托里拆利实验
托里拆利实验原理讲解
托里拆利实验原理讲解托里拆利实验是由英国科学家约瑟夫·约翰·托里拆利于1859年提出的,该实验通过观察光线通过不同介质时的偏折现象,证明了光在介质中传播时会受到折射的影响。
这一实验为光的波动性提供了直接的实验证据,对于光学的研究起到了重要的推动作用。
托里拆利实验的原理可以简单概括为:当光线从一种介质进入另一种介质时,由于两种介质的光速不同,光线会发生折射现象。
具体而言,假设光线从空气中射入水中,根据光的波动性理论,当光线垂直入射时,光线不会发生偏折,而是直接通过。
然而,当光线以一定角度斜射入射时,根据斯涅尔定律,光线会发生偏折,并沿着另一个方向传播。
这一现象可以通过实验验证。
首先,我们需要准备一个透明的玻璃板和一束光线源,可以是激光器或者白炽灯。
将玻璃板竖直放置于水平桌面上,确保其表面光滑无瑕疵。
然后,将光线源照射到玻璃板上,观察光线从空气进入玻璃板时的偏折情况。
如果将光线从空气射入玻璃板,可以观察到光线明显发生了偏折,这是因为光线在通过玻璃板时发生了折射。
进一步,如果将玻璃板放入水中,再次观察光线从空气进入水时的偏折情况,可以发现光线的偏折角度增大了。
这表明光线在从空气进入水中时发生了更大的折射。
托里拆利实验的实验证明了光在介质中传播时会受到折射的影响,从而证实了光的波动性。
这一实验的结果与光的粒子性理论相矛盾,为波动理论提供了有力的支持。
通过托里拆利实验,我们可以更深入地理解光的传播规律以及光在不同介质中的行为。
这对于光学的研究和应用具有重要意义。
除了验证光的波动性,托里拆利实验还可以用于测量介质的折射率。
根据斯涅尔定律,当光线从一种介质射入另一种介质时,折射角和入射角之间的正弦比等于两种介质的折射率之比。
因此,通过测量光线的入射角和折射角,可以计算出介质的折射率。
这一原理在光学仪器的设计和光学材料的研究中具有广泛的应用。
总结起来,托里拆利实验通过观察光线在不同介质中传播时的偏折现象,验证了光的波动性,并提供了测量介质折射率的方法。
托里拆利实验考点全解析
托里拆利实验考点全解析托里拆利实验是大气压强中一个比较重要的实验。
该实验第一次测出了大气压强值为760mm水银柱所产生的压强。
中考中围绕该实验的考点也屡见不鲜。
但由于学生及老师对该实验的重视程度不够,再加上本身这个实验就有一定的难度,所以这方面的题目失分也很容易。
该实验完整是这样做的:用长约1m的玻璃管,一端开口,一端封闭.灌满水银后,用拇指堵住管口,倒放在水银槽中,管中水银下降至760mm。
这时管中上方出现一段真空。
(如图)考察1:如果将玻璃管加粗或者改细一点,对该实验都不会产生影响,测量出来的结果仍然是760mm水银柱.如果将玻璃管向上提起一些,水银柱会管内下降,但距水银槽中水银面高度仍是760mm。
将玻璃管向下按压一些,也不会影响到测量结果。
小结:玻璃管的粗细不会影响测量结果.把玻璃管向上提起或者向下按下也不会影响到测量结果。
考察2:如果将玻璃管倾斜,管中水银会上升,水银柱长度增加,但这时如果测量其竖直高度仍然是760mm。
小结:将玻璃管倾斜后,水银柱长度增加,高度不变。
考察3:如果玻璃管中混入了少量的空气,玻璃管中水银由于受到了一部分气体向下的压强,所以水银柱会下降一些,这时水银柱的高度将会小于760mm,也就是说比真实的气压值要小一些。
小结:玻璃管中如果混入少量的空气,测量值会比真实值小。
考察4:如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽中水银面上方受到的大气压强相等,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面相平.其实在管顶凿一小孔后,玻璃管和水银槽就构成了一个连通器,因此这时水银在不流动时各液面将保持相平。
考察5:考察5与知识点非常相似,但难度稍有增加。
如图所示,在标准气压下把一端封闭的玻璃管装满水银后竖直地倒立在水银槽内,管的顶端高出水银槽中水银面36cm,这时管中的水银不会下降,因为标准大气压能够支持760mm 的水银柱。
托里拆利实验公式
托里拆利实验公式托里拆利实验可是物理学中的一个重要实验呢!咱们今天就好好聊聊它的公式。
先来说说托里拆利实验到底是干啥的。
想象一下,有一根长长的玻璃管,里面装满了水银,然后把它倒立在一个装着水银的盆子里。
这一倒,就倒出了大名堂!通过这个实验,咱们能测出大气压的值。
那这个实验的公式是啥呢?其实就是P = ρgh 。
这里的 P 表示压强,ρ 是液体的密度,g 是重力加速度,h 就是液柱的高度。
我记得之前给学生们讲这个实验的时候,有个小家伙瞪着大眼睛,一脸迷茫地问我:“老师,这到底是咋回事呀?”我就拿起一根铅笔,在纸上画起了示意图,一点点给他解释。
我说:“你看啊,这玻璃管里的水银柱之所以能保持一定的高度,就是因为大气压在下面托着呢。
就好像有一双看不见的大手,在稳稳地托住它。
”那孩子似懂非懂地点点头,然后又皱起眉头思考起来。
咱们再仔细瞅瞅这个公式。
