测量大气压的值:托里拆利实验
1.准确测量大气压数值的实验:托里拆利实验。
2.托里拆利实验的步骤
甲 乙 丙
托里拆利实验过程
(1)如图甲,取一根一端开口、一端封闭的长约1米的玻璃管,往里面注满水银,用手指堵住管口;
(2)如图乙,将开口一端朝下,浸没在水银中,且将玻璃管竖直放置,移开手指,管内水银柱下降到一定高度时不再下降;
(3)如图丙,用刻度尺测出水银柱的高度差约为760 mm,即得所测的大气压的值。通常把这样大小的大气压叫做标准大气压;
(4)标准大气压数值的计算:P大气=P水银柱=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m≈1.013×105Pa。
3.做实验时需要注意的事项:
⑴向玻璃管内加水银时,管内易出现小段的空气柱,可用细长铁丝插入玻璃管内将空气排出。
⑵将装满水银的玻璃管倒放入水银槽内后,移开手指,水银柱下降到一定高度后停止下降,此时玻璃管上方为真空,因为操作过程中空气没有机会进入玻璃管内。
⑶测量高度差时要测玻璃管内水银面到槽内水银面的距离h;若玻璃管倾斜而测量者又没看出,此时误将水银柱长度L当作高度h(如图),因L>h,所求大气压值会偏大。
⑷管内水银柱的高度只与外界大气压强有关,与管的粗细、倾斜角度、将玻璃管上提或下压无关。
⑸玻璃管上端开孔,由于大气压的进入,管内水银面会下降到与槽内水银面相平为止。
⑹在标准大气压下用水做托里拆利实验时,根据P=ρgh即大气压可以支持10米多高的水柱。所以一般不会用水做该实验。