一、1 為保證實驗成功,你需要一根一端開口,一端封閉,長10米的玻璃管。
2 將其注滿水,倒置于任意盛水容器中。
3 計算原理:與托里拆利實驗完全一樣,只是將液體從水銀換成了水。此時的P(空氣)=P(水)=ρ(水)gh h是水柱的高度。
二、找一個吸盤,彈簧測力器
1.把吸盤壓在一個光滑的表面上(壓緊),測出吸盤表面積S
2.用彈簧測力器垂直拉動吸盤,當(dāng)吸盤被拉下來時,記錄彈簧測力器示數(shù)F
3.用P=F/S算出P≈
總之,測量壓強就是利用這兩個公式,只是方法有所區(qū)別。在此我簡舉兩例,希望能夠拋磚引玉,激發(fā)你的創(chuàng)新思維和動手能力~
托里拆利實驗
【目的和要求】
理解托里拆利實驗的原理,了解實驗的作法、操作過程和步驟。
【儀器和器材】
托里拆利實驗器(J2116型),水銀,1米以上的長玻璃管(或兩根玻璃管中間用橡皮管連接),燒杯,紅色水。
【實驗方法】
1.一只手握住玻璃管中部,在管內(nèi)灌滿水銀,排除空氣,用另一只手的食指緊緊堵住玻璃管開口端(圖1.33-1甲),把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里(圖1.33-1乙),待開口端全部浸入水銀槽內(nèi)時放開手指,將管子豎直固定(圖1.33-1丙),讀出水銀柱的豎直高度。
2.逐漸傾斜玻璃管(圖1.33-1丁),管內(nèi)水銀柱的豎直高度不變。
3.繼續(xù)傾斜玻璃管(圖1.33-1戊),當(dāng)傾斜到一定程度,管內(nèi)充滿水銀,說明管內(nèi)確實沒有空氣。
4.用內(nèi)徑不同的玻璃管和長短不同的玻璃管重做這個實驗(或同時做,把它們并列在一起對比),可以發(fā)現(xiàn)水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強與玻璃管的粗細(xì)、長短無關(guān)。
5.將長玻璃管一端用橡皮塞塞緊封閉,往管中注滿紅色水,用手指堵住另一端,把玻璃管倒插在水中,松開手指(圖1.33-2)。觀察現(xiàn)象并提問學(xué)生:“如把頂端橡皮塞拔去,在外部大氣壓強作用下,水柱會不會從管頂噴出?”然后演示驗證,從而消除一些片面認(rèn)識,加深理解。
【注意事項】
1.說明托里拆利真空的存在,是實驗的關(guān)鍵,只有這一點成立,才能得出“水銀柱的壓強等于大氣壓強”。
2.水銀有劇毒,對人體非常有害,要特別注意安全操作。玻璃管要選管壁較厚、內(nèi)徑較小的。操作時要避免碰撞和晃動,嚴(yán)防管子折斷。切不可將水銀散失在教室里。灌水銀時最好用注射針筒或用細(xì)頸尖口的漏斗,下面用大塑料盒(搪瓷盆)墊上,以防水銀濺落在地。右手食指如有傷口,絕對不能帶傷口操作,可用膠皮手指套保護(hù)食指。如水銀萬一濺落在地,要設(shè)法收集,無法收集時,可撒硫磺粉使之硫化,然后收集埋掉,并打開窗戶通風(fēng)。
3.要減少實驗誤差,必須注意:①玻璃管、水銀槽必須清潔、干燥,不能有灰塵、雜質(zhì)和水分。②水銀必須清潔,如混入塵埃雜質(zhì),或溶有其他金屬生成汞齊而附在玻璃管內(nèi)表面,會使讀數(shù)不精確,影響效果。③灌水銀時和灌后倒置水銀槽中都不能混入空氣。可用一根紗包線或漆包線一直通到玻璃管底部,灌水銀時,不時地上下拉動紗包線,使氣泡跟著排出。
4.托里拆利實驗是定量測量大氣壓強值的重要實驗,教師要認(rèn)真準(zhǔn)備,操作要規(guī)范,給學(xué)生作出表率。要教會學(xué)生讀數(shù)和觀察的方法:如米尺的起點線與槽內(nèi)水銀面凸面要處于同一水平線上;讀數(shù)時,視線應(yīng)與水銀面、刻度線在同一水平線上等。
【參考資料】
