托里拆利实验是什么

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托里拆利实验是怎样的?~

1644年6月11日,生于意大利的数学家、物理学家托里拆利,在给其好友里奇的信中叙述了后来以托里拆利命名的著名实验。
取两根一端开口的玻璃管A、B,长度均为1.02米,其中A管顶端为一玻璃球,B管则是均匀的。将两管灌满水银,用手指堵住开口端,然后倒过来将手指与开口端一同浸入到一水银池内的水银面以下,放开手指,此时可看见管内顶部的水银下落,留出部分空间,而下面大部分仍充满水银。为了证明两管上部空间为真空,可在水银池内水银面以上注满清水,这时可将玻璃管慢慢提起,当玻璃管的开口端升到水银上面的水中时,管中水银急速泻出,而水却猛然进入,直至管顶。这充分证明原先管内水银柱上面的部分确为真空。这一实验还证明,管内的水银柱和水柱都不是被真空的力所吸引住的,而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的。因为如果真空真的对水银柱有吸引力,那么由于A管顶部为圆球,其真空要比B管大,吸力自然比B管大,因而A管内水银柱应高于B管,但实际上两管水银柱同样高。可见水银柱上方的真空对水银柱并无吸引力,水银柱的支持全靠管外大气的压力。
上述实验是托里拆利的重大科学贡献,它证实了真空和大气压力的存在及空气确实是有重量的。国际科技界为纪念托里拆利在研究大气压力方面作做出的贡献,将一种大气压单位命名为托。一托等于1毫米高的汞柱所产生的压强。

托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),水槽(烧杯)。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。这个实验测出了1标准大气压的大小。
根据公式:p=ρgh得到P=13.6×10^3kg/m^3×9.8N/kg×0.76m =1.013×10^5Pa因此,托里拆利测出的标准大气压为1.013×10^5Pa,于是,人们后来就把760mm(76cm)Hg称作标准大气压p0。

扩展资料
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/m³×0.76m
=10.336m
2、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
参考资料来源:百度百科-托里拆利实验

托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),烧杯,红色水。

【实验方法】

1.一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排除空气,用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端(图1.33-1甲),把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里(图1.33-1乙),待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定(图1.33-1丙),当管内外贡液液面的高度差约为760mm时,它就停止下降,读出水银柱的竖直高度。

2.逐渐倾斜玻璃管(图1.33-1丁),管内水银柱的竖直高度不变。

3.继续倾斜玻璃管(图1.33-1戊),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。

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(图1.33-2)。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760mm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1.013×10⒌Pa。

1643年,托里拆利与伽利略的另一个更年轻的学生维维安尼一起在佛罗伦萨做了著名的“托里拆利实验”地点在意大利的佛罗伦萨 。
托里拆利实验
【目的和要求】
理解托里拆利实验的原理,了解实验的作法、操作过程和步骤。
【仪器和器材】
托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),烧杯,红色水。
【实验方法】
1.一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排除空气,用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端(图1.33-1甲),把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里(图1.33-1乙),待开口端全部浸入水银槽内时放开手指,将管子竖直固定(图1.33-1丙),读出水银柱的竖直高度。
2.逐渐倾斜玻璃管(图1.33-1丁),管内水银柱的竖直高度不变。
3.继续倾斜玻璃管(图1.33-1戊),当倾斜到一定程度,管内充满水银,说明管内确实没有空气。
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。
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(图1.33-2)。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。

