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帕斯卡

  帕斯卡(BlaisePascal,1623~1662)法国数学家、物理学家、哲学家,1623年出生于克莱蒙费朗,后迁居巴黎。父亲是著名的数学家。他从小学习优异,善于思考,对数学和物理特别爱好,人称为神童。16岁就参加了巴黎的数学与物理学界的学术活动,并发表第一篇论文《圆锥曲线论》,提出的定理成为后来投影几何的基本定理之一(“圆锥曲线内接六边形的三对边交点共线“)。在大家听了他的当面论述后,才相信该论文不是他父亲代劳的。18岁时他创制了第一架机械式计算器。曾发表过一些有关算术级数和二项式系数的论文,例如在《论算术三角形》的论文中提出二项式系数的三角形排列法(这一三角形已由我国杨辉早在1261年《详解九章算法》中得出)。他还是概率论的创始人之一。

  他在物理学上的主要贡献是对大气压强和流体静力学的研究。当托里拆利1643年的真空实验传到法国后,帕斯卡在1646年重复其实验获得成功(需要有优质玻璃管)。他还把12米长的玻璃管固定在船的桅杆上用水和葡萄酒做托里拆利实验。人们原以为葡萄酒中含有“气”元素,因此酒柱会比水柱短。但因为酒的密度比水小,结果酒柱比水柱还要高。1647年他发表了《关于真空的新实验》一书。1646~1651年他还在巴黎、多姆山等地的多次试验中证实了大气压强随高度的增加而减小,并与当地气象条件有关,从而预示了利用气压计预报气象的前景。

  帕斯卡还从力的平衡的观点进一步研究了流体的平衡。他说山顶气压计实验“使我亲眼看到了自然界中最轻的流体空气和最重的流体水银之间的平衡”。

  在他逝世后第二年(1663)出版的《论液体平衡和空气的重量》中,分别论述了流体静力学和气体力学,书中提出了帕斯卡定律。他把封闭容器中每一部分都比作一部机器,其中各力的平衡,就像杠杆和其他简单机械一样,遵循着同样规律。他在这本书中曾写道:“使一百磅水移动一英寸,与使一磅水移动一百英寸显然是一回事”,从而提出了水压机的原理。他还详细证明了器壁上由于液重产生的压强仅与深度有关,从理论上解释了流体静力学佯谬。更可贵的是,他把实验作为科学推论的一个有机环节,强调在自然科学中实验才是唯一可以信赖的良师,用以批驳耶稣教会神父反对真空存在的论点。大气压强单位就是用帕斯卡命名的。

  他从18岁起身体开始衰弱,以后一直疾病缠身,又由于父丧和一次突发的马车事故,打断了他在科学事业中的创造性才华。31岁时,他重新接受洗礼,后退隐于修道院,转而在神学、哲学(《思想录》,1670发表)上写作,1662年8月19日病逝于巴黎,终年39岁。

选自:《物理教师手册》


练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:013

在国际单位制中,压强的单位是(   )

A.千克        B.瓦特        C.牛顿        D.帕斯卡

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

2008初中物理中考模拟练习题(二)

(120分钟,100分)

一、判断题(每题1分,共10分) 

  1.弹簧秤的刻度是均匀的,是因为弹簧的伸长跟它所受的拉力成正比。 (??) 

  2.使用滑轮组能省多少力,只与动滑轮的个数有关。 (??) 

  3.一节干电池的电压为1.5伏,这就是说:在由它作电源的电路里,每秒钟电流做功为1.5焦耳。 (??) 

  4.在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,对于给定的一个滑轮组,若在动滑轮下面分别挂200克或400克砝码时,这个滑轮组的机械效率不会发生变化。 (??) 

  5.光沿着镜面的法线入射在镜面上,传播方向将不会改变。 (??)

   每千克摄氏度 (??) 

  8.眼睛能看到镜子里的像,是由于像发出的光线射入眼睛中的缘故。 (??) 

  9.通过导体的电量越多,那么导体中的电流强度就越大。 (??) 

  10.一根铁棒在磁场中作切割磁感线运动时,铁棒两端能产生感应电压,但棒中不能产生感应电流。 (??) 