大氣壓強還可以用下列實驗粗略測定。如圖1.33-3所示,取一注射器,在活塞柄上套上繩套,將活塞推至頂端,用手指(或橡皮帽)堵住注射孔,將槽碼、鉤碼或重物逐漸增加掛在繩套下,掛到活塞剛被拉動,測出所掛物重G,活塞截面積S,用公式P=G/S算出大氣壓強的值。如30毫升內(nèi)徑約25厘米的注射器,截面積約49厘米2,實驗時,能掛起稍少于4.9千克的重物。注意不要掛太重的物體,并注意用手在活塞下準(zhǔn)備托接,以防拉下時碰碎活塞。
還可采用圓盤形塑料掛衣鉤(商店有賣)兩只,將圓盤相對擠壓,排除空氣,逐步在下面鉤上加掛重物,同樣可以粗略測出大氣壓強。
1、用刻度尺測量出取壓點到液面高度。
2、用計算公式計算出:p=ρgh(p是壓強,ρ是液體密度,水的密度為1*復(fù)10^3kg/m^3,g是重力加速度取9.8 N/kg,h是取壓點到液面高度)
擴(kuò)展資料:
特性:
1、水壓與水的多少無關(guān),只與水的深淺和密度有關(guān)系。(水壓大;密度越大,水壓越大),在實際生活中,家中水壓還受水管的彎折度和影響,彎折次數(shù)越多,水壓就會有所減小。
2、水越深處,水壓越大。
3、在同樣的制深度上,水壓對四周都有壓力。
4、一般自來水水壓是0.7公斤左右,1MPa等于10公斤 。1MPA=10公斤水壓2~3MPa 。1MPa=10kg/平方厘米 MPa兆帕為新單位 。依照自來水供水規(guī)范,龍頭水。
5、一般認(rèn)為0.1Mpa=10米,國家規(guī)定的管zd網(wǎng)末梢供壓是0.14Mpa,更直觀地說,0.1MPa,就相當(dāng)于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,管網(wǎng)末梢供壓是0.14Mpa,相當(dāng)于水龍頭離供水塔(池)有14米的高度。所以,家住的位置越高,水壓就會越低。
參考資料來源:百度百科-水壓
橡皮膜本身承受了些壓力,所以液面會比正常的低,液面高度差計算的壓強值小于按液體深度計算的壓強值。
實驗室里,測量液體和氣體的壓強的儀器,用u形管壓強計,它由一小金屬盒(上面蒙有一層薄橡皮膜)和u形玻璃管組成,管內(nèi)裝有水或水銀,當(dāng)橡皮膜受到的壓強為零時,u形管兩邊液面相
平,(在同一水平線上)當(dāng)橡皮膜受到壓強作用時,兩管內(nèi)液面產(chǎn)生高度差,壓強越大,兩液面高度差越大,因此由兩管內(nèi)液面的高度差可知被測壓強的大小。從
刻度尺上探究液體內(nèi)部壓強。
1.測壓管 這是最簡單的一種液柱式壓力計。
用一直徑8-10mm的直玻璃管、管的下端與量測點連接,管的上端開口與大氣相通,如圖6-2-6所示。根據(jù)測壓管中液柱上升的高度,就可得到該點的壓強。
2.U形管測壓計 3.水銀壓差計 在工程中,有時要測量兩點或兩根自來水管的壓強差,可采用如圖6-2—8所示水銀壓 差計。 將兩端分別連接到點A、B處,從圖上可知C、D兩點在同一等壓面上pC=pD, 即 若兩水管為同一平面時(Δh=0),則其壓差PA—pB=(ρHg-ρ)gh或 量測較大壓強,可用壓力表,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠。
通常金屬壓強表內(nèi)裝有一根一端開口,一端封閉的銅制彈簧彎管,如圖6-2-9所示,開口端通過短管和被測定壓強的液體相通,封閉端可自由伸縮、并以齒輪與指針相連;施測時,彈簧彎管在液體壓力的作用下,截面變形,促使管封閉端張開伸直、帶動齒輪,轉(zhuǎn)動指針,把液體的相對壓強在表面讀數(shù)盤上指示出來。 真空表的構(gòu)造與壓力表類似,當(dāng)被測壓強小于大氣壓壓強時即出現(xiàn)負(fù)壓強,使彈簧管彎縮,轉(zhuǎn)動指針,指示負(fù)壓或真空值。
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