【注意事项】
1.说明托里拆利真空的存在,是实验的关键,只有这一点成立,才能得出“水银柱的压强等于大气压强”。
2.水银有剧毒,对人体非常有害,要特别注意安全操作。玻璃管要选管壁较厚、内径较小的。操作时要避免碰撞和晃动,严防管子折断。切不可将水银散失在教室里。灌水银时最好用注射针筒或用细颈尖口的漏斗,下面用大塑料盒(搪瓷盆)垫上,以防水银溅落在地。右手食指如有伤口,绝对不能带伤口操作,可用胶皮手指套保护食指。如水银万一溅落在地,要设法收集,无法收集时,可撒硫磺粉使之硫化,然后收集埋掉,并打开窗户通风。
3.要减少实验误差,必须注意:①玻璃管、水银槽必须清洁、干燥,不能有灰尘、杂质和水分。②水银必须清洁,如混入尘埃杂质,或溶有其他金属生成汞齐而附在玻璃管内表面,会使读数不精确,影响效果。③灌水银时和灌后倒置水银槽中都不能混入空气。可用一根纱包线或漆包线一直通到玻璃管底部,灌水银时,不时地上下拉动纱包线,使气泡跟着排出。
4.托里拆利实验是定量测量大气压强值的重要实验,教师要认真准备,操作要规范,给学生作出表率。要教会学生读数和观察的方法:如米尺的起点线与槽内水银面凸面要处于同一水平线上;读数时,视线应与水银面、刻度线在同一水平线上等。