二、填空题(每题1分,共22分) 

  1.已知大气压为760毫米汞柱,如图2-1s所示的托里拆利实验中,管内水银上方是真空,则管内A点的压强为__________毫米汞柱,槽内B点的压强为__________毫米汞柱。

  时,受到__________牛顿的浮力,这时把铁块挂在弹簧秤上,弹簧秤的读数为__________牛顿。 

  3.一个工人用一个动滑轮提升重物,动滑轮的机械效率为90%,他作用在绳上的拉力为250牛顿,则此重物为__________牛顿。 

  4.灯泡上标有“220V 40W”字样,它正常发光时,电流强度为__________安,电阻为 ,2秒钟内通过它的电量为__________,2秒钟内电流所作的功为__________。

  桌面上,用20牛顿的力竖直向下压它,桌面受到的压强是__________帕斯卡,用20牛顿的力竖直向上提它,则桌面受到的压强是__________帕斯卡。

  焦/(千克·℃),若将该金属块的质量减少2倍,加热时间增加一倍,则这时所测得的该金属块的比热为__________焦/(千克·℃)。 

  7.1820年丹麦物理学家 ,发现了电流周围存在着__________,我国宋代科学家__________,是世界上第一个清楚地、准确地论述磁偏角的科学家。

   

  9.开口容器里的液体在任何温度下都一定是处在物态变化中的__________过程;这个过程中只在液体的__________上发生。 

  10.在射击瞄准中有一个要领叫做“三点一直线”,这是利用了光__________的原理。光从空气斜射到水中,当入射角逐渐增大时,折射角将__________。 

三、选择题:(每题2分,共24分)

   (??)

  2.已知铝的密度小于铜的密度,分别用铝和铜做一个实心球,下面哪种情况是不可能的: (??)

  3.下列关于压力的说法哪个正确: (??)

  4.一个物体不带电,是因为它: (??)

   

   10米深水中的物体匀速提高2米,则拉力对重物做功为: (??)

  7.一只空心球总体积为V,球腔容积为V/2,当腔内不灌水时,它在水中有一半露出水面,若将球腔内注满水再放入水中,则: (??)

  8.在下列现象中属于光的折射的是: (??)

  9.如图2-3所示四个电路中,属于并联电路的正确图是: (??)

  下,三个物体都沿力的方向分别移动了距离S,则力F所做的功是:(??)

  11.根据分子运动论,下列说法中错误的是 (??)

  [ ]

四、实验题:(1题6分,2题9分,共15分) 

  1.在测量滑轮组的机械效率的实验中,所用器材有:(a)刻度尺;(b)弹簧秤(测力范围0-3牛顿)(c)滑轮四只,每只重2.5牛顿;(d)适当长的细绳。 

   (1)根据现有的实验器材,在图2-5所示的四个滑轮组中,只有选用图 滑轮组,才能用最小的力提起6.8牛顿的重物,并画出该滑轮绳子的绕法。

  2.如图2-6所示是用来测定额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率,(1)图中C表应是__________表,D表应是__________表。(2)当合上电键时,发现灯泡两端电压为2伏,这时滑动触头应向__________方移动,直到表的指针为__________时,灯泡正常发光。这时应记录的数据是__________与__________,灯泡额定功率的表达式P=__________。

   (3)上述实验中如果D表有读数,C表无读数,毛病可能是__________;若C表有读数,D表无读数,毛病可能是__________。

五、作图题(每题2分,共8分)

  出该发光点发出的一条光线经平面镜反射后通过B点的光路图。(标出发光点A和入射点O的位置)。

  2.如图2-8所示,用力的图示法,画出质量为2kg的小球沿斜面滚下时所受的重力。

  3.根据图2-9中所给通电导体的电流方向,标出磁针的N、S极和磁力线的方向。

  4.作出2-10中杠杆所受各力的力臂(O为支点)。

六、计算题(每题7分,共21分)

  水中,至少需在木块下吊多大质量的铁球?

 

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

2008初中物理中考模拟练习题(三)

(120分钟,100分)

一、填空题:(每空1分,共26分) 

  1.在研究地球同步卫星的运动时,若以地球为参照物,则同步卫星是__________的;若以太阳为参照物,则同步卫星是__________的。 

  2.力作用在物体上产生的效果与力的大小、________和作用点有关。 

  3.如图3-1所示,光线在空气和玻璃的界面上发生了反射和折射,若入射光线与界面的夹角是30°,则反射角是__________。界面MM'的__________侧是空气。

  4.改变物体内能的方法有A__________B__________两种。 

  5.如图3-2所示是某晶体的温度随加热时间变化的图象。由图可知这种晶体的熔点是__________℃,图中与横轴平行的BC段表示这种晶体处于__________过程。(填物态变化的名称)。

  6.使气体液化的方式是__________和__________。 

  7.内燃机一个工作循环,是由吸气、__________、做功和排气四个冲程组成的。热机是把热能转化成__________能的机器。 

  8.阻值相同的三个导体并联后的总电阻为4欧,则每个导体的电阻为__________欧。 

  9.如图3-3所示电路,电源电压不变,当电键K闭合后,滑动

 10.柴油的燃烧值是10200千卡/千克,完全燃烧5克的柴油放热__________卡。若这些热量完全被水吸收,能使__________克水的温度升高50℃。 

 11.标有“220V 44W”的电热器接在220伏的电路中,工作100秒它所消耗的电能是_______焦耳,通过这个用电器的电流是_______安。若此用电器接在110伏特的电路中,它的电阻是__________欧。

 么它露出水面的体积与没入水中的体积之比是__________。

 物体紧压在竖直墙上,物体对墙的压力为__________牛顿,物体对墙壁的压强为__________帕斯卡。 

 14.如图3-4所示电路,当电键K闭合后,螺线管的__________端为N极。想使螺线管的磁性减弱,可以改变电阻箱的阻值,是插入还是拔出铜塞?答:__________。

二、判断题:(每题1分 共8分) 

  1.光的传播路线不总是直的。 (??)