ρ 也就是液体的密度,对于水银来说,它是一个固定的值。
g 重力加速度,在咱们地球上也差不多是个定值。
所以呀,关键就在于h 这个液柱的高度。
液柱越高,说明大气压越大;液柱越低,大气压就越小。
有一次上课,我做了个小实验。
我准备了两根粗细不同的玻璃管,都装满水银做托里拆利实验。
结果发现,液柱的高度竟然是一样的!这可把同学们惊讶坏了,大家都在下面叽叽喳喳地讨论。
我就趁机问他们:“为啥会这样呢?”这时候,就有聪明的同学举手说:“老师,是不是因为公式里跟玻璃管的粗细没关系呀?”我笑着点点头,表扬他真聪明。
在实际生活中,托里拆利实验的公式也挺有用的。
比如说,咱们要测量高山上的大气压,就可以根据这个公式来算。
还有,一些气压计的原理,也是基于这个实验呢。
总之,托里拆利实验公式虽然看起来简单,但是里面的学问可大着呢!咱们得好好琢磨琢磨,才能真正搞明白其中的奥秘。
希望大家以后再遇到相关的问题,都能轻松应对,把这个知识点牢牢掌握在手里!。
托里拆利实验考点全解析
托里拆利实验考点全解析托里拆利实验是大气压强中一个比较重要的实验。
该实验第一次测出了大气压强值为760mm水银柱所产生的压强。
中考中围绕该实验的考点也屡见不鲜。
但由于学生及老师对该实验的重视程度不够,再加上本身这个实验就有一定的难度,所以这方面的题目失分也很容易。
该实验完整是这样做的:用长约1m的玻璃管,一端开口,一端封闭。
灌满水银后,用拇指堵住管口,倒放在水银槽中,管中水银下降至760mm。
这时管中上方出现一段真空。
(如图)考察1:如果将玻璃管加粗或者改细一点,对该实验都不会产生影响,测量出来的结果仍然是760mm水银柱。
如果将玻璃管向上提起一些,水银柱会管内下降,但距水银槽中水银面高度仍是760m m。
将玻璃管向下按压一些,也不会影响到测量结果。
小结:玻璃管的粗细不会影响测量结果。
把玻璃管向上提起或者向下按下也不会影响到测量结果。
考察2:如果将玻璃管倾斜,管中水银会上升,水银柱长度增加,但这时如果测量其竖直高度仍然是760mm。
小结:将玻璃管倾斜后,水银柱长度增加,高度不变。
考察3:如果玻璃管中混入了少量的空气,玻璃管中水银由于受到了一部分气体向下的压强,所以水银柱会下降一些,这时水银柱的高度将会小于760mm,也就是说比真实的气压值要小一些。
小结:玻璃管中如果混入少量的空气,测量值会比真实值小。
考察4:如果在玻璃管顶端凿一小孔,管中由于能够进入空气,玻璃管中水银柱的上表面也就受到了大气压强,由于这个压强和水银槽中水银面上方受到的大气压强相等,管中水银就会由于自身的重力而下降,直到和水银槽中水银面相平。
其实在管顶凿一小孔后,玻璃管和水银槽就构成了一个连通器,因此这时水银在不流动时各液面将保持相平。
考察5:考察5与知识点非常相似,但难度稍有增加。
如图所示,在标准气压下把一端封闭的玻璃管装满水银后竖直地倒立在水银槽内,管的顶端高出水银槽中水银面36cm,这时管中的水银不会下降,因为标准大气压能够支持760mm 的水银柱。
托里拆利实验原理讲解
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。
(中考物理必刷题)专题18 大气压的测量(解析版)
⑤若将实验由地面移到一口深井底(低于海平面)去进行,高度减小,大气压增大,则 管内的水银柱高度上升。 答案:(1)空气;(2)<;(3)①下降;②不变;③不变;④不变;⑤上升。 9.(2021•苏州中考)如图是小明利用 V=2mL 的注射器、弹簧测力计、刻度尺等器材估测 大气压值的情况。
解:(1)④用刻度尺测量塑料吸盘的半径 r,利用 S=πr2 求得测量塑料吸盘的半径 r;
则 F=G=mg.p= = =
;
⑤吸盘脱离玻璃板时,小桶对吸盘的拉力(即桶和细砂的重力)等于大气压对吸盘的压 力, (2)吸盘内有空气;吸盘及挂钩、细绳的重量;测量吸盘的直径误差较大;测量了吸盘 的外径;吸盘受到大气压强的面积不同;桶和注入细沙的重量大于吸盘所受大气压力; 吸盘脱离水平板后还有少许细沙注入等原因; (3)①将橡胶管注满水,用两个铁夹夹紧橡胶管的两端,一端浸没于装有水的水盆中,
(1)利用刻度尺测量出 注射器带刻度部分 的长度 l 为 10cm,即可算出活塞横截面 积为 0.2 cm2; (2)把活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器小孔,再水平向右缓慢拉动注射 器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数 F=2.1N,据此可测得大气 压值 p= 1.05×105 Pa; (3)考虑到活塞与筒壁之间有摩擦,小明继续拉动一小段距离后,缓慢退回注射器筒,
专题 18 大气压的测量
【核心考点讲解】 1、托里拆利实验法 【实验器材】1 米以上的长玻璃管,水银槽,水银,刻度尺。 【实验步骤】 (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。 【实验结果】由于玻璃管上方是真空,水银柱产生的压强与大气压强平衡,
