制作简单的托里拆利实验装置

实验内容

用树脂的管子制作托里拆利实验装置,因为管子粗大,从远处也可以清楚地观察到。为了便于操作,采用把水银从上面加入、从底下排出的方式。

所需材料

树脂管(内径9mm、外径15mm大小的管子,长度90~100cm)1根,适当大小的塑料容器(直径3~5cm)。PC材料的六角螺栓(螺纹部粗8cm,长20mm)2个。粘接剂:用于塑料,橡胶密封圈或O型圈(内径8mm)2个。厨房用的量杯(200~250ml)1个(PC树脂等透明的硬质塑料产品,尽可能选壁厚的产品,这样可以拿得住),水银1500~2000g(500g瓶×3~4个)。

实验方法

【装置的制作方法】

1.树脂管的两端用螺栓粘住。要注意有的粘接剂不能粘接树脂或PC材料。

2.在塑料容器上打一个洞,孔径和管子的外径要相等,然后与管子的一端粘接,作为盛水银用的容器。

塑料容器

3.锯掉一根PC六角螺栓的螺纹部(10mm左右)。

4.步骤3的PC六角螺栓粘接到厨房用的量杯底,螺纹部朝上。要注意选择粘接剂可以粘接的材质的杯子。

粘在量杯底

5.步骤4的PC六角螺栓和另一个螺栓上,粘上橡胶密封圈。

【实验】

1.将管子拧到计量杯内的螺栓上,上部固定在架台(试管架)上。

实验示意图

2.从管子的上方用漏斗将水银轻轻地倒入管中。

3.水银一直加到接近管子上端的螺栓,慢慢地拧紧螺栓。此时,水银会从螺纹的空隙处溢出,不用去理会,溢出的水银会流到盛水银的容器中。

4.剩下的水银全部倒入下面的计量杯中。

5,松开架台的夹子,从上观察管子全体,同时逆时针转动管子,把它从下面的螺栓拧出。水银柱从液面起76cm处会停下来。

延伸

利用其他的管子(如玻璃管),一端插入到水银中,另一端与真空泵连接抽气,在同样的高度水银会静止不动。如果用手动式真空泵让学生亲自动手。效果会更好。也可以用在管内加活性碳、用液态氮或酒精、干冰冷却来吸附管内的空气方法,达到真空。不管用什么方法,都是要确认水银柱上部是真空状态。

10cm长度的树脂管子制作同样的实验装置,把装置全部放入到玻璃钟罩或真空干燥玻璃器皿中,抽真空的话,即使仅10cm的水银柱,也会明显观察到下降现象。

注意事项

水银是有毒和污染环境的物质。使用时要充分注意。实验以演示为主,最好别让学生动手。

树脂材料能被有机溶剂溶解,如果将酒精和乙醚等注入到管子中会引起材料的龟裂,管子有断裂的危险。

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发布时间:2014/12/12 21:39:54  阅读次数:5212

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