Question

10．托里拆利測(cè)量大氣壓強(qiáng)值實(shí)驗(yàn)如圖所示，（水銀的密度是13.6×10³kg/m³，g=10N/kg）：
（1）若在管的A處扎一個(gè)孔，此時(shí)是否有水銀從A處流出，為什么？
（2）假設(shè)玻璃管頂部有個(gè)閥門，打開閥門用細(xì)管緩慢地往管內(nèi)輸送氣體，管內(nèi)水銀柱高度怎樣變化？當(dāng)管內(nèi)水銀面與水銀槽液面相平時(shí)，管內(nèi)氣壓多大？

Answer 1

分析 托里拆利實(shí)驗(yàn)測(cè)量大氣壓的原理是：在玻璃管中取一液面（這一液面與水銀槽中的液面相齊平），則有大氣向上的壓力等于玻璃管中水銀向下的壓力，即P₀S=ρ_水銀ghS，即大氣壓強(qiáng)等于玻璃管中水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)．根據(jù)p=ρ_水銀gh求得當(dāng)管內(nèi)水銀面與水銀槽液面相平時(shí)，管內(nèi)氣壓多大．

解答 解：（1）沒有水銀從A處流出．
A處上方水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)小于750mmHg，而外界大氣壓較大，故A處上方的水銀柱在大氣壓作用下會(huì)上升到頂部．而A處下方的水銀由于受到向下的大氣壓，在重力作用下下降到與水銀槽中液面相平．
并沒有水銀從A處流出．
（2）假設(shè)玻璃管頂部有個(gè)閥門，打開閥門用細(xì)管緩慢地往管內(nèi)輸送氣體，則玻璃管中與水銀槽液面齊平的液面上下的壓強(qiáng)不再平衡，向下壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)加上水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，所以水銀柱向下運(yùn)動(dòng)，即水銀柱高度減小，
當(dāng)管內(nèi)水銀面與水銀槽液面相平時(shí)，管內(nèi)氣壓p=ρ_水銀gh=13.6×10³kg/m³×10N/kg×0.75m=102000Pa．
答：（1）沒有水銀從A處流出；
處上方水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)小于750mmHg，而外界大氣壓較大，故A處上方的水銀柱在大氣壓作用下會(huì)上升到頂部．而A處下方的水銀由于受到向下的大氣壓，在重力作用下下降到與水銀槽中液面相平．
并沒有水銀從A處流出．
（2）打開閥門用細(xì)管緩慢地往管內(nèi)輸送氣體，管內(nèi)水銀柱高度減��；當(dāng)管內(nèi)水銀面與水銀槽液面相平時(shí)，管內(nèi)氣壓為102000Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題考查學(xué)生對(duì)大氣壓的測(cè)量方法的理解和掌握，搞懂實(shí)驗(yàn)原理是解決此類問題的關(guān)鍵．