托里拆利实验原理讲解

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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。

初中物理托里拆利实验

初中物理托里拆利实验

初中物理托里拆利实验初中物理托里拆利实验观察与思考1. 为什么管内水银面会下降?为什么下降一些后又不下降了,此时管内外水银面的高度差是多少? 这个高度差的大小表明什么?根据这数值可计算出当时的大气压强的值是多少帕斯卡? 管内水银面的上方是不是真空? 如果玻璃管中倒插之前水银没有灌满, 会对实验结果产生怎样的影响?2.如果玻璃管放置得倾斜了,管内外水银面的高度差是否会改变?为什么?3.如用水来代替水银做这个实验, 玻璃管要多长才行?为什么?实验原理上述实验就是著名的托里拆利实验,实验利用它可以测量出大气压强的值。

实验结论一个标准大气压约为76cm水银柱。

实验考点这个实验往往以探究题或实验说理题的形式进行考查。

经典考题1. 做托里拆利实验时,用一根长约1米、一端开口的玻璃管,充满水银后,将开口堵住倒插于水银槽内,则管中的水银液面会下降,降到一定高度时水银柱将 ____。

如果将玻璃管倾斜,管中水银柱的长度将___,但水银柱液面所在的高度将___。

若用粗一点或细一点的玻璃管做这个实验,水银柱的高度将___,这是因为在一定条件下,同一地区的大气压强____。

如果管顶破一小洞,管内水银将 ______。

2. 托里拆利实验中,与水银槽液面相平的管内小液片,受到向下的压强是____给的,受到向上的压强等于管外 ____的压强。

3. 在1个标准大气压下做托里拆利的实验时,如图,管内空白部分是真空,则A点的压强是__________cm水银柱。

B 点的压强相当于____________cm水银柱。

举一反三活塞式抽水机是怎利用大气压把从低处抽到高处的?为什么水在抽水机中上升的高度是有一定限度的?这个限度是多少?观察与思考答案1. 要解释托里拆利实验中的现象,首先要明白托里拆利实验中管内水银柱是靠大气压支持的,所以管内水银柱产生的压强和管外大气压的值是相等的。

当装满水银的玻璃倒插在水银槽内,管内的水银面下降,水银柱的长度由1米降为76厘米左右,说明大气压的值约等于76厘米高的水银柱所产生的压强,此时管内水银柱的上方是真空。

托里拆利试验1标准大气压P=760mmHg=101×105Pa五

托里拆利试验1标准大气压P=760mmHg=101×105Pa五
解:大气压约:P=1×105Pa, 大拇指甲面积约:S=1cm2=1×10-4m2 大拇指甲所受压力:F=PS
=1×105Pa×1×10-4m2
=10 N 答:人的大拇指甲承受的大气压力约 为10N。
这节课, 你
学到了什么 ?
第三节 空气的“力量”
一、大气压的存在
1、大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强 2、空气可以流动,所以向各个方向都有压强
1标准大气压P = 760mmHg = 1.01×105Pa
五、大气压的应用
六、大气压的变化
巩固练习
1、用自来水钢笔吸墨水时,只要把弹簧片 按几下松开,墨水就吸到橡皮管里去了, 这是因为( C )
A 橡皮管有吸力
C 大气压的作用
B 弹簧片有吸力
D 橡皮管里真空有吸力
巩固练习
2、下列现象中,不能说明大气压 存在的是 ( D )
例如:利用注射器、弹簧测力计和直尺测量大气压。
实验原理:P=F/S 实验步骤:
受力面积 S怎样求?
这个示数 和大气对 活塞的压 力怎样?
这是受力 面积吗?
1标准大气压约为 105Pa
意义: 每米2的面积上 受到的压力为105牛.
第三节 空气的“力量”
一、大气压的存在
1、大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强 2、空气可以流动,所以向各个方向都有压强
二、大气压产生的原因:空气受重力作用 三、大气压大不大?
马德堡半球实验证明了大气压是相当大的。
四、大气压的测定 ----托里拆利实验
第三节 空气的“力量”
一、大气压的存在
1、大气对浸在它里面的物体的压强叫大气压强 2、空气可以流动,所以向各个方向都有压强
二、大气压产生的原因:空气受重力作用 三、大气压大不大?

