Question

11．某同學(xué)做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如圖甲所示，設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中管口不離開(kāi)水銀面，試回答：
（1）此時(shí)此地大氣壓的值為730mm高水銀柱，合9.7×10⁴Pa．
（2）如圖甲所示，將試管口略向上提（管口不離開(kāi)水銀槽內(nèi)水銀面），管內(nèi)水銀柱的高度差為730mm高水銀柱；將試管口略向下壓（管內(nèi)仍然有一部分真空），管內(nèi)外水銀柱的高度差為730mm高水銀柱．
（3）如圖乙所示，玻璃管傾斜，管中水銀柱長(zhǎng)度將增大，高度不變；如果此時(shí)測(cè)量液體的高度時(shí)，將水銀柱的長(zhǎng)度當(dāng)高度，測(cè)量的結(jié)果將偏大（選填“偏大”或“沒(méi)有影響”）．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)管中不慎進(jìn)入少量空氣，管中水銀柱高度將減�。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”）．
（5）如圖甲，利用托里拆利實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量大氣壓強(qiáng)時(shí)，當(dāng)玻璃管內(nèi)的水銀柱穩(wěn)定后，在玻璃管的頂部穿一小孔，那么管內(nèi)的水銀液面將（　�。�
A．保持不變                    B．逐漸下降，最終與管外液面相平
C．逐漸上升，最終從小孔中流出    D．稍微下降一些．

Answer 1

分析 （1）在托里折利實(shí)驗(yàn)中，玻璃管內(nèi)外液面的高度差反映了大氣壓的大小，利用公式p=ρgh可計(jì)算具體的壓強(qiáng)值；
（2）實(shí)驗(yàn)中，上提、下壓玻璃管不會(huì)影響液柱的高低；
（3）玻璃管傾斜時(shí)，管中水銀柱長(zhǎng)度將增大，高度不變；如果將水銀柱的長(zhǎng)度當(dāng)高度，測(cè)量的結(jié)果將偏大；
（4）管中混入空氣時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定向下的壓強(qiáng)，使水銀柱高度減��；
（5）在玻璃管的頂部穿一小孔，則管內(nèi)外構(gòu)成連通器，液面將會(huì)相平．

解答 解：（1）在托里折利實(shí)驗(yàn)中，玻璃管內(nèi)外液面的高度差反映了大氣壓的大小，讀圖可知，此時(shí)此地大氣壓的值為730mm高水銀柱，
其具體壓強(qiáng)值為：p=ρgh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.73m≈9.7×10⁴Pa．
（2）在管口不離開(kāi)水銀槽內(nèi)水銀面的情況下，將試管口略向上提，或?qū)⒃嚬芸诼韵蛳聣�，管�?nèi)水銀柱的高度差均不變，仍為730mm高水銀柱．
（3）如圖乙所示，玻璃管傾斜，管中水銀柱長(zhǎng)度將增大，高度不變；如果此時(shí)測(cè)量液體的高度時(shí)，將水銀柱的長(zhǎng)度當(dāng)高度，測(cè)量的結(jié)果將偏大．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)管中不慎進(jìn)入少量空氣，則空氣會(huì)產(chǎn)生一定的向下的壓強(qiáng)，使管中水銀柱高度將減�。�
（5）圖甲中，利用托里拆利實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)量大氣壓強(qiáng)時(shí)，當(dāng)玻璃管內(nèi)的水銀柱穩(wěn)定后，在玻璃管的頂部穿一小孔，則玻璃管內(nèi)外都與大氣壓相通，構(gòu)成了連通器，則管內(nèi)的水銀液面將下降，最終與管外液面相平．
故答案為：（1）730；9.7×10⁴；
（2）730；730；
（3）增大；不變；偏大；
（4）減��；
（5）B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了多種情況下水銀柱高度的變化情況，在解答時(shí)，要抓住托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理--大氣壓與管內(nèi)水銀柱壓強(qiáng)是相等的，故大氣壓不變的情況下，水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)也是不變的，即水銀柱高度不變．