Question

7．托里拆利测量大气压强值的实验如图所示．以下判断正确的是（　　）

• A． 此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
• B． 若把如图装置中的水银换用水继续做实验，管内外的液面高度差约10m
• C． 若换用更粗的玻璃管，则管内外液面高度差变小
• D． 若在图中玻璃管A点刺穿一个洞，则管内水银只有其中一部分会下降至水槽

Answer 1

分析 在托里拆利实验中，玻璃管内外水银面的高度差反映了大气压强的大小；玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压强，p_大气=p_水银=ρ_水银gh．

解答 解：A、读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为760mm-10mm=750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强，故A错误；
B、若把如图装置中的水银换用水继续做实验，水产生的压强和水银产生的压强相等即p_水=p_水银
所以ρ_水gh_水=ρ_水银gh_水银
水柱的高度：h_水=$\frac{{ρ}_{水银}{h}_{水银}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{13.6×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×0.75m}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈10m，故B正确；
C、把玻璃管加粗既不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故都不能使管内外高度差变化，故C错误；
D、当在A处用针钻一个小孔时，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，A以下的水银反而会立即下降．此时管和水银槽实际上是构成了一个连通器，最终液面会相平，而A以上的水银在大气压的作用下保持静止，故若在图中玻璃管A点刺穿一个洞，则管内水银只有其中一部分会下降至水槽，故D正确．
故选BD．

点评 托里拆利实验能测出大气压的值，是利用管内水银柱产生的压强等于大气压强，即p_大气=p_水银=ρ_水银gh．