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一、实验目的
通过托里拆利实验测量大气压：将装满水银的玻璃管倒插入水银槽，管中水银柱下降后上方形成真空，由水银柱的竖直高度算出大气压；并验证竖直高度与管的粗细、倾斜、升降无关。
二、实验原理
- 玻璃管装满水银、封口后倒插入水银槽，放开后管内水银面下降到一定高度后停止，上方为托里拆利真空。
- 大气压 p₀ = ρ水银 g h（h 为管内水银面到槽液面的竖直高度，约 760 mm）。
- 水银柱竖直高度 h 只由外界大气压决定，与玻璃管粗细、是否倾斜、在液面下提升或下降均无关。
p₀ = ρ水银gh，ρ水银=13.6×10³ kg/m³，g=9.8 N/kg，h=0.760 m → p₀≈1.01×10⁵ Pa（标准大气压）
三、实验器材
长约 1 m 的玻璃管（可换粗细）、水银、水银槽、刻度尺；本互动课件可拖动倾角、升降试管、切换管径。
四、实验步骤
- ① 玻璃管装满水银、封口倒置插入水银槽，放开后观察水银柱下降、上方出现真空。
- ② 用刻度尺测管内水银面到槽液面的竖直高度 h（约 760 mm），算 p₀ = ρ水银gh。
- ③ 切换粗/细管，观察 h 是否改变。
- ④ 缓慢倾斜玻璃管，观察水银柱长度变化，但竖直高度 h 是否改变。
- ⑤ 在管口不露出液面的前提下提升/下降试管，观察 h 是否改变。
五、互动模拟
💡 拖动滑块改变倾角或升降试管；点按钮切换管径。无论怎么变，管内水银面到槽液面的竖直高度（红色虚线）始终≈760 mm。
0 °
50 mm
倾角 φ = 0 °
插入深度 s = 50 mm
管内水银柱长 L = — mm
竖直高度 h = 760 mm
大气压 p₀ = — Pa
六、数据记录
| 次数 | 管径 | 倾角 φ / ° | 插入 s / mm | 柱长 L / mm | 竖直高度 h / mm | 大气压 p₀ / Pa |
| 改变条件后点"📌 记录数据"写入下表 |
七、探究结论
- 大气压可支持约 760 mm 高水银柱：p₀ = ρ水银gh ≈ 1.01×10⁵ Pa（标准大气压）。
- 玻璃管粗细改变时，水银柱竖直高度不变 → 大气压与管横截面积无关。
- 玻璃管倾斜时，管内水银柱长度变长，但竖直高度不变 → 大气压与管是否倾斜无关。
- 玻璃管在液面下提升或下降时，只要管口不露出液面，水银柱竖直高度不变 → 大气压与管插入深浅无关。
- 管内上方为真空（托里拆利真空），水银柱高度由大气压唯一决定。
八、注意事项
- 读数是管内水银面到槽液面的竖直高度，不是沿管长度。
- 玻璃管必须足够长（竖直方向需 >760 mm），倾斜或插入过深时更要注意管长是否够用。
- 升降试管时管口不能露出液面，否则空气进入，真空破坏。
- 水银有毒，真实实验需通风、防泄漏；本课件为仿真演示。