托里拆利实验知识点
托里拆利实验知识点
一、实验目的。
1. 测量大气压强的值。
二、实验器材。
1. 长约1米一端封闭的玻璃管(管内灌满水银)。
2. 水银槽。
3. 刻度尺。
三、实验步骤。
1. 将玻璃管灌满水银,用手指堵住管口,倒立在水银槽中,然后放开手指。
2. 待玻璃管内水银面稳定后,用刻度尺测量管内外水银面的高度差。
四、实验现象及结论。
1. 现象。
- 玻璃管内水银面下降到一定高度后就不再下降,此时管内外水银面高度差约为760mm(在标准大气压下)。
2. 结论。
- 标准大气压p_0 = ρ gh,其中ρ是水银的密度(ρ = 13.6×10^3kg/m^3),g = 9.8N/kg,h = 760mm = 0.76m,计算可得p_0=1.013×10^5Pa。
- 实验表明大气压强的值等于管内水银柱产生的压强。
五、实验注意事项。
1. 玻璃管内要装满水银,不能有气泡。
如果有气泡,会使测量的大气压值偏小。
2. 实验时要将玻璃管垂直放置,若玻璃管倾斜,管内水银柱长度变长,但高度不变(因为大气压不变,水银柱产生的压强等于大气压,根据p=ρ gh,h不变),测量结果不变,但读取水银柱高度时应读垂直高度。
3. 实验过程中,若将玻璃管向上提或向下压(管口不离开水银面),管内外水银面高度差不变,因为大气压不变。
4. 若玻璃管顶部突然破裂,管内水银会下降到与水银槽内水银面相平,因为管内外相通,都受到大气压作用。
托里拆利实验结论
托里拆利实验结论一、背景介绍托里拆利实验是指由美国心理学家托里拆利(Torricelli)于1643年进行的一项实验,它被认为是空气压力研究的开端。
该实验通过将水银注入一个长而细的玻璃管中,然后将其倒立于一个水池中,测量了水银柱的高度。
这项实验揭示了空气压力与海平面高度之间的关系,并为后来发展出大气压力计奠定了基础。
二、实验过程1. 实验器材:玻璃管、水银、水池;2. 实验步骤:(1)将玻璃管用一端封闭,另一端开口,并且足够长;(2)将开口处放入水池中,保证封闭处不接触水面;(3)用注射器或吸管向开口处注入适量的水银;(4)观察到水银柱在玻璃管内上升,并最终停留在一个高度处;(5)测量该高度。
三、实验结论1. 空气有重量。
2. 空气对物体产生压力。
3. 大气压力随海平面高度而变化。
4. 大气压力可以用水银柱的高度来测量。
四、实验意义1. 托里拆利实验揭示了空气压力与海平面高度之间的关系,为后来发展出大气压力计奠定了基础。
2. 该实验为后来研究天气、气象学等领域提供了基础数据,对人类的生产和生活有着重要意义。
3. 托里拆利实验也为科学家们深入探究大气压力和空气动力学提供了思路和方法。
五、实验存在的问题与改进1. 实验过程中需要使用水银,但水银是一种有毒物质,对人体健康和环境造成危害。
因此,在实际应用中需要寻找替代品。
2. 实验过程中需要使用玻璃管,但玻璃管易碎且成本较高。
因此,在实际应用中需要寻找更加耐用且经济的材料代替玻璃管。
六、结语托里拆利实验是一项经典的物理学实验,它不仅揭示了空气压力与海平面高度之间的关系,为后来发展出大气压力计奠定了基础,而且为科学家们深入探究大气压力和空气动力学提供了思路和方法。
虽然该实验存在一些问题,但其意义依然重大。
我们相信,在不断的科技进步与创新中,这些问题也将得到有效解决。
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1. 引子:一场科学的奇妙冒险好吧,今天咱们来聊聊一个有趣的实验,托里拆利实验。
别担心,我不会让你觉得这是一堂沉闷的物理课,咱们就像在喝茶聊天一样,轻松愉快地走进这个科学的世界。
说到托里拆利,大家可能会想,“这是谁呀?听起来像个古老的意大利大厨!”其实,他是一位聪明绝顶的科学家,生活在17世纪的意大利,专门研究气体和压力。
今天咱们就跟着他的步伐,探索一下他这个实验是怎么回事。
2. 实验的原理:空气的秘密2.1 试管和水银的故事托里拆利实验的核心,简单说就是用水银来研究空气压力。
你想啊,托里拆利在实验室里,手里拿着一个长长的玻璃管,管子的一头放在水银里,另一头却是空的。
这就像是在玩一种“空气的捉迷藏”,嘿,空气就是藏在那儿,等着被发现。
当托里拆利把管子倒过来,水银就开始往下流,但你要问,水银为什么不全流出来呢?这就是空气的秘密!空气有一种看不见的力量,叫做气压。
这个气压把水银推着,保持着一部分在管子里。
托里拆利就像一个科学侦探,揭开了这个神秘面纱。
2.2 压力的游戏接下来,托里拆利又做了一个小实验,他把水银管的高度测量出来,发现大约是76厘米。
这个数字可是有讲究的哦!它说明了在地球表面,空气的压力大概就是这个高度的水银柱所能支撑的。
也就是说,地球上的空气像个大力士,压在我们身上,但我们却感觉不到。
真是让人感到神奇,空气就像是我们的隐形保镖,默默守护着我们。
