Question

13．最早測量大氣壓的實(shí)驗(yàn)是由意大利科學(xué)家托里拆利完成的，他測出的大氣壓的值相當(dāng)76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
（1）往玻璃管中倒入水銀時(shí)，要倒?jié)M是為了：排出管里的空氣，使管內(nèi)水銀面上方形成真空．
（2）將玻璃管傾斜放置，管內(nèi)水銀柱長度將變長，管內(nèi)與管外水銀高度差將不變．
（3）將玻璃管向上提一段高度，管口仍在水銀槽內(nèi)，此時(shí)，管內(nèi)與管外水銀高度差將不變．
（4）將玻璃管頂部敲一個(gè)小孔，你認(rèn)為會出現(xiàn)的現(xiàn)象是：試管中水銀會下降到與管外水銀面相平為止．
（5）管內(nèi)管外水銀高度差小于760mm水銀柱，你認(rèn)為是什么原因：可能是當(dāng)?shù)氐臍鈮旱陀谝粋�(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．

Answer 1

分析 （1）要求玻璃管中充滿水銀，是為了排凈管中的空氣；
（2）外界大氣壓不變，當(dāng)玻璃管傾斜時(shí)，管內(nèi)水銀柱高不變，但長度變長．
（3）玻璃管向上提起一點(diǎn)、傾斜、換成粗細(xì)不同的，如果大氣壓值不變，而且實(shí)驗(yàn)操作過程中沒有出現(xiàn)錯誤，管內(nèi)水銀柱高度是固定的．
（4）在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，管內(nèi)上方是真空，是管外的大氣壓支持著管內(nèi)的水銀柱，即管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于管外的大氣壓．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．
（5）在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，水銀柱的高度是由外界大氣壓的大小決定的．

解答 解：（1）往玻璃管里灌滿水銀是為了排出管里的空氣，這樣當(dāng)管倒插入水銀槽里時(shí)，管內(nèi)水銀面上方才可能形成真空；
（2）將玻璃管傾斜一些，大氣壓不變，水銀柱高度也不變，但玻璃管內(nèi)水銀的長度會變大一些．
（3）將玻璃管豎直上提，水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)會大于大氣壓，故水銀柱會下降到原來的高度，即高度不變．
（4）當(dāng)管頂開一個(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)的水銀不僅不會從小孔噴出，反而會立即下降．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，最終液面會相平；
（5）若玻璃管內(nèi)的水銀柱的高度會小于760mm，原因可能是當(dāng)?shù)氐臍鈮旱陀谝粋�(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
故答案為：（1）排出管里的空氣，使管內(nèi)水銀面上方形成真空；（2）長；不變；（3）不變；（4）試管中水銀會下降到與管外水銀面相平為止；（5）可能是當(dāng)?shù)氐臍鈮旱陀谝粋�(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．

點(diǎn)評 此本題考查了托里拆利實(shí)驗(yàn)原理．知道影響托里拆利實(shí)驗(yàn)水銀柱豎直高度的因素：大氣壓、上端有空氣等，與玻璃管的粗細(xì)、長短、傾斜度等無關(guān)．