托里拆利(Torricelli,Evangelista,1608-1647)是17世纪西方的一位颇负盛名的科学家。他在正当39岁生日之际,突然病倒,与世长辞。可他在短短的一生中,取得了多方面杰出的成就,赢得了很高的声誉。
伽利略学说的捍卫者
托里拆利出生在意大利华耶查城的富裕的贵族家庭。
他从小就受到了良好的数学教育。在十七八岁时,卓越的数学才能已初露锋芒。于是在他二十岁时,伯父将他带到罗马,受教于伽利略的学生卡斯德利。卡斯德利是当时远近闻名的数学家和水利工程师,他在数学领域内很多方面都有卓著的成就,还为水力学创立了科学的基础。卡斯德利见托里拆利年轻聪慧,十分喜爱,便指派他为自己的私人秘书,在学术上给予他指导。
托里拆利深刻研究了伽利略的《两种新科学的对话》一书。从中获得了有关力学原理的发展的很多启发。1641年,托里拆利出版了《论重物的运动》一书,企图对伽利略的动力学定律作出新的自己的结论。卡斯德利在一次拜访伽利略时,将托里拆利的论著给伽利略看了,还热情推荐了托里拆利。伽利略看完托里拆利论著之后,表示非常欣赏他的卓越见解,便邀请他前来充当助手。1614年,托里拆利来到佛罗伦萨,会见了伽利略,此时伽利略已双目失明,终日卧在病床上。在他生命的最后三个月中,托里拆利和他的学生维维安尼担任了伽利略口述的笔记者,成了伽利略的最后的学生。
1642年伽利略逝世后,托里拆利接替伽利略任佛罗伦萨科学院的物理学和数学教授,并被任命为宫廷首席数学家。从此他有钱可以做一些实验研究,不再像以往那样只能从事理论探索。后来,托里拆利大大充实了伽利略的《两门新科学的对话》“第五、六两天”的内容。
托里拆利在佛罗伦萨生活了五年,直至去世。在这五年多的时间里,他进行了大量的科学研究,还结识了画家罗莎,古希腊文明学者达狄和水利工程师阿里盖提,并受到了上层人物们的普遍敬重。他还应邀在秕糠学会作了12次学术演讲,演讲题材广泛,其中有6次是关于物理学方面的。这些讲稿在语词方面均无瑕疵可挑,为常人所不及,是典型的意大利文学作品。他的演讲中还充满着文艺复学时代的那股斗争精神,抨击了那种尽全力维护顽固守旧势力的天主教思想,多次欢呼伽利略的成就,捍卫伽利略的学说。
纠正卡斯德利的错误
托里拆利对发展力学所作的最重要的贡献是创立了著名的液体从容器细孔流出的理论。当时,水力学权威卡斯德利认为水流的速度跟孔到水面的距离成正比,且这一见解又得到伽利略的赞同,无人敢怀疑。托里拆利为弄清楚这一道理,认真地做了实验,进行了仔细的测量。结果发现,从器壁小孔流出的水流的速度不是跟孔到水面的距离成正比,而是跟此距离的平方根成正比。水流初速度v与桶中水面相对于孔口高度差h的关系式为v=A√h(A为常数)。后人称此式为托氏的射流定律。约在他之后的一个世纪,丹尼尔·伯努利才得出v=√2gh的结果。托里拆利后来又通过实验证明了从侧壁细孔喷出来的水流的轨迹是抛物线形状。托里拆利的这些发现,为使流体力学成为力学的一个独立的分支奠定了基础。
大气压的测定
当时学术界对空气是否有重量和真空是否可能存在的问题还认识不清,主要是受亚里士多德思想的遗留影响,认为“世间万物之中除了火和空气以外均有各自的重量。”并坚持自然界“害怕真空”的说法。伽利略对此说法表示怀疑,他说:“我们不能相信亚里士多德所说的那样,仅仅认为某物是轻的,某物是重的,而应当认识到所有的物体都有其各自的重量,只不过各有重量大小不同和质地疏密之分而已。”“如果人们凭感觉和理解都还不能认识到真空的存在,那么凭感觉和理解又如何能否认真空的存在呢?”伽利略曾发现,抽水机在工作时,不能把水抽到10米以上的高度,他把这一现象归结为水柱受不了它本身重量之故,再找不到合理满意的解释。
托里拆利坚决赞同伽利略的关于空气有重量和真空存在的说法。在总结前人理论和实验的基础上,托里拆利进行了大量的实验,实现了真空,验证了空气有重量的事实,否定了伽利略的关于真空力的说法。
大约在1641年,一位著名的数学家、天文学家贝尔提曾用一根10米多长的铅管做成了一个真空实验。托里拆利受到了这个实验的启发,想到用较大密度的海水、蜂蜜、水银等做实验。他选用的水银实验,取得了最成功的结果。他将一根长度为1米的玻璃管灌满水银,然后用手指顶住管口,将其倒插进装有水银的水银槽里,放开手指后,可见管内部顶上的水银已下落,留出空间来了,而下面的部分则仍充满水银。为了进一步证明管中水银面上部确实是真空,托里拆利又改进了实验。他在水银槽中将其水银面以上直到缸口注满清水,然后把玻璃管缓缓地向上提起,当玻璃管管口提高到水银和水的界面以上时,管中的水银便很快地泻出来了,同时水猛然向上窜管中,直至管顶。由此可见,原先管内水银柱以上部分确实是空无所有的空间。原先的水银柱和现在的水柱都不是被什么真空力所吸引住的,而是被管外水银面上的空气重量所产生的压力托住的。
托里拆利的实验是对亚里士多德的力学的最后致命打击,于是有些人便妄图否定托里拆利的研究成果,提出玻璃管上端内充有“纯净的空气”,并非真空。大家各抒已见,众说纷坛,引起了一场激烈的争论。争论一直持续到帕斯卡的实验成功证实托里拆利的理论后才逐渐统一起来。
托里拆利在实验中还发现不管玻璃管长度如何,也不管玻璃管倾斜程度如何,管内水银柱的垂直高度总是76厘米,于是他提出了可以利用水银柱高度来测量大气压,并于1644年同维维安尼合作,制成了世界上第一具水银气压计。
在数学上的贡献
托里拆利也具有很高的数学造诣。他在数学方面最大的贡献是进一步发展了卡瓦列里的“不可分原理”,帮它走向后来牛顿和莱布尼兹所创立的微积分学。他在《几何学文集》中提出了许多新定理,如:由直角坐标转换为圆柱坐标的方法,计算有规则几何图形板状物体重心的定理。还成功地结合力学问题来研究几何学。例如,他研究了在水平内的一定速度抛出物体所描绘的抛物线上作切线的问题,还研究了物体所描绘的抛物线的包络线。他曾测定过抛物线弓形内的面积,抛物面内的体积以及解决了其他十分复杂的几何难题。
托里拆利还将卡瓦列里的不可分原理以通俗易懂的方式写得颇受广大读者欢迎,对不可分原理的普及起了推动作用。

是测大气压强的实验
方法:
1.灌:把开口向上的托里拆利管中灌满水银
2.倒:按住管口倒扣在水银槽中
3.看:观察到管中水银面下降到离水银槽液面76厘米时不再下降
4.倾斜:倾斜托里拆利管,观察到管内水银柱高度不变
原理:
管内水银柱下降是因为管内水银柱产生的压强大于管外大气压
当管内水银柱等于76厘米不再下降是因为两气压相等
所以1个标准大气压值=76cm高汞柱
影响托里拆利实验的因素:
与管内混入空气的多少,所处海拔高度与天气有关
与试管倾斜程度及试管粗细无关
托里拆利实验为什么不用水来研究
因为水的密度远小于水银,所用玻璃管长度过长,不便于操作和观察.