3. 结论:揭示气压的奥秘3.1 科学的胜利所以,托里拆利通过这个实验,告诉我们:空气不是无形无影的,它有重量,有力量,能够产生压力。
科学的胜利!这个发现可是为后来的气体学奠定了基础,让人们开始研究更多关于空气和气压的知识。
你能想象吗?如果没有这个实验,我们可能还在一头雾水,像个无头苍蝇一样。
3.2 空气的价值而且,这个实验不仅是科学上的突破,更是生活中的启示。
想想我们每天呼吸的空气,原来它背后藏着这么多秘密,真是让人倍感珍惜。
托里拆利实验的作文
托里拆利实验的作文托里拆利实验,听起来是不是像某种魔术的名字?其实,这个名字背后藏着一个非常有趣的科学故事。
咱们今天就来聊聊这个实验,顺便给大家讲讲实验的趣事儿。
故事得从17世纪的一个夏天说起,那时候的科学家们还在探索自然界的各种奇妙现象。
我们主角,托里拆利,是一位意大利的科学家,他对气体和大气压力充满了好奇心。
说到这儿,你可能会问,气体和大气压力跟魔术有什么关系呢?别急,听我慢慢道来。
托里拆利实验的核心其实很简单——他用一根长长的玻璃管,把它的一头插进一个装满水银的容器里,然后把另一头封住,结果发现水银在管子里没能完全填满,留了一段空白。
这不禁让他心生疑惑:这空白里究竟是什么?他猜测这就是大气压力的作用——外面的空气在推水银,这就是为什么管子里会有空白。
为了验证自己的猜测,托里拆利还做了一个小小的实验。
他把水银管倒置在水银槽里,发现空白的部分和大气的压力正好一致。
这一发现可了不得,因为它不仅揭示了空气的存在,还为后来的气体理论奠定了基础。
那托里拆利的实验到底有什么特别之处呢?想象一下,你正和一帮朋友聚会聊天,忽然有一个人拿出一根巨大的玻璃管,里面装满了水银,然后开始做实验。
大家会怎么看?可能有人会觉得他疯了,有人会觉得这是一场精彩的表演。
不过,托里拆利却在这个小小的实验中发现了一个惊天的大秘密——空气也有重量!我们的托里拆利就是这样,在科学的道路上不断探索,最终揭示了一个看似简单却深奥的真相。
后来,这个实验被称为托里拆利实验,他也因此赢得了“空气压力大亨”的美誉。
回到今天,我们的生活已经离不开这些科学原理。
比如你在高楼大厦里乘坐电梯,或者坐飞机飞到云端,这些都和托里拆利的发现息息相关。
也许你再也不会觉得这只是个古老的实验,而是我们现代生活的基础之一。
有趣的是,托里拆利的实验也启发了许多后来的科学家。
有人在实验中碰到过各种各样的麻烦,比如说水银漏出来了,或者玻璃管突然破裂。
这些小插曲不仅让实验充满了戏剧性,也让科学家们不断改进实验方法,最终才有了今天我们对大气压力的理解。
托里拆利实验原理讲解
托里拆利实验原理讲解托里拆利实验是一种常见的物理实验,它通过测量摩擦力的大小,来验证静摩擦力和动摩擦力的存在。
在这个实验中,我们可以清晰地观察到物体在不同表面上受到的摩擦力的变化,从而更好地理解摩擦力的原理和特性。
首先,我们需要准备一个倾斜的平面,可以用一个光滑的木板或者一个斜面架来实现。
在平面上放置一个小物体,比如一个木块或者一个小车,然后逐渐提高平面的倾斜角度,直到物体开始运动为止。
这时,我们可以测量一下平面的倾斜角度,记为θ。
接下来,我们需要测量物体开始运动时所受到的力,即静摩擦力的大小。
我们可以通过逐渐增加斜面的倾斜角度,直到物体开始运动,来测量静摩擦力的大小。
这时,我们可以利用公式F=μN来计算静摩擦力的大小,其中F为静摩擦力,μ为静摩擦系数,N为物体所受重力的大小。
通过实验数据的测量和计算,我们可以得到静摩擦系数的数值。
在物体开始运动后,我们可以继续测量物体所受到的力,即动摩擦力的大小。
同样地,我们可以通过逐渐增加斜面的倾斜角度,来测量动摩擦力的大小。
同样地,我们可以利用公式F=μN来计算动摩擦力的大小,其中F为动摩擦力,μ为动摩擦系数,N为物体所受重力的大小。
通过实验数据的测量和计算,我们可以得到动摩擦系数的数值。
通过托里拆利实验,我们可以清晰地观察到静摩擦力和动摩擦力的存在,并且可以通过实验数据的测量和计算,得到摩擦系数的数值。
这对于我们深入理解摩擦力的原理和特性非常有帮助。
同时,通过这个实验,我们也可以更好地掌握实验方法和数据处理的技巧,提高我们的实验能力和科学素养。
总之,托里拆利实验是一个非常重要的物理实验,通过这个实验,我们可以更好地理解摩擦力的原理和特性,提高我们的实验能力和科学素养。
希望大家能够认真对待这个实验,认真学习实验方法和数据处理的技巧,从而更好地掌握物理知识,提高自己的科学素养。
初中物理托里拆利实验
一、温故知新
1 .哪个著名的实验证明了大气压的存在? 答:马德堡半球实验。 2 .生活中哪些地方运用到了大气压? 答:活塞式抽水机、塑料吸盘等。 你知道大气压到底有多大吗? 你能自己准备器材来粗略测量大气压的值吗? 器材:弹簧测力计、吸盘、玻璃板。
二、探究测量
如图:将沾水的塑料挂钩的吸盘放在光滑的水平 板上,挤出里面的空气。用弹簧测力计勾着挂着 挂钩缓慢往上拉,直到吸盘脱离板面。记下刚刚 脱离时候的弹簧测力计的示数,这就是大气对吸 盘的压力。设法量出吸盘与桌面的接触面积,算 出大气压的大小!