关于托里拆利实验的若干问题

关于托里拆利实验的若干问题

关于托里拆利实验的若干问题关键词:初中物理 托里拆利实验摘要:初中物理教学中托里拆利实验的相应问题是一个难点,教师不好教,学生不好学,本文从笔者的教学实际经验出发,总结了关于托里拆利实验的若干问题。

1、 实验原理:P=ρgh2、 实验方法:等效替代法3、 管的长度有什么要求? 大于760mm4、 倒置放手后,水银面为什么下降? P 大气<P Hg5、 下降后,管内水银面上方是什么? 真空6、 760mm 是管内外水银面的高度差,而不是管内水银柱的长度。

(1)玻璃管稍稍倾斜是否影响实验?不影响,管内水银柱高度不变。

(2)一直倾斜呢?水银逐渐充满整个管子。

当管子的高低于760mm 时,实验结果就受影响了。

7、换成粗管或形状不规则的管子,实验结果如何?不变。

结果只取决于玻璃管内水银柱的高度,与管子的形状无关。

8、实验中将玻璃管上提或下压2cm (管口始终在液面下),实验结果如何?不变。

9、不小心玻璃管顶部弄破,会出现什么现象?像喷泉一样喷出吗?水银全部退回水银槽10、如果管长只有600mm ,实验结果如何?(1)水银是否充满整个管子? 充满(2)管子顶部是否受压强?多大? 受,P 管=P 大气-P 水银(3)顶部换成橡皮膜,会有什么现象? 向里凹11、实验中不小心混入空气,实验结果如何?水银柱上方空气压强多大?变小。

上方空气向下压水银柱。

P 空气=P 大气-P 水银12、某次实验时,将玻璃管倾斜。

无论怎样倾斜,管内水银始终无法充满,说明什么?管内混有空气。

13、如果在高山上做这个实验,结果怎样? h 水银<760mm14、换用水做实验呢?水柱多高? h 水柱≈10m。

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。

托里拆利实验的原理过程及结论

托里拆利实验的原理过程及结论

托里拆利实验的原理过程及结论哎呀,今天我们来聊聊一个超级神奇的实验——托里拆利实验!这个实验可是让咱们这些凡人见识到了什么叫做“无边无际”的大气压力啊!那咱们就赶快开始吧,一步一步地走进这个神秘的世界。

