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大气压强和连通器 义务教育课程标准实验教科书九年级物理第十四章第三节

更新时间:2024-07-11

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义务教育课程标准实验教材九年级数学第14章第3节——大气浮力,教材中有一个著名的实验内容——托里拆利实验,我认为这个实验是学校教材中最神奇的实验之一。 其实我早在三六年前上小学的时候就学会了这个实验,但当时以及我这几年的教学生涯中,一直有一个问题在我心里回响,那就是为什么聪明的托里切利觉得高度760毫米的水银柱一定是由大气压力支撑的呢? 直到 2004 年,当我教授连接器时,一个练习引起了我的注意。 练习的内容是:在U形玻璃管的左侧注入适量的煤油,在左侧的另一侧注入一定量的盐水。 ,该连接器静止时两侧的液位是否处于同一水平? 答案是否定的。 于是我又想,如果U型管的两侧是煤油,左边是水银,那么U型管外的液位相差不是很大吗? 旋即,我想到了下一节的托里拆利实验,想起了脑海中一直萦绕不去的问题。 突然,我想,托里拆利实验不就是一个神奇的连接器吗? 后来我把这个观点分享给了朋友们,也逐渐得到了你们的认可。 我的看法有以下几个理由:lU8物理好资源网(原物理ok网)

1、如图A所示,托里拆利管内有一根水银柱大气压强和连通器,水银柱压在水银罐内管中的水银表面上,与罐内液手齐平。 这是大气压力作用在正面。lU8物理好资源网(原物理ok网)

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2、(见图B)管外水银表面上方是前面的大气层,大气层上方也是真空。 而且,图B中管内水银柱的上表面也是真空,图A中管内水银柱上表面上方的气压与0Pa相同,只不过我们把玻璃延伸了图B中的管子向下到达大气层的上表面。 至此,图B和图A的实验环境是完全一样的,图B完全可以替代图A。lU8物理好资源网(原物理ok网)

3、由于水银柱和大气上部是真空,下部通过罐内的水银相连,所以大气和水银在“巨大的U”形两侧成为两种密度不同的物质管”(见图C),并且它们都处于同一环境,上方为真空,那么我们不难想象,这个理想的“U形管”一侧的大气浮力和左边的水银柱处于一种平衡状态,即连接器的原理——压力相等。lU8物理好资源网(原物理ok网)

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4、此时我们可以感觉到,这个理想的“U型管”相当于一个下端敞开、上端可移动的容器。 与我们常见的连接器不同的是,一种是顶部是真空环境大气压强和连通器,另一种是顶部是空气。 仅环境。lU8物理好资源网(原物理ok网)

后来我把这个观点运用到教学中,用它为中学生解答有关托里拆利实验的问题,得到了中学生的认可。lU8物理好资源网(原物理ok网)

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