可以对管内的水银柱进行受力分析,因为上方是真空,所以,向下的力只有重力,向上的力就是槽内水银托着它的力,而槽内水银面处的压强与大气压相同,所以,等效理解成是大气压托着它。
大气对管外的水银也有压力,只不过,因为它们是直接暴露在空气中的,大气压力不是向上,而是直接作用在面上,不能形成向上的压力。
因为水银的密度大,是13.6克/立方厘米,而水的密度小,只有1克/立方厘米。托里拆利实验水银柱高约76厘米,若用水做,水柱高约10.3米,超过3层楼高。没有这么长的玻璃管,所以不用水做,而用水银做,方便易做。
连通器法是这样解释的,两端开口,底部连通的容器内装入流体时,在容器底部某流体截面左右侧产生的压强相等,流体静止。这里流体截面是任意的,可是截取底部也可以截取有流体存在的任何位置。如果流体存在两种及以上地,同样可以使用这种方法解释,只是解释起来有点复杂。使用连通器法解释托里拆利实验时,就要用于水银与空气两种流体,还必须假设两种流体面上都是真空,这是一种让学生思维凝固的假设。
实际托里拆利实验,只要使用活塞原理解释就可以了,苏教版通过皮吸、针筒来估测大气压强值,发现这两个实验都存在漏气、摩擦、活塞截面变形等问题,使用的大气压强计算公式也只是p=F/S,同样托里拆利实验也是这个原理,只是托里拆利实验更加巧妙罢了。
在针筒实验的基础上进行拓展,如果活塞与筒壁没有摩擦,也无需通过挂钩码来调节向下的拉力,而是直接通过流动的水银液体来自动调节实现力的平衡,这难道不是一个十分巧妙完美的实验吗?大气压力,是气压的一种特例,在教学过程中,一定要回归气体压力是由压力差引发的这一点上来。空气是流体,各个方向上都存在压强,因此水银柱上下表面的压强差与截面积的乘积,就是水银柱的重力,这样还是回归到了受力分析,还是回归到了压强公式上来进行解释,学生会更加受欢迎的。
槽内的水银面与管内的水银面的高度差!它的高度不同时间不同地点,测量时的温度气候都会形象高度差的!760mm只是取一个近似值罢了!其实一般不是这个数,测量的数学期望近似为一个与这个值接近的数,取这个数是为了好用与好记而且误差不大!
要施加的,可是槽底槽壁给了一个大小相等的支持力,二力平衡了。只有玻璃管中没有向下的支持力所以水银上升。当重力等于大气压力时水银高度静止。
液体可以大小不变的传递压强。
不是大气压力,是大气压强支持水银柱。所以水银柱不会落下来。
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