大气压和高度的关系:大气压强随高度升高而减小。
六、本课小结
1.托里拆利实验:测量出大气压的值。 2.标准大气压的值:P0 =1.013×105Pa 3.气压计:水银气压计和金属盒气压计 4.大气压和高度的关系:大气压强随高度升高而减小。
用离心式水泵抽取地下的水,当时大气压为76厘米水银柱,这离心水
泵能抽出的水面距水泵的距离为:( C )
A.76厘米
B.13.6米
C.10.3米
D.103米
小结:此类题要牢记标准大气压的值,并能够使用液体压强公式进行计算。
青藏铁路建成后.乘高原列车去西藏旅游的人越来越多。与普通列车相 比,高原列车内还配有供氧系统和医疗应急系统,这样做是因为高原上 (A ) A.大气压强小,空气中含氧量小 B.大气压强大,空气中含氧量大 C.大气压强小,空气中含氧量大 D.大气压强大,空气中含氧量小
四、气压计
测量气压的仪器叫做气压计。
水银气压计;优点:测量准确。 气 压 计
金属盒气压计;优点:携带方便。
五、大气压和高度的关系
用自制的气压计到楼上和楼下测量当地的气压,看看不 同高度的气压是否相同? 结论:楼上气压低,楼下气压高。 大量实验表明,在海边三千米以内,大约每升高10米, 大气压降低100pa,所以,离地面越高的地方,大气压越小。
托里拆利的实验原理
托里拆利的实验原理一、什么是托里拆利实验托里拆利实验是由托里拆利先生提出的一种实验方法,用于研究某一现象产生的原理和机制。
它是一种重要的实验手段,可以帮助科学家们深入探索事物的本质。
二、托里拆利实验的基本原理托里拆利实验的基本原理是通过设计合适的实验条件,运用科学仪器与方法,观察并记录实验现象的变化,进而分析和推导出所要研究的现象背后的原理和机制。
三、托里拆利实验的步骤托里拆利的实验一般可以分为以下几个步骤:1. 确立实验目的在进行托里拆利实验之前,我们首先需要明确实验的目的是什么。
只有明确了实验的目的,才能有针对性地设计实验方案,以便获得准确的实验结果。
2. 设计实验方案在设计实验方案时,我们需要考虑实验的条件、变量和控制。
实验条件是指影响实验结果的各种因素,变量是指实验过程中被改变的因素,控制是指能够保持恒定的实验条件或变量。
3. 执行实验执行实验时,应根据实验方案的要求,准确地进行实验操作,并注意记录实验数据和现象。
4. 数据处理与分析通过对实验数据的处理与分析,我们可以得到实验结果,了解实验现象的规律性和特点。
5. 得出结论根据实验结果和分析,我们可以得出关于所研究现象背后原理和机制的结论,并对实验结果进行解释和总结。
四、托里拆利实验的应用托里拆利实验的应用非常广泛,几乎涵盖了各个科学领域。
下面列举几个常见的应用实例:1. 物理学领域在物理学中,托里拆利实验可以用于研究光、电、磁等现象的原理和特性,如托里拆利实验可以通过调节两个反射镜的角度,观察和研究光的干涉与衍射现象。
2. 化学学领域在化学学中,托里拆利实验可以用于研究化学反应的速率、产物等,如通过改变反应的物质浓度、温度等条件,观察和研究反应的变化规律。
3. 生物学领域在生物学中,托里拆利实验可以用于研究生物体的生理变化、生态关系等,如通过调节环境温度、光照等条件,观察和研究生物体的生长和发育。
4. 工程学领域在工程学中,托里拆利实验可以用于研究材料的性能和工艺等,如通过改变材料的组成、处理工艺等条件,观察和研究材料的力学性能、耐热性等。
初中托里拆利实验教案
初中托里拆利实验教案1. 让学生了解托里拆利实验的原理和过程,掌握实验操作技能。
2. 通过实验,使学生能够验证大气压的存在,并能够计算大气压的值。
3. 培养学生的实验操作能力、观察能力和问题解决能力。
二、教学内容1. 托里拆利实验的原理和过程。
2. 大气压的计算方法。
3. 实验操作技能的培养。
三、教学重点1. 托里拆利实验的操作步骤和注意事项。
2. 大气压的计算方法。
四、教学难点1. 实验过程中玻璃管内水银的排空和密封。
2. 大气压的计算公式的运用。
五、教学准备1. 实验器材:玻璃管、水银、水银槽、弹簧测力计、吸盘、红色水等。
2. 教学工具:黑板、粉笔、多媒体设备等。
六、教学过程1. 导入:通过提问方式引导学生回顾马德堡半球实验,引出本节课的内容。
2. 讲解:讲解托里拆利实验的原理和过程,强调实验操作注意事项。
3. 演示:进行托里拆利实验,让学生观察并理解实验现象。
4. 操作:学生分组进行实验,教师巡回指导,确保实验顺利进行。
5. 讨论:引导学生分析实验结果,验证大气压的存在。
6. 计算:讲解大气压的计算方法,引导学生运用公式计算大气压的值。
7. 拓展:介绍大气压在生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
8. 总结:对本节课的内容进行归纳总结,强调重点知识。
七、课后作业1. 复习托里拆利实验的原理和过程,掌握实验操作技能。
2. 练习计算大气压的值,巩固计算方法。
3. 搜集生活中运用大气压的实例,加深对大气压概念的理解。