咱们得了解一下什么是托里拆利实验。

简单来说,这个实验就是用来测量大气压强的。

那么,大气压强又是什么呢?大气压强其实就是指地球表面受到的大气压力。

想象一下,地球就像是一个巨大的球体,而大气就像是一层厚厚的毯子,紧紧地包裹着地球。

那么这层大气的压力就是大气压强了。

接下来,咱们就要开始进行托里拆利实验了。

咱们得准备一些工具。

除了一根长长的玻璃管之外,还需要一把小小的螺丝刀、一根细细的塑料管和一些水。

准备好了这些东西之后,咱们就可以开始实验了。

第一步,咱们要把玻璃管洗干净。

别看这个玻璃管看起来普普通通的,但是它可是托里拆利实验的关键哦!洗干净之后,咱们要在玻璃管的一端放上一个小孔。

这个小孔可不能太大,否则大气就直接从管子里跑掉了,咱们也就无法测量到大气压强了。

第二步,咱们要把塑料管接在玻璃管上。

这样一来,当大气通过小孔进入塑料管时,就会因为受到重力的作用而产生一定的速度。

而这个速度越快,大气就越难以通过小孔进入玻璃管。

所以,咱们可以通过观察塑料管里的水柱的高度来判断大气的压力大小。

第三步,咱们要把水倒进玻璃管里。

记住哦,一定要慢慢地倒,不要一下子倒太多。

因为如果一下子倒太多,大气的压力可能还不足以把水顶起来。

等到水差不多要顶到小孔的时候,咱们就可以停止倒水了。

第四步,这时候就是见证奇迹的时刻啦!当大气的压力把水顶起来的时候,水就会顺着玻璃管一直流到塑料管里。

而且,根据物理学的原理,水柱的高度应该是等于大气压力的大小的。

所以,只要咱们知道了水柱的高度,就能够计算出大气的压力大小了。

哇塞,看到这里,你是不是觉得托里拆利实验真是太神奇了呢?不过,这个实验还有一个更有趣的变种哦!那就是咱们可以把水换成沙子或者小石子。

基础物理实验报告托里拆利实验

基础物理实验报告托里拆利实验

托里拆利实验报告一、实验目的1、知识层面:流体力学背景知识,伯努利方程适用条件;托里拆利定律;计时工具;表面张力系数测定;2、能力培养:采用简单的实验设计探究托里拆利定律;提高实验设计能力。

3、能力培养:与预备实验-表面张力系数的测定内容联系,探究液体的相关性质。

4、能力培养:加强对 tracker、origin 等数据处理软件的掌握。

5、素质提升:团队合作能力;思辨能力。

二、实验原理(一)、伯努利原理图 2 伯努利原理示意图伯努利原理是无粘性正压流体在有势外力作用下作定常流动时,表达总能量沿流线守恒的一个定理。

上述条件下运动方程的一个积分,称作伯努利方程。

在定常无粘不可压缩液体的某流管中,由液体的不可压缩性可知其散度为零,则在流管的两个截面 1,2 处有以下关系:A1ⅆS1=A2ⅆS2(1)设两端的压力为P1与P2,则流体在该段的做功为:ⅆW=P1A1ⅆS1−P2A2ⅆS2(2)式中P1和P2分别代表流管两端的压强。

这个功等于流管内流体的能量(动能和势能)的净变化量。

用v1和v2分别表示上述两处的流速,于是在截面1 处进入流管的流体的动能是1 2m1v12=12ρA1ⅆS1v12(3)在截面2 处离开流管的流体的动能也可由类似的表达式给出。

因此,在这一位移中动能的净变化量为:ⅆT=12ρA2ⅆS2v22−12ρA1ⅆS1v12(4)同理,势能的净变化量可由纵坐标的变化来确定,即:ⅆV=m2gy2−m1gy1=ρgA2ⅆS2y2−ρgA1ⅆS1y1(5)总能量的变化由(4)和(5)之和表示,由动能定理,联立(2)、(4)和(5)式,同时代入(1)式约去AⅆS,得:P1+12ρv12+ρgy1=P2+12ρv22+ρgy2(6)假设所有流线都与水的上表面垂直相交,则易得上式所表示的量在整个流体中都是常数,将1 处设置为水箱的上表面处,2 处设置为水箱的小孔处,则(6)式可得:P0+12ρ(ⅆy1ⅆt)12+ρgy1=P0+12ρv22+ρgy2(7)其中,P0为大气压强。

