Question

19．閱讀探究：
世界上第一個(gè)測(cè)出大氣壓值的物理學(xué)家是意大利的托里拆利，他取一根長(zhǎng)約為1米，一端封閉，一段開(kāi)口的細(xì)長(zhǎng)玻璃管．然后它將玻璃罐中注滿(mǎn)水銀，再將玻璃管倒插在水銀槽中，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)管中水銀沒(méi)有全部到入水銀槽中．他就得出：管中水銀產(chǎn)生的壓強(qiáng)就等于外面的大氣壓強(qiáng)．這就是著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)．
（1）在此實(shí)驗(yàn)中，若將玻璃管稍作傾斜，則管中水銀柱的高度將如何變化？
（2）在實(shí)驗(yàn)中為什么要在玻璃管中住滿(mǎn)水銀？若有空氣混在里面對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？
（3）若管內(nèi)外的水銀面的高度差為76cm，則此時(shí)的大氣壓的值為多少帕？

Answer 1

分析 （1）（2）在托里拆利實(shí)驗(yàn)中，管的粗細(xì)、是否傾斜、槽中水銀面的高低等都不會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果，而混入空氣也只會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏�。�
（3）托里拆利實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y(cè)出大氣壓的值，是利用管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，即p_大氣=p_水銀=ρ_水銀gh．

解答 解：（1）將將玻璃管稍作傾斜，因?yàn)榇髿鈮褐挡蛔�，故不管水銀柱高度一時(shí)怎么改變，最終還是會(huì)回來(lái)原來(lái)的高度，即大氣壓能支持的水銀柱高度是不變的．
（2）滿(mǎn)水銀后，為了保證管內(nèi)是真空．管內(nèi)如果混入了空氣，空氣會(huì)產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，從而抵消掉一部分外界大氣壓，最終測(cè)量結(jié)果會(huì)偏�。�
（3）若管內(nèi)外的水銀面的高度差為76cm，此時(shí)的大氣壓的值p_大氣=p_水銀=ρ_水銀gh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×0.76m=1.01×10⁵Pa．
答：（1）在此實(shí)驗(yàn)中，若將玻璃管稍作傾斜，則管中水銀柱的高度不變；
（2）在實(shí)驗(yàn)中在玻璃管中住滿(mǎn)水銀為了保證管內(nèi)是真空．管內(nèi)如果混入了空氣，最終測(cè)量結(jié)果會(huì)偏小．
（3）若管內(nèi)外的水銀面的高度差為76cm，則此時(shí)的大氣壓的值為1.01×10⁵Pa．

點(diǎn)評(píng) 托里拆利實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生諸多變化的情況，諸如：管的粗細(xì)、位置深淺、是否傾斜、槽中水銀面高低、是否混入氣泡等，哪些影響測(cè)量結(jié)果，哪些不影響測(cè)量結(jié)果我們應(yīng)該準(zhǔn)確把握．