题目内容

如图,在水银槽中竖直倒插一根一端封闭、粗细均匀的玻璃管,管内有一段水银柱,高为h,水银柱上端密封有一段空气柱,现将玻璃管竖直向上提起(管口不离开水银槽内水银面)一些,玻璃管内水银柱高度为h′,则(  )
分析:在正常情况下,托里拆利实验中,玻璃管上方应该是真空,此时如果上提或下压玻璃管,只要管口不离开水银面,水银柱的高度差将不会改变.这是因此水银柱的高度差反映了大气压的大小,而大气压此时是不变的.但当玻璃管中混入少量空气里,这一部分空气也会产生一定的压强,而且压强的大小会随着体积的变化而改变,据此来分析其变化的情况即可.
解答:解:托里拆利实验,如果玻璃管中混入少量空气,则水银柱产生的压强h+封闭空气柱产生的压强P=外界大气压P0.如果将玻璃管向上提,则管内水银柱上方少量空气的体积增大,压强减小,而此时外界的大气压不变,根据上述等量关系,管内水银柱的压强须增大才能重新平衡,故管内水银柱的高度增大.选项A符合题意.
故选A.
点评:此题是实验中很容易遇到的现象,在分析时一定要与理想状态下的情况进行区分.即玻璃管上方为真空时,上提玻璃管,水银柱高度不变,而混入少量空气时,则会改变.
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