将发生变化。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

托里拆利大气压实验原理
托里拆利大气压实验是由意大利物理学家托里拆利在1643年发明的,它是用来测量大气压力的一种实验方法。

该实验原理基于气体的压缩性和弹性,通过测量气体在容器内的压力变化来计算大气压力。

实验装置通常由一个长颈瓶和一个水银压力计组成。

首先,将长颈瓶倒立于一盆水中,使其底部浸入水中。

然后,将水银压力计与长颈瓶相连,使其底部与长颈瓶内的空气相连。

此时,长颈瓶内的空气被水压挤压,使其体积减小,从而增加了内部气体的密度和压力。

这个过程可以通过观察水银压力计中水银柱的升高来测量。

接下来,将长颈瓶逐渐提起,使其底部逐渐脱离水面。

随着长颈瓶的提升,内部气体的体积逐渐增加,密度和压力逐渐降低。

这个过程同样可以通过观察水银压力计中水银柱的下降来测量。

根据气体的状态方程PV=nRT,可以将气体的压力与体积、温度和气体的分子数联系起来。

在托里拆利大气压实验中,气体的分子数和温度保持不变,因此可以通过测量气体的压力和体积来计算大气压力。

具体计算方法为:
P = hρg
其中,P为大气压力,h为水银柱的高度,ρ为水银的密度,g为重力加速度。

总之,托里拆利大气压实验通过测量气体的压力变化来计算大气压力,其原理基于气体的压缩性和弹性,是一种简单而有效的实验方法。

相关文档
最新文档