在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時,不小心管內(nèi)進(jìn)入了一點(diǎn)空氣,測得的結(jié)果是730毫米汞柱,而當(dāng)時實(shí)際大氣壓的值是756毫米汞柱,那么管中水銀面上方空氣的壓強(qiáng)是
26
26
毫米汞柱.做托里拆利實(shí)驗(yàn),玻璃管內(nèi)灌入的液體是
水銀
水銀
.若管內(nèi)灌入的是水,當(dāng)玻璃管倒置在水里,要求管頂出現(xiàn)真空,玻璃管至少要約
10.336
10.336
米;若管內(nèi)灌入的是煤油,則玻璃管至少要約
12.92
12.92
米.(ρ=0.8×103kg/m3)(在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)
分析:(1)托里拆利實(shí)驗(yàn)?zāi)軠y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水銀水銀gh.
(2)若不小心管內(nèi)進(jìn)入了一點(diǎn)空氣,則管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)之和等于大氣壓強(qiáng),即P大氣=P水銀+P空氣
(3)托里拆利實(shí)驗(yàn)若利用其它液體,則管內(nèi)液體柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng),即P大氣=P液柱gh.
解答:解:(1)托里拆利實(shí)驗(yàn)玻璃管中用的是水銀,當(dāng)時實(shí)際大氣壓的值是756毫米汞柱,若不小心管內(nèi)進(jìn)入了一點(diǎn)空氣,則:P大氣=P水銀+P空氣.所以P空氣=P大氣-P水銀=756毫米汞柱-730毫米汞柱=26毫米汞柱;
(2)∵一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可以支持76cm的水銀柱,即一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于0.76m水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng).
若裝的是水,則是大氣壓強(qiáng)等于水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng).故可以支持的水高度為
h水=
P大氣
ρg
=
ρ水銀gh水銀
ρg
=
ρ水銀h水銀
ρ
=
13.6×103kg/m3×0.76m
1×103kg/m3
≈10.336m,
所以管頂要出現(xiàn)真空,玻璃管至少得有10.336m長.
(3)∵一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可以支持76cm的水銀柱,即一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于0.76m水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng).
若裝的是煤油,則是大氣壓強(qiáng)等于煤油柱產(chǎn)生的壓強(qiáng).故可以支持的煤油高度為h煤油=
P大氣
ρ煤油g
=
ρ水銀gh水銀
ρ煤油g
=
ρ水銀h水銀
ρ煤油
=
13.6×103kg/m3×0.76m
0.8×103kg/m3
≈12.92m,
所以管頂要出現(xiàn)真空,玻璃管至少得有12.92m長.
故本題答案為:26;水銀;10.336;12.92.
點(diǎn)評:本題要求熟悉托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理,明確管內(nèi)液體柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng),即P大氣=P液柱gh.
練習(xí)冊系列答案
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(2012?遂寧)根據(jù)如圖甲反映的物理規(guī)律,人們發(fā)明了
發(fā)電
發(fā)電
機(jī);如圖乙,在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時,當(dāng)玻管傾斜,測得管內(nèi)水銀柱的長度是760mm,則此時外界大氣壓
小于
小于
一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.(選填“大于”、“等于”或“小于”)

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在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時,下列情況會使測量數(shù)值發(fā)生變化的是(  )

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老師在做托里拆利實(shí)驗(yàn)時,測得的大氣壓是760mm汞柱,如圖所示
(1)玻璃管的上方應(yīng)該是
真空
真空
;
(2)若將玻璃管傾斜一些,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果
沒有
沒有
影響;(填“有”或“沒有”)
(3)若在做實(shí)驗(yàn)過程中,不小心將玻璃管頂端打破了,則管內(nèi)的水銀面將
下降
下降

(4)若這個實(shí)驗(yàn)裝置搬到云南建水來進(jìn)行實(shí)驗(yàn),玻璃管內(nèi)的水銀柱的高度會小于760mm,原因是
當(dāng)?shù)氐臍鈮旱陀谝粋標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
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