关于托里拆利实验的几点思考
2016-10-21龚杨
新课程·中旬 2016年7期
龚杨
摘 要:托里拆利实验是初中物理中很重要的一个实验,做这一实验要用到具有一定危险性的实验材料水银,因此围绕这一实验水银如何安全使用,水银能否被其他实验材料替代,水银蒸气如何去除展开了全面思考。
关键词:托里拆利实验;中学物理教学;实验材料;改进方法
托里拆利实验是中学物理中的一个重要实验,目的在于测量、计算大气压强的大小。关于这一实验,笔者有如下思考:
一、实验要注意安全
由于实验使用水银作为实验材料,而水银又极易挥发产生有毒的水银蒸气,所以此实验具有一定的危险性。如果通风条件不好,水银蒸气被人体吸入则可能造成汞中毒。所以,该实验细则就明确规定:实验应该在通风条件良好处进行,比如通风橱中。如果不慎将水银滴落,应先用硫粉覆盖,使之固化为硫化汞后再清扫。
二、水替代水银进行实验是不现实的
在实验讲解之后,学生自然会有疑问:既然水银有毒且比较昂贵,为什么不使用水作为实验材料呢?通常情况下,教师会莞尔一笑,进而耐心解释原因。其实,道理很简单。根据公式p=ρgh计算可知,如果用水替代760毫米汞柱产生同样大小的压强,则水柱高达10.3米,换言之,需用10余米长的玻璃管。这么长的玻璃管,且不论熔融、烧结、吹制的复杂工艺,运输、贮藏、放置的重重困难,即便是实验时注满水后倒置的过程恐怕也要借助高高的脚手架,所以用水替代是不现实的。
网上也有相关的视频资料,将高达4层楼的特制玻璃管中空气抽出,人为制造真空环境,将水虹吸上去,再用卷尺测量水柱高度并计算大气压强。……
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