Question

6．如圖所示，在長約1米、一端封閉的玻璃管理灌滿水銀，用手指將管口堵住，然后倒插在水銀槽中，放開手指，管內(nèi)水銀面下降，到一定高度時就不再下降，（1）這就是著名的托里拆利實驗，他測出的標準大氣壓值是1.013×10⁵Pa．它相當(dāng)于約1.013kg的物體壓在1cm²的面積上產(chǎn)生的壓強．（g=10N/kg）（2）如果將此裝置拿到高山上去，測出的結(jié)果將變�。ㄟx填變大、變小或不變）（3）某同學(xué)也利用此裝置，把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內(nèi)時，管中的水柱將不會下降．（選填“會”或“不會”）

Answer 1

分析 （1）歷史上第一個測出大氣壓值的實驗是托里拆利實驗．
（2）托里拆利實驗測出大氣壓能支持0.76m水銀柱高，根據(jù)P=ρgh算出大氣壓值是多少帕．
（3）根據(jù)F=pS和m=$\frac{G}{g}$算出相當(dāng)于多少千克的物體壓在1cm²的面積上產(chǎn)生的壓強．
（4）大氣壓強隨高度的升高而減小．
（5）已知水銀的密度和水的密度，大氣壓一樣，可求玻璃管的長度．然后可知管中的水柱是否下降；托里拆利實驗中，是管外的大氣壓支持著管內(nèi)的水銀柱，即管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強等于管外的大氣壓．

解答 解：（1）最早這一實驗測量大氣壓強的科學(xué)家是托里拆利．
（2）p=ρ_水銀gh_水銀=13.6×10³kg/m³×10N/kg×0.76m=1.013×10⁵Pa．
（3）1cm²=10^-4m²
F=pS=1.013×10⁵Pa×10^-4m²=10.13N
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{10.13N}{10N/kg}$=1.013kg
（4）海拔高的位置大氣壓強小，支持的水銀柱高度小．
（5）一個標準大氣壓為760毫米汞柱，由p=ρ_水銀gh_水銀=ρ_水gh_水，可知，如果水銀氣壓計中的水銀用水代替，那么玻璃管的長度約為10m，所以把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內(nèi)時，管中的水柱不會下降．
故答案為：托里拆利；1.013×10⁵Pa；1.013；變小；不會．

點評 本題是考查對托里拆利實驗原理的理解，并且要求能在題目中靈活運用，難度適中．