托里拆利实验测大气压

实验目的

了解测量大气压的方法，知道标准大气压的数值。

实验原理

玻璃管倒插入水银槽后，管内水银柱上方是真空，管内水银柱产生的压强等于管外大气压。所以大气压 p = ρ水银gh。取 ρ水银=13.6×10³ kg/m³，g=9.8 N/kg，h=0.76 m，得 p≈1.01×10⁵ Pa。

实验器材

• 约1 m长、一端封闭的玻璃管
• 水银槽和水银
• 刻度尺
• 铁架台
• 漏斗

实验步骤

1. 将玻璃管灌满水银，排尽管内空气。
2. 用手指堵住管口，倒转后将管口插入水银槽中。
3. 松开手指，观察管内水银柱下降后静止。
4. 测量管内外水银面的竖直高度差。
5. 将玻璃管稍微倾斜，再测量竖直高度差。
6. 用 p = ρgh 计算大气压的值。

实验现象与结论

管内水银柱下降一段后静止，管内外水银面的竖直高度差约为760 mm，管顶上方为真空。倾斜玻璃管时，水银柱变长，但竖直高度不变。结论：大气压能支持约760 mm高的水银柱，大气压约为1.01×10⁵ Pa。

注意事项

• 水银有毒，真实实验须由教师在通风条件下操作
• 防止玻璃管破裂，水银洒漏要按规范处理
• 线上演示不涉及实际水银，可放心操作

常见问题

玻璃管倾斜后水银柱的竖直高度会变吗？

不变。大气压不变，水银柱的竖直高度仍约为760 mm，只是管内长度变长。

为什么不用水做托里拆利实验？

水的密度小，大气压能支持约10 m高的水柱，实验所需的管太长，不便操作。