托里拆利实验应用的原理

托里拆利实验应用的原理

托里拆利实验应用的原理1. 引言托里拆利实验是一种常用于分析固体材料力学性质的实验方法。

它的原理基于材料在外力作用下的变形行为,通过施加载荷并测量应变,可以得到材料的应力-应变曲线,从而研究其力学性质。

2. 实验设备托里拆利实验通常使用具有一对夹具的拉伸试验机,用于施加拉伸载荷。

试验样品通常是均质的材料条,端部装有标记点以测量应变的变化。

此外,还需要应变测量设备,如应变计或拉伸计。

3. 实验步骤进行托里拆利实验的一般步骤如下:•准备样品:从材料中制备合适的试样,并确保试样的几何尺寸、表面质量等符合实验要求。

•安装样品:将样品夹持在拉伸试验机上,一端固定,另一端与加载头连接。

•施加载荷:逐渐施加拉伸载荷,保持均匀增加的速度。

•记录载荷和应变:使用应变计或拉伸计等设备测量应变的变化,并记录载荷与应变之间的关系。

•停止加载:当样品出现断裂或达到预定的应变阈值时,停止加载。

•制作应力-应变曲线:根据测量的载荷和应变数据,可以绘制应力-应变曲线。

4. 原理解释托里拆利实验的原理基于弹性力学和材料力学的基本原理。

当施加拉伸载荷时,外力作用于样品,导致材料内部产生形变。

材料的形变可以分为弹性变形和塑性变形两个阶段。

•弹性变形:当样品受到较小的载荷时,材料表现出弹性行为,即形变是完全可逆的。

在这个阶段,应力和应变之间存在线性关系,称为胡克定律。

应力-应变曲线出现线性段,称为弹性区。

•塑性变形:当载荷增大到一定程度时,材料开始发生塑性变形,即形变不再完全可逆。

在这个阶段,应力和应变之间不再是线性关系,材料会逐渐变形,直到最终破裂。

应力-应变曲线便出现非线性的塑性区。

通过测量应变的变化,可以得到应力-应变曲线,从而分析材料的力学性质,如抗拉强度、屈服强度、弹性模量等。

5. 实验注意事项在进行托里拆利实验时,需要注意以下事项:•样品的准备:样品的几何尺寸、表面质量等需要符合实验要求,以确保实验结果的准确性。

•试验条件的控制:施加的载荷需要保持均匀增加的速度,不要突然施加大载荷,以免样品破裂或出现不可逆的塑性变形。

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托里拆利实验原理讲解
托里拆利实验是一种用于测定物质表面张力的实验方法。

它是由意大
利物理学家托里拆利于1774年发明的,因此得名。

该实验原理基于表面张力的概念,即液体表面上的分子间相互作用力。

实验装置主要由一个U形玻璃管和一个测量器组成。

U形玻璃管的一
端被浸入待测液体中,另一端则与测量器相连。

测量器中装有一根细管,细管的一端与U形玻璃管相连,另一端则与一个水平的标尺相连。

实验时,将U形玻璃管浸入液体中,使液体充满U形玻璃管,并使液面与细管的开口处齐平。

然后,通过测量细管内液面的高度,可以计
算出液体表面张力的大小。

液体表面张力的大小与液体分子间的相互作用力有关。

在液体表面上,由于液体分子与空气分子之间的相互作用力比液体分子之间的相互作
用力要小,因此液体表面上的分子会受到向内的拉力。

这种拉力就是
表面张力。

表面张力的大小与液体的种类、温度、压力等因素有关。

在托里拆利实验中,当U形玻璃管浸入液体中时,液体表面张力会使
液面在U形玻璃管内形成一个弯曲的形状。

这个弯曲的形状可以看作
是由两个半圆形组成的。

根据几何原理,可以计算出液面的曲率半径。

液面的曲率半径与液体表面张力的大小成反比例关系。

因此,通过测
量液面的曲率半径,就可以计算出液体表面张力的大小。

托里拆利实验是一种简单而有效的测量液体表面张力的方法。

它广泛
应用于化学、物理、生物等领域。

在化学实验中,托里拆利实验可以
用于测量溶液的表面张力,从而研究溶液的性质。

在物理实验中,托
里拆利实验可以用于测量液态金属的表面张力,从而研究金属的物理
性质。

在生物实验中,托里拆利实验可以用于测量细胞膜的表面张力,从而研究细胞的生物学特性。

总之,托里拆利实验是一种简单而有效的测量液体表面张力的方法。

它基于表面张力的概念,通过测量液面的曲率半径来计算液体表面张
力的大小。

托里拆利实验在化学、物理、生物等领域都有广泛的应用。

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