题目内容

某同学做托里拆利实验时,测得管中水银柱的高度为75cm,设实验过程中管口不离开水银面,试回答:
(1)此时此地大气压的值为
750
750
mm高水银柱,合
99960
99960
Pa.
(2)将玻璃管向上提1cm(不离开水银槽里的水银面),此时管内的水银柱高为
750mm
750mm
水银柱.
(3)将玻璃管下压1.5cm时,管内的水银柱高为
750mm
750mm

(4)将玻璃管倾斜时,管中水银柱长度将
增加
增加
,高度
不变
不变

(5)换用长短相同、粗细不同的玻璃管做此实验,管中水银柱的高度将
不变
不变

(6)若在实验过程中,不慎使少量的空气混入管中,则管中水银柱的高度
降低
降低

(7)若在管的顶端开一个小孔,则根据
连通器
连通器
原理可知,管中的水银
不会
不会
喷出,而是与水银柱液面相平为止.
分析:(1)大气压能支持750mm高的水银柱,说明了此时的大气压与750mm水银柱产生的压强相等,由P=ρgh可计算出这个大气压;
(2)(3)(4)(5)(6)如果大气压值不变,而且实验操作过程中没有出现错误的话,管内水银柱高度是固定的.
(7)当在管顶穿一个小孔,就构成了一个连通器,据此分析判断.
解答:解:(1)此时的大气压值为:P=ρ水银gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×750×10-3m=99960Pa.
(2)将玻璃管竖直上提,水银柱产生的压强会大于大气压,故水银柱会下降到原来的高度,即高度不变,还是750mm水银柱.
(3)同理,将玻璃管下压1.5cm时,管内的水银柱高还是750mm.
(4)将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但长度会变大一些.
(5)换用长短相同、粗细不同的玻璃管做此实验,大气压不变,水银柱高度也不变.
(6)若玻璃管中混入少量空气,这些空气会对管内水银柱有个向下的压强,会导致管内水银柱高度减小.
(7)当管顶开一个小孔时,管内的水银与外界的大气相通,此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强,所以管内的水银不仅不会从小孔喷出,反而会立即下降.此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器,最终液面会相平.
故答案为:(1)750;99960;(2)750mm;(3)750mm;(4)增加;不变;(5)不变;(6)降低;(7)连通器;不会.
点评:本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况,在解答时,要抓住托里拆利实验的原理--大气压与管内水银柱压强是相等的,故大气压不变的情况下,水银柱产生的压强也是不变的,即水银柱高度不变.
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