Question

某同学做托里拆利实验时，测得管中水银柱的高度为75cm，设实验过程中管口不离开水银面，试回答：
（1）此时此地大气压的值为

750

mm高水银柱，合

99960

Pa．
（2）将玻璃管向上提1cm（不离开水银槽里的水银面），此时管内的水银柱高为

750mm

水银柱．
（3）将玻璃管下压1.5cm时，管内的水银柱高为

750mm

．
（4）将玻璃管倾斜时，管中水银柱长度将

增加

，高度

不变

．
（5）换用长短相同、粗细不同的玻璃管做此实验，管中水银柱的高度将

不变

．
（6）若在实验过程中，不慎使少量的空气混入管中，则管中水银柱的高度

降低

．
（7）若在管的顶端开一个小孔，则根据

连通器

原理可知，管中的水银

不会

喷出，而是与水银柱液面相平为止．

Answer 1

分析：（1）大气压能支持750mm高的水银柱，说明了此时的大气压与750mm水银柱产生的压强相等，由P=ρgh可计算出这个大气压；
（2）（3）（4）（5）（6）如果大气压值不变，而且实验操作过程中没有出现错误的话，管内水银柱高度是固定的．
（7）当在管顶穿一个小孔，就构成了一个连通器，据此分析判断．

解答：解：（1）此时的大气压值为：P=ρ_水银gh=13.6×10³kg/m³×9.8N/kg×750×10^-3m=99960Pa．
（2）将玻璃管竖直上提，水银柱产生的压强会大于大气压，故水银柱会下降到原来的高度，即高度不变，还是750mm水银柱．
（3）同理，将玻璃管下压1.5cm时，管内的水银柱高还是750mm．
（4）将玻璃管倾斜一些，大气压不变，水银柱高度也不变，但长度会变大一些．
（5）换用长短相同、粗细不同的玻璃管做此实验，大气压不变，水银柱高度也不变．
（6）若玻璃管中混入少量空气，这些空气会对管内水银柱有个向下的压强，会导致管内水银柱高度减小．
（7）当管顶开一个小孔时，管内的水银与外界的大气相通，此时外界大气压对管内水银也有个向下的压强，所以管内的水银不仅不会从小孔喷出，反而会立即下降．此时托里拆利管和水银槽实际上是构成了一个连通器，最终液面会相平．
故答案为：（1）750；99960；（2）750mm；（3）750mm；（4）增加；不变；（5）不变；（6）降低；（7）连通器；不会．

点评：本题考查了多种情况下水银柱高度的变化情况，在解答时，要抓住托里拆利实验的原理--大气压与管内水银柱压强是相等的，故大气压不变的情况下，水银柱产生的压强也是不变的，即水银柱高度不变．