分析 (1)利用液体压强公式p=ρ水gh求大气压能支持的水柱的高,做出判断;1标准大气压约为105Pa;
(2)分析关内外的压强大小,得出结论,注意管内液体上方是真空,没有压强;
(3)影响液体压强的因素是液体的密度和深度;
(4)实验时,若混有少量气体,液柱的高度将变小.
解答 答:(1)由压强计算公式p0=ρ水gh可得,h=$\frac{p}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1{0}^{5}{p}_{a}}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10m,若用水来做托里拆利实验,则玻璃管的长度至少需要10m长,无法实验,所以不能用水来代替水银.
(2)因为原来管里充满水银,没有空气,倒过来 管内的上方是真空,没有大气压作用在水银面 上,而管外的水银面上要受大气压的作用,作用在管外水银面上的大气压就支持着管里的水银柱,这时管里水银柱的压强等于外界大气压.
(3)液体内部的压强只与液体的深度和密度有关,所以与管的粗细、形状等因素无关;
(4)实验时要注意将试管内的空气完全排出,若果混有少量空气时,高度差变小;
因为这时虽然管外水银面上的大气压没变,但管内上方有少量空气产生向下的压强p气,加上管内水银柱产生的压强p水银才等于管外水银面上的大气压p0,即p气+p水银=P0.
点评 本题综合考查了对托里拆利实验的掌握情况,涉及的知识点较多;通过计算说明托里拆利用水银而不用水测定大气压的原因,要求灵活运用液体压强公式求h.
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