八、教学反思通过本节课的教学,学生应能够掌握托里拆利实验的操作步骤和注意事项,理解大气压的计算方法,并能够运用到实际生活中。
在教学过程中,教师应注意观察学生的掌握情况,针对性地进行讲解和辅导,确保学生能够熟练掌握。
同时,通过课后作业的布置,让学生巩固所学知识,提高学生的实际操作能力。
托里拆利实验从楼上到楼下业主的变化
托里拆利实验从楼上到楼下业主的变化托里拆利实验是由意大利物理学家托里拆利于1589年进行的一项著名实验。
这个实验通过观察物体从楼上自由落下的过程,揭示了重力对物体的影响,并验证了加速度的存在。
实验的过程如下:首先,托里拆利在楼上准备了一个斜面,上面放置着一个小球。
他使用了一个水平的刻度尺作为参照物,以测量小球下滑的距离。
然后,他通过释放小球,让它自由下滑。
同时,他使用计时器来测量小球下滑所需的时间。
在观察实验结果时,托里拆利发现小球下滑的距离随着时间的增加而增加,并且这种增加的速度越来越快。
通过测量实验数据,他发现小球下滑的距离与时间的平方成正比关系。
这个实验结果与他的理论预测相符合,从而进一步验证了加速度的存在。
通过这个实验,托里拆利得出了一个重要结论:自由落体的运动是一个匀加速运动,而且加速度恒定。
这个结论对于后来的物理学研究有着重要的影响。
它为后来的牛顿力学奠定了基础,也为其他相关领域的研究提供了重要的参考。
除了验证了加速度的存在,托里拆利的实验还揭示了重力对物体的影响。
他的实验结果表明,物体在没有外力作用下,会受到地球引力的作用而加速下落。
这个发现进一步加深了人们对重力的理解,并为后来的重力研究提供了重要的实验依据。
托里拆利实验的结果对于我们理解物体运动和重力的规律有着重要的指导意义。
它不仅为后来的科学研究提供了基础,也为我们日常生活中的很多现象提供了解释。
例如,我们在生活中常常可以观察到物体从高处落下时,速度会越来越快。
这就是因为物体受到了地球引力的作用,加速度不断增加导致的。
托里拆利实验还引发了人们对于运动规律的深入思考。
为了更好地理解物体的运动,后来的科学家们对于加速度的研究进行了进一步的探索。
他们发现,加速度不仅仅是物体下落时的特性,还可以应用到其他类型的运动中。
例如,加速度可以描述物体在曲线轨道上的运动,也可以描述物体在直线轨道上的运动。
总的来说,托里拆利实验从楼上到楼下的业主的变化是一个重要的物理实验,它验证了加速度的存在,并揭示了重力对物体的影响。
托里拆利实验
托里拆利实验一、实验步骤1.一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排出空气,用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里,待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定,当管内水银液面停止下降时,读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差,约为760mm。
2.逐渐倾斜玻璃管,发现管内水银柱的竖直高度不变。
3.继续倾斜玻璃管,当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气,而管外液面上受到的大气压强,正是大气压强支持着管内760mm高的汞柱,也就是大气压跟760mm高的汞柱产生的压强相等。
4.用内径不同的玻璃管和长短不同的玻璃管重做这个实验(或同时做,把它们并列在一起对比),可以发现水银柱的竖直高度不变。
说明大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。
(控制变量法)5.将长玻璃管一端用橡皮塞塞紧封闭,往管中注满红色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松开手指。
观察现象并提问学生:“如把顶端橡皮塞拔去,在外部大气压强作用下,水柱会不会从管顶喷出?”然后演示验证,从而消除一些片面认识,加深理解。
6.通常人们把高760毫米的汞柱所产生的压强,作为1个标准大气压,符号为1atm(atm为压强的非法定单位),1atm的值约为1.013×10^5Pa二、实验说明1.不可以用其他液体代替水银,若用水代替,高度会达到10.336米,在普通实验室中不现实,因而不可行;详细过程:已知ρ水银=13600kg/m∧3;∵水柱产生的压强与水银柱产生的压强相等即p水=p水银,ρ水gh水=ρ水银gh水银∴h水=ρ水银/ρ水×h水银=13600kg/立方米/1000kg/m^3;×0.76m=10.336m2.若操作正确测量值小于真实值,则可能是管内有气体;若测量值大于真实值,则可能是没有把管放竖直,且沿管的方向测量水银柱的高度。
3.实验结果(水银高度)与试管粗细无关。
托里拆利实验
计算和思考
1、生活中还有哪些现象可以证明大气压的存在? 2、计算,如果改用煤油来做托利拆利实验,煤油的高
度是多少?煤油适合用来做这种大型物理实验吗?
