Question

13．如图所示，利用托里拆利实验测量大气压的值
（1）由实验可知当时当地的大气压为760mmHg，为1.01×10⁵Pa，该实验应用了转换法测出大气压的值．
（2）实验时不小心有气体留在管中未排出，稳定后管内、外水银柱的高度差小于760mm（大于、小于、等于）
（3）实验室玻璃管倾斜了，稳定后管内、外水银柱的高度差等于760mm（大于、小于、等于）
（4）实验时将玻璃管竖直上提，但管口不离开槽中水银，稳定后管内、外水银柱的高度差等于760mm（大于、小于、等于）
（5）实验时往槽中继续加一些水银、稳定后管内、外水银柱的高度差等于760mm（大于、小于、等于）
（6）如果换用更粗（细）玻璃管实验，稳定后管内、外水银柱的高度差等于760mm（大于、小于、等于）
（7）如果用一椎体在液柱上方（真空部分）某处刺破．水银柱将怎样运动？答：下降
（8）如果用一椎体在液柱中间某处刺破，小孔上下两段水银柱将怎样运动？答：上段水银柱将上升，下段水银柱将下降
（9）如果将水银换用水来做实验，稳定后管内、外水银柱的高度差10100mm．
（10）用托里拆利实验测定大气压的数值（玻璃管内水银面上方式真空）．下列过程会导致测量数值发生变化的是（　　）
A．将实验从山下移到山上
B．使玻璃管稍下降一点
C．使玻璃管稍倾斜一点
D．换用稍粗点的玻璃管．

Answer 1

分析 （1）测得大气压值的科学家是托里拆利，一个标准大气压是指可以支持起760mm高水银柱的大气压，根据p_大气=p_水银=ρ_水银gh可算出大气压的大小．
（2）如果管内进入空气，大气压等于空气柱的压强与水银柱的压强之和，水银柱将减小；
（3、4、5、6）玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的，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、8）管内水银柱的运动情况根据大气压与水银柱的压强变化分析；
（9）如果将水银换用水来做实验，稳定后管内、外水柱的压强应与大气压相等，根据p=ρgh求出水柱的高度；
（10）知道大气压的大小随高度的改变而改变，随着高度的增加，大气压逐渐减小．

解答 解：（1）一个标准大气压可以支持起760mm的水银柱，可算出1个标准大气压的值为1.01×10⁵Pa．托里拆利通过实验的方法测量了大气压的数值，该实验应用了转换法测出大气压的值．
（2）实验时不小心有气体留在管中未排出，稳定后管内、外水银柱的高度差小于760mm；
（3）实验室玻璃管倾斜了，稳定后水银柱产生的压强等于大气压，即高度不变，还是760mm水银柱；
（4）实验时将玻璃管竖直上提，但管口不离开槽中水银，稳定后大气压不变，水银柱高度也不变；管内、外水银柱的高度差等于760mm；
（5）实验时往槽中继续加一些水银、稳定后大气压不变，水银柱高度也不变；管内、外水银柱的高度差 等于760mm；
（6）如果换用更粗（细）玻璃管实验，稳定后大气压不变，水银柱高度也不变；管内、外水银柱的高度差 等于760mm；
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）如果用一椎体在液柱上方（真空部分）某处刺破．液柱上方会受到大气压的作用，则水银柱将会在重力的作用下下降；
（8）如果用一椎体在液柱中间某处刺破，液柱中间会受到大气压的作用，由于大气压大于上段水银柱产生的压强，则上段水银柱会上升；
下段水银柱上方会受到大气压的作用，则水银柱将会在重力的作用下下降；
（9）如果将水银换用水来做实验，由p=ρgh得：
稳定后管内、外水柱的高度差h_水=$\frac{{p}_{0}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.01×{10}^{5}Pa}{1.0×{10}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10.1m=10100mm．
（10）由于液体的压强与液体密度和深度有关，则用托里拆利实验测定大气压的数值（玻璃管内水银面上方式真空）．玻璃管向上提起一点、倾斜、换成粗细不同的，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．
由于大气压强的大小随着高度的增加而减小．则将实验从山下移到山上，会导致测量数值发生变化．
故答案为：（1）760；1.01×105；转换．（2）小于；（3）等于；（4）等于；（5）等于；（6）等于；（7）下降；（8）上升；下降；（9）10100．（10）A．

点评 本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况，知道大气压强的大小和高度的关系--随着高度的增加大气压强逐渐减小．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．