Question

4．取一个瓶子，装上适量带色的水，取一根两端开口、有刻度的细玻璃管，使玻璃管穿过橡皮塞插入水中，密闭瓶口．从管子上端吹入少量气体，水将沿玻璃管上升到瓶口以上，如图所示；拿着这个瓶子从地面到高山顶（不用手直接拿瓶子），玻璃管内水柱高度将升高（选填“升高”、“不变”或“降低”），这是因为山顶气压更小．其它条件不变，在另一个自制的同样的装置中将玻璃管换成更细的，同样从地面到高山顶会发现玻璃管内水柱高度变化量与前一个相比相同（选填“更大”、“相同”或“更小”）．

Answer 1

分析 瓶内气体压强不变，而随着高度的增加，大气压降低，所以玻璃管内的水柱升高．由p=ρgh，同样从地面到高山顶，大气压变化相同，故支持的水柱相同．

解答 解：因为瓶内封闭气体压强p等于大气压p₀与玻璃管内水柱产生的压强之和，即p=p₀+ρgh，h为玻璃管内水柱的高度．
当我们把它从地面到山顶时，由于大气压随着高度的增加而减小，瓶内气体压强p不变，而大气压p₀变小，所以h应变大，玻璃管中水柱的高度变高．
玻璃管换成更细的，同样从地面到高山顶，大气压减小相等，由p=ρgh，所以h不变，即玻璃管内水柱高度变化相同．
故答案为：升高；小；相同．

点评 此题是大气压的应用问题，考查了应用所学知识解决实际问题的能力，其解题关键就是要把握住：海拔高，气压小；气压小，海拔高；大气压支持液柱高只与液体密度和高度有关．