Question

某同學(xué)做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得管中水銀柱的高度為75cm，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

750

mm高水銀柱，合

99960

Pa．
（2）將玻璃管向上提1cm（不離開(kāi)水銀槽里的水銀面），此時(shí)管內(nèi)的水銀柱高為

750mm

水銀柱．
（3）將玻璃管下壓1.5cm時(shí)，管內(nèi)的水銀柱高為

750mm

．
（4）將玻璃管傾斜時(shí)，管中水銀柱長(zhǎng)度將

增加

，高度

不變

．
（5）換用長(zhǎng)短相同、粗細(xì)不同的玻璃管做此實(shí)驗(yàn)，管中水銀柱的高度將

不變

．
（6）若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不慎使少量的空氣混入管中，則管中水銀柱的高度

降低

．
（7）若在管的頂端開(kāi)一個(gè)小孔，則根據(jù)

連通器

原理可知，管中的水銀

不會(huì)

噴出，而是與水銀柱液面相平為止．

Answer 1

分析：（1）大氣壓能支持750mm高的水銀柱，說(shuō)明了此時(shí)的大氣壓與750mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等，由P=ρgh可計(jì)算出這個(gè)大氣壓；
（2）（3）（4）（5）（6）如果大氣壓值不變，而且實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤的話，管內(nèi)水銀柱高度是固定的．
（7）當(dāng)在管頂穿一個(gè)小孔，就構(gòu)成了一個(gè)連通器，據(jù)此分析判斷．

解答：解：（1）此時(shí)的大氣壓值為：P=ρ_水銀gh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×750×10^-3m=99960Pa．
（2）將玻璃管豎直上提，水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)會(huì)大于大氣壓，故水銀柱會(huì)下降到原來(lái)的高度，即高度不變，還是750mm水銀柱．
（3）同理，將玻璃管下壓1.5cm時(shí)，管內(nèi)的水銀柱高還是750mm．
（4）將玻璃管傾斜一些，大氣壓不變，水銀柱高度也不變，但長(zhǎng)度會(huì)變大一些．
（5）換用長(zhǎng)短相同、粗細(xì)不同的玻璃管做此實(shí)驗(yàn)，大氣壓不變，水銀柱高度也不變．
（6）若玻璃管中混入少量空氣，這些空氣會(huì)對(duì)管內(nèi)水銀柱有個(gè)向下的壓強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致管內(nèi)水銀柱高度減�。�
（7）當(dāng)管頂開(kāi)一個(gè)小孔時(shí)，管內(nèi)的水銀與外界的大氣相通，此時(shí)外界大氣壓對(duì)管內(nèi)水銀也有個(gè)向下的壓強(qiáng)，所以管內(nèi)的水銀不僅不會(huì)從小孔噴出，反而會(huì)立即下降．此時(shí)托里拆利管和水銀槽實(shí)際上是構(gòu)成了一個(gè)連通器，最終液面會(huì)相平．
故答案為：（1）750；99960；（2）750mm；（3）750mm；（4）增加；不變；（5）不變；（6）降低；（7）連通器；不會(huì)．

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．