让我们来做一个校园托 利拆利实验
水银:有毒
为了生命安全,实验组一致同意 改用水来做这个实验
1标准大气压强能撑起多高 的水柱呢?
解:已知,ρ水 103 Kg / m3 g 9.8N/Kg
P大气压 1.013*105 Pa
P大气压 P水 ρ水gh水 1.013*105Pa 103Kg/m3 *9.8N/Kg*h水 h水 10.34m
结合前面学习的液体压 强公式:
P大气压 P水银 ρ水银gh水银
p大气压=p水银= ρ水银gh水银
=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m
≈ 1.013×105Pa
已知条件:
ρ水银=13.6×103kg/m3 g=9.8N/kg h水银=0.76m
1.013×105Pa是1标准大气压的值,要记住哦!
答:1标准大气压可以支撑起大约10.34米高的水柱。
10.34米 !
我们能够利用大气压强撑 起高达10.34米的水柱
10.34米, 3层楼那么高!
哈哈哈,老师, 你说笑吧?
验思路
实验一、在水杯中装满水,用硬纸
片覆盖,手压住硬纸片,倒过来再
松开手;这时,杯子里没有空气,
纸片的下表面受到向上的大气压强
,这个压强传递给上表面的水,结
大
果会怎样呢?
气 压
实验二、用2米长的有机玻璃管做可行性试验,同时检验胶塞的密封性。
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。
- 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、"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、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)。
考点:托里拆利实验
【例题1】如图1所示是某同学测定大气压值的托里拆利实验及其数据,测得的大气( ) A .74 cmHg B .76 cmHg C .77 cmHg D .79 cmHg
【例题2】 如图2所示的托里拆利实验装置中,(玻璃管内水银面上方是真空)。
下列哪种情况能使玻璃管内外水银面的高度差发生变化( ) A .使玻璃管稍微倾斜一点
B .将玻璃管变粗
C .向水银槽中加入少量水银
D .外界大气压发生变化
【例题3】 如图3所示,将一只试管装满水银后倒插在水银槽中,管顶高出水银面20cm ,在标准大气压下,管外水银面上受到的大气压强等于 Pa ,若在试管顶部开一小孔,将看到 现象.
【例题4】 如图4所示,有A 、B 、C 、D 四个玻璃管,都是一端封闭一端开口.每个玻璃中都有一段长为L 的水银柱稳定在图示位置.那么,玻璃管内被封闭的气体的压强最大的是( ). 【例题5】 如图5所示,长为1米的直玻璃管横截面积为2cm 2,重为5N 。
当时大气压为1.0×105 Pa ,玻璃管的上端为真空,玻璃管内的水银面与水银槽中的水银面的高度差h=_______ cm 。
则弹簧秤的示数为_________N 。
【练习】
76cm
74cm
3cm
图1
20cm
图3
图2
A
L
L
D
L
C
L
B
图4
h
图5
1.对图6中有关物理学家和物理史实的说法,正确的是 ( )
A .(a )最早是由托里拆利做的
B .托里拆利通过计算(a )图中马拉力的大小,最早测出大气压的数值
C .托里拆利通过(b )图,最早测出大气压的数值
D .马德堡市长通过(b )图,最早测出大气压的数值
2.在托里拆利实验中,测得玻璃管内水银面比槽内水银面高出76cm ,可以使这个高度差改变的做法是 ( )
A .往槽内加入少许水银
B .使玻璃管稍下降一点
C .把玻璃管稍微往上提一提
D .把实验移到高山上去做
3.托里拆利实验中,如果玻璃管倾斜,那么管内水银柱( ) A .长度增加,高度减小 B .长度增加,高度不变 C .长度增加,高度增加 D .长度不变,高度减小
4.做托里拆利实验时,测量的大气压强值比真实值小,其原因可能是:( ) A .玻璃管放得不竖直 B .玻璃管内混入少量空气 C .水银槽内的水银太多 D .玻璃管粗细不均匀
5.利用托里拆利实验测大气压时,可以确认管内进入了少量空气的现象是( ) A .管内水银面的高度略小于760毫米 B .使管倾斜时,管内水银柱长度增加 C .无论怎样使管倾斜,水银都不能充满全管 D .将管在水银槽内轻轻上提,管内水银柱高度不变
6.甲、乙、丙三人分别做托里拆利实验,测出了管中水银柱长度分别为74.0cm 、75.6cm 、76.0cm ,已知其中一管中混有空气,另一玻璃管没有竖直放置,只有一人操作方法正确,那么当时的大气压值为___________.
