分析 (1)为了测得大气压的值,这时必须测管内外水银面高度差. 管内水银柱的高度只与当时的大气压有关,而与玻璃管的粗细、是否倾斜、以及水银槽中的水银的多少无关.
(2)在托里拆利实验中,水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的,在玻璃管顶端真空的情况下,管内外水银柱的高度差与管的倾斜度、位置的深浅、水银槽内水银的多少以及管的粗细均无关;
(3)已知水银的密度和水的密度,大气压一样,可求玻璃管的长度.然后可知管中的水柱是否下降;托里拆利实验中,是管外的大气压支持着管内的水银柱,即管内水银柱产生的压强等于管外的大气压.
解答 解:(1)为了测得大气压的值,这时必须测量管内外水银面高度差.为了测得当时大气压的值进行的实验,当时大气压与760mm水银柱产生的压强值相当;如果将此装置拿到比地面低得多的矿井底部,大气压随高度的减小而增大,故所能支持的水银柱高度也变高. 即观察到的现象是管内水银柱高度变高.
(2)做托里拆利实验时,用一根长约1m、一端开口的玻璃管,充满水银后,要保证管内是真空.将开口堵住倒插于水银槽内,则管中的水银液面会下降,降到一定高度时水银柱将停止下降.如果玻璃管倾斜了,由于大气压是不变的,故能支持的水银柱高度也是不变的,故管中水银柱长度会增大,但高度保持不变,即实验结果没有影响;
(4)一个标准大气压为760毫米汞柱,由p=ρ水银gh水银=ρ水gh水,可知,如果水银气压计中的水银用水代替,那么玻璃管的长度约为10m,所以把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,管中的水柱不会下降; 当管顶开一个小孔时,管内的水与外界的大气相通,玻璃管和水槽组成连通器,则管内的水不会从小孔喷出,反而会立即下降,直到液面相平.
故答案为:(1)760;上升;(2)真空;没有;(3)不会;不会.
点评 本题是考查对托里拆利实验原理的理解,并且要求能在题目中灵活运用,难度适中.
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A. | F2=F1 | B. | F2<F1 | C. | P2<P1 | D. | P2>P1 |
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A. | 6N,水平向右 | B. | 6N,水平向左 | C. | 4N,水平向左 | D. | 4N,水平向右 |
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