Question

【题目】如图所示，两个相同的玻璃瓶，橡皮塞上插进一根两端开口的细玻璃管，使橡皮塞塞住瓶口，其中甲瓶内装满水，乙瓶没有装满，玻璃管内水面距瓶底20cm，则甲瓶底部受到水的压强为_____Pa；要探究大气压随高度的变化，应选用的是_____（填“甲”或“乙”）装置，当该装置随电梯从一楼上升到二十楼，管内的液面会_____（选填“上升”或“下降”）。（g取10N/kg；ρ水＝1.0×103kg/m3）

Answer 1

【答案】（1）2000； （2）乙； 上升。

【解析】

（1）已知甲瓶水的深度，利用p=ρgh求解瓶底部受到水的压强；
（2）气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变；当大气压发生改变时，瓶内压强与外部压强不同，则细管内液柱将发生改变；根据气压与高度的关系分析得出管内液面的变化。

甲瓶底部受到水的压强：

；

甲瓶内装满水，没有空气，外部气压发生变化时不会引起玻璃管内液柱高度的变化，无法判断大气压的变化；

而乙瓶内有空气，瓶内有气压，当外界气压变化时，液柱高度会发生变化，能判断大气压的变化，所以选择乙装置；

当电梯从一楼上升到十楼，所处高度变高，外界大气压随高度的增加而减小，瓶内气压大，在瓶内外气压差的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内液面上升。