基本介紹
- 中文名：托里拆利真空
- 所屬領域：化學
原理,儀器和器材,目的和要求,實驗方法,注意事項,
原理
在管里水銀面的上方沒有空氣，因此也就沒有空氣壓強對管內液面的作用，管外水銀面上所受到的大氣壓與管內水銀柱對底面的液體壓強是等值的。若玻璃管的頂端，突然破裂一個小洞，管里水銀面上就受到跟管外水銀面上相同的大氣壓，根據連通器的原理，管內外的水銀面就會趨於水平狀態。
1643年，托里拆利與伽利略的另一個更年輕的學生維維安尼一起在佛羅倫斯做了著名的“托里拆利實驗”地點在義大利的佛羅倫斯 。
儀器和器材
用具
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線），燒杯，紅色水。 此實驗是義大利科學家托里拆利首先進行的，故名托里拆利實驗。這個實驗測出了1標準大氣壓的大小
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。
實驗方法
1．一隻手握住玻璃管中部，在管內灌滿水銀，排除空氣，用另一隻手的食指緊緊堵住玻璃管開口端,把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽里,待開口端全部浸入水銀槽內時放開手指，將管子豎直固定,讀出水銀柱的豎直高度。
2．逐漸傾斜玻璃管,管內水銀柱的豎直高度不變。
3．繼續傾斜玻璃管，當傾斜到一定程度，管內充滿水銀，說明管內確實沒有空氣。
4．用內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，把它們並列在一起對比），可以發現水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強與玻璃管的粗細、長短無關。
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，鬆開手指.觀察現象並提問學生：“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？”然後演示驗證，從而消除一些片面認識，加深理解。
注意事項
1．說明托里拆利真空的存在，是實驗的關鍵，只有這一點成立，才能得出“水銀柱的壓強等於大氣壓強”。
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、內徑較小的。操作時要避免碰撞和晃動，嚴防管子折斷。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頸尖口的漏斗，下面用大塑膠盒（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食指。如水銀萬一濺落在地，要設法收集，無法收集時，可撒硫磺粉使之硫化，然後收集埋掉，並打開窗戶通風。
3．要減少實驗誤差，必須注意：①玻璃管、水銀槽必須清潔、乾燥，不能有灰塵、雜質和水分。②水銀必須清潔，如混入塵埃雜質，或溶有其他金屬生成汞齊而附在玻璃管內表面，會使讀數不精確，影響效果。③灌水銀時和灌後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，教師要認真準備，操作要規範，給學生作出表率。要教會學生讀數和觀察的方法：如米尺的起點線與槽內水銀面凸面要處於同一水平線上；讀數時，視線應與水銀面、刻度線在同一水平線上等。
