Question

9．如图所示，利用托里拆利实验装置测量大气压强时，当玻璃管内的水银柱稳定后，在玻璃管的顶部穿一小孔，那么管内的水银液面最终将与管外液面相平；如果做托里拆利实验时，不用水银而用水，玻璃管至少应该长10m（保留整数）．

Answer 1

分析 托里拆利实验测量大气压的原理是：在玻璃管中取一液面（这一液面与水银槽中的液面相齐平），则有大气向上的压力等于玻璃管中水银向下的压力，即P₀S=ρ_水银ghS，即大气压强等于玻璃管中水银柱产生的压强．
利用液体压强公式求大气压能支持的水柱的高．

解答 解：（1）当玻璃管顶部穿一小孔时，上端会进入空气，则玻璃管中与水银槽液面齐平的液面上下的压强不再平衡，向下压强等于大气压强加上水银柱产生的压强，所以水银柱向下运动直到与水银槽中液面相齐平．
（2）因为p₀=ρ_水gh，
所以h=$\frac{{P}_{0}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0×1{0}^{5}Pa}{1000kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10m．
故答案为：与管外液面相平；10．

点评 本题考查学生对托里拆利实验过程中出现问题的分析判断能力，搞懂实验原理是解决此类问题的关键．