托里拆利实验:准确测量标准的大气压强



是测大气压强的实验

托里拆利实验原理
答:托里拆利实验 开放分类: 物理 托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),烧杯,红色水。【实验方法】1.一只手握住玻璃管中部,在管内灌满水银,排除空气,用另一只手的食指紧紧堵住玻璃管开口端(图1.33-1甲),把玻璃管小心地倒插在盛有水银的...

托里拆利实验详细解析(实在看不懂)
答:托里拆利实验目的:测量大气压值,原理:重力=压力,不用图我想能明白 当时世界上没有真空泵,所以就有水银装满玻璃管,把气排出来了,然后按照试验的步骤做,假设外面没有大气压,按照重力影响,里面水银相对高度等于零,所以根据力平衡,测得的高度就是大气压值。顺便说其实很多试验是无需重复的,就如...

托里拆利实验
答:假如玻璃管比760毫米还长呢,那760毫米水银柱就不会充满整个玻璃管,液柱液面上端还有空的地方,那里就是真空,所以事先要将玻璃管里的空气先排走,不然真空中会存在空气,会有误差。假如你用水来测量大气压强,水柱会有多高,所以托里拆利才会用密度最高的液体来做实验,好降低液柱的高度。

托里拆利实验的原理是什么?
答:托里拆利实验的奥秘:液体压强与平衡定律的完美融合 托里拆利实验,一个看似简单的物理实验,其实蕴含着深刻的科学原理。它揭示了大气压强与液体静力学的巧妙关联,主要有两种核心解释方式,每一种都如同一扇窗户,让我们窥探到自然规律的奇妙。解释一:液体压强的深度原理 想象一个装满液体的容器,液体在...

水银气压计的原理是什么?
答:托里拆利实验测出了大气压强的具体数值,在长约1m、一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开堵管口的手指时,管内水银面下降一些就不再下降,这时管内外水银面的高度差为760mm。管内留有760mm高水银柱的原因正是因为有大气压的存在。由液体压强的特点可知,水银槽内液体...

解释一下托里拆利实验原理
答:原理:利用大气压和水银柱对自身的压力相平衡:P大气=P水银=ρ水银*g*h水银,求出大气压 如果我们把一个一米长的管子装满水银后再反过来,如果不是像托里拆利实验中一样插入水银盆中,水银也会马上流出来,这是由于重力的关系,跟托里拆利实验没有本质联系。

托里拆利实验证明了什么
答:托里拆利实验证明了大气压强的强度,托里拆利实验器(J2116型),水银,1米以上的长玻璃管(或两根玻璃管中间用橡皮管连接),水槽(烧杯)。1643年6月20日,意大利科学家托里拆利首先进行了这个实验,故名托里拆利实验。这个实验测出了1个标准大气压的大小为约760mm汞柱或10.3m水柱。标准大气压P=13...

帕斯卡的帕斯卡实验及托里拆利实验
答:再取一根1米长的托里拆利玻璃管,通过打有小孔的瓶塞插入大瓶中,并把塞塞紧密封。让一个学生站到凳子上将烧杯中的水用漏斗渐渐灌入管中(图2),当玻璃管中红色水升高50厘米以上时,只见大瓶侧管的橡皮薄膜大幅度鼓出,现象生动明显。因为液体的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积。在这个实验...

托里拆利实验
答:4.托里拆利实验是定量测量大气压强值的重要实验,教师要认真准备,操作要规范,给学生作出表率。要教会学生读数和观察的方法:如米尺的起点线与槽内水银面凸面要处于同一水平线上;读数时,视线应与水银面、刻度线在同一水平线上等。【参考资料】大气压强还可以用下列实验粗略测定。如图1.33-3所示,...

物理托里拆利实验问题,关于原理的。急!
答:两边减去水银槽中水银的高度后,还是得到相同的关系 大气压=水银管内与水银槽内高度差 水银