Question

【題目】如圖所示是托里拆利實驗的裝置圖，請回答下列問題.

（1）如圖甲，先在一端封閉約1米長的細玻璃管內灌滿水銀，確保管內沒有；
（2）如圖乙，大拇指封閉玻璃管后，將管口倒轉插入水銀槽中，待液面穩定后，讀出此時水銀柱的高度為h=740mm，此時外界壓強標準大氣壓強（選填“＞”、“＜”或“＝”）；
（3）如果該實驗中出現以下情況（以下均選填“上升”、“不變”或“下降”）：
a. 玻璃管內不慎混入空氣，那么管內的水銀柱高度將；
b. 玻璃管的管口抬高些，但不離開槽內水銀面，那么管內的水銀柱高度將；
c. 玻璃管換粗些，那么管內的水銀柱高度將；

Answer 1

【答案】
（1）空氣
（2）＜
（3）下降,不變,不變
【解析】（1）做托里拆利實驗時，先在一端封閉約1米長的細玻璃管內灌滿水銀，確保管內沒有空氣，外界大氣壓才等于水銀柱產生的向下的壓強；（2）水銀柱的高度為h=740mm，小于960mm水銀柱，說明此時外界壓強小于1標準大氣壓強；

（3）a玻璃管內不慎混入空氣，則會產生氣體壓強p氣，因大氣壓強p大氣=p氣+p水銀，管內的水銀柱高度將變小；

b將玻璃管豎直上提，水銀柱產生的壓強會大于大氣壓，故水銀柱會下降到原來的高度，即高度不變；

c在做托里拆利實驗時，若用兩根粗細不同的玻璃管同時測大氣壓，大氣壓不變，水銀柱高度也不變，即兩水銀柱高度是相同的.

所以答案是：（1）空氣；（2）＜；（3）下降；不變；不變．

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解大氣壓強的測量方法的相關知識，掌握大氣壓強的測量：大氣壓強實驗是1643年意大利科學家托里拆利首先做出的，托里拆利實驗也證明了自然界中真空的存在 1標準大氣壓 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大約相當于質量為1kg的物體壓在1 cm2 的面積上產生的壓強，以及對大氣壓強與高度的關系的理解，了解大氣壓強的數值不是固定不變的，高度越高，大氣壓強越小．晴天時比陰天時氣壓高，冬天比夏天氣壓高．