7.如图7所示,把一端封闭的玻璃管装满水银后竖直地倒立在水银槽内,管子的顶端高出槽中水银面36cm ,在标准大气压下则( )
(b )
760mm
水银
(a )
马德堡半球实验
意大利科学家托里拆利
图6
A .水银对玻璃管顶端的压强为零
B .水银对玻璃管顶端的压强为76cm 水银柱
C .水银对玻璃管顶端的压强为36cm 水银柱
D .水银对玻璃管顶端的压强为40cm 水银柱 8.图8甲所示,托里拆利实验装置与抽气机相连,逐渐往外抽气。
图8乙所示,将托里拆利实验装置放在密封罩内,用抽气机逐渐抽去罩内空气,关于下面叙述正确的是( ) A .从玻璃管往外抽气,管内水银柱一直上升,被抽出管外
B .从玻璃管往外抽气,管内水银柱上升,当水银柱高度为(p 0-p)÷ρ水银g 时,水银柱停止上升(P 0为大气压强,P 为管内气压)
C .托里拆利管上方是真空,逐渐抽去罩内空气,管内水银柱逐渐降低,直至与水银槽中水银面相平
D .托里拆利管上方有气体,逐渐抽去罩内空气,管内水银柱逐渐降低,直到与水银槽中水银面相平
9.如图9所示 ,利用托里拆利实验装置测量大气压强时,当玻璃管内的水银柱稳定后,在玻璃管的顶部穿一小孔,那么管内的水银液面将( ) A .保持不变 B .逐渐下降,最终与管外液面相平 C .稍微下降一些 D .逐渐上升,最终从小孔中流出
10.试管中有一段被水银柱密封的空气柱,将此试管分别如图10所示旋转,若空气柱的压强为P ,大气压为P 0,则满足P <P 0的是:( ) A .甲。
B .乙。
C .丙。
D .乙和丙。
36cm
图7 图9
图8
11.如图11所示,用长hcm 的水银柱将长Lcm 的空气封闭在均匀玻管内,若将玻管倾斜,则管内水银柱的长度_______;气柱长度_______.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
12.已知大气压强为75厘米水银柱高,在图12所示的装置中,如果管内气体压强为35厘米水银柱高,则管内外水银面高度差为________________。
13.如图13是某同学利用一端封闭的玻璃管探究气体体积与压强关系的实验装置图.实验时,用水银在管内封入一定质量的气体,将管倒插在水银槽中,使管内外水银面相平,此时管内空气柱的长度4㎝.每向上提起玻璃管时,管内水银面升高、空气柱增长,并作相应测量.下表是该同学在实验过程中记录的部分数据.(在实验过程中温度保持不变,外界压强始终为P 0=76cmHg,玻璃管横截面积为2㎝2.)
(1)第3次遗漏的数据应为 ㎝3,(2)第4次遗漏的数据为 ㎝.
(3)通过上面实验数据的分析可得出一个结论:一定质量的气体,温度不变时,
14.如图14所示,一端封闭、长为h (约1米)、横截面积为S 的轻质玻璃管,管壁厚度可忽略不计.将它注满水银后,倒立于足够深的水银槽中,现将玻璃管竖直向上缓慢匀速提起,设环境为一个标准大气压,下述正确的是( )
A .当玻璃管浸没在水银槽中时,所需拉力大小F=ρ水银hgS
图10
图12
L H
图11
实验次数
1 2 3 4 空气柱长度h 1/cm 4 16/3 8 16 空气的体积V/cm 3 8 32/3 32 管内外液面差h 2/cm
19
38
气体压强p/cmHg
P 0
3/4·P 0
1/2·P 0
1/4·P 0
h 1
h 2
图13
B.当玻璃管口与槽内水银面相平时.所需拉力大小F=ρ水银hgS
C.当玻璃管顶端露出槽内水银面后,顶端即出现真空
D.当玻璃管顶端到槽内水银面的高度大于76cm后,管内外水银面高度差保持不变
15.如图15所示,把测量大气压强的托利拆利实验装置放在托盘电子秤上,玻璃管A由支架固定,且跟水银槽B的底部不接触。
当大气压强为1.01×105帕时,托盘电子秤的读数为Q。
若外界的大气压强下降时,托盘电子秤的读数将( )
A.大于Q;B.等于Q;C.小于Q;D.无法确定。
16.在图16所示装置中,粗细均匀的细玻璃管上端封闭下端开口,管内一段水银柱将一部分气体封闭在玻璃管内。
已知玻璃管重为G,管的横截面积为S,水银柱高为h,水银的密度为ρ,设当时大气压为p0,管内空气重力不计,则整个装置平衡时,弹簧秤的示数应为( )
A.G B.G+ρghS C.G-ρghS D.G+ρghS-p0S
17.如图17所示,一端开口、一端封闭的玻璃管,开口向下插入水银槽中,不计玻璃管的重力和浮力,用竖直向上的力F提着保持平衡,此时管内外水银面高度差为h(管内外水银面上方为真空).如果将玻璃管向上提起一段距离,待稳定后,此时的F和h与刚才相比( )
A.F会增大、h也增大B.F会增大、h却不变
C.F会不变、h却增大D.F会不变、h也不变
18.如图18所示,一端封闭的玻璃管内水银面的上方留有一些空气,当外界大气压强为1标准大气压时,管内水银柱高度L1小于76厘米,此时弹簧秤示数为F1。
若在水银槽中缓慢地倒入水银,使槽内水银面升高2厘米,则玻璃管内的水银柱高度L2和弹簧秤的示数F2应满足( ) A.L2=L1,F2=F1。
B.L2>L1,F2>F1。
C.L2<L1,F2<F1。
D.L2<L1,F2>F1。
F
图14
L
图18
h
图17
图16
A
B
图15。