三、作图题:(每题2分 共14分) 

  1.在图3-5的虚线框内填入适当的光具,并完成光路。

  2.图3-6中,S'是发光点S经凸透镜折射后所成的像,画出入射光线经透镜折射后的折射光线,并确定透镜的焦点。

  3.用图3-7所示的滑轮组提起重物,画出最省力绕绳的方法。

4.用道钉撬来撬铁路枕木上的道钉,O是支点,在图3-8中作出它的动力臂和阻力臂。

5.在图3-9所示电路的适当位置,标出表示伏特表和安培表的符号,并用“+”或“-”标明正、负接线柱。

  6.在图3-10中,根据小磁针N极静止时所指的方向,标出条形磁针周围磁感线的方向和磁铁的N、S极。

  7.在图3-11中,根据通电导体横截面积中电流的方向,标出电流周围磁感线的方向。

四、实验题:(共8分) 

1.用一调好的天平称一物体的质量。横梁平衡时,右盘里有20克、5克的砝码各一个,其中游码的位置如图3-12所示,则被测小铁块的质量是__________克。(2分)

    

2.测小灯泡正常发光时的电阻。给你的器材有额定电压为2.5V的小灯泡、安培表、伏特表、两节干电池、滑动变阻器、开关和若干导线。(6分)

(精确到百分位)

五、选择题:(每题2分,共30分。1-10题有唯一正确答案;11-15题有一个以上正确答案) 

  1.相对于地面来说,下面的哪个物体,它的运动状态没有发生变化? (??)

  2.一木块重10牛顿,在2牛顿的水平拉力的作用下在水平面上匀速前进了5米,拉力对木块所做的功是: (??)

  3.上题,木块在运动过程中所受的力是: (??)

  4.有甲、乙两台机器,若甲所做的功是乙所做的功的两倍,而甲做 (??)

  5.1千克的冷水和5千克的热水混合(不计其热损失),则: (??)

  6.铁、水的初温、质量相等,它们放出相等的热量后,将铁块投入水中,则: (??)

  7.用不带电的金属棒接触带正电的验电器时,验电器金箔的张角减小,则下列说法正确的是: (??)

  8.下面的哪种办法可改变一段金属导线的电阻: (??)

  9.质量和初温相等的甲、乙两种金属块,先将甲放入低温的水中,水温升高了5℃。取出甲,再把乙放入同一水中,水温升高了5℃。比较甲、乙两种金属的比热(以上过程均达到热平衡)则: (??)

  10.将标有“24V 8W”、“12V 4W”、“36V 60W”的甲、乙、丙三盏灯,并联接在12伏的电源上,消耗功率最大的是: (??)

  11.物体沿斜面匀速下滑时,它的: (??)

  12.物体在凸透镜二倍焦距以外,当它向二倍焦距处移动的过程中,它的像: (??)

  

  14.甲、乙两个实心球体的体积均为V,它们的密度和水的密度的 (??)

  15.如图3-14所示,物体A重10牛顿,物体B重5牛顿,杠杆处于平衡状态。若将物体A浸入水中,则下列哪种情况杠杆仍有可能平衡?(杆重和摩擦不计) [  ]

六、计算题:(共14分)

    

   2.(6分)起重机把质量是0.5吨的钢材,以1.5米/秒的速度匀速向上提升,求:

   3.(4分)如图所示电路,电源电压保持不变,调节滑动变阻器使伏特表的示数为10伏特时,变阻器所消耗的电功率为10瓦,调节滑动变阻器到另一位置时,伏特表的示数是5伏特,此时变阻器所消耗的

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

人教版第十四章   压强和浮力 复习提纲  

  一、固体的压力和压强

   1.压力:

   ⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。

   ⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G。

   ⑶固体可以大小方向不变地传递压力。

   ⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。

        G?      F+G     G – F        F-G       F

   2.研究影响压力作用效果因素的实验:

   ⑴课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。

   3.压强:

   ⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。

   ⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。

   ⑶公式P=F/S其中各量的单位分别是:P:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S;米2(m2)。

   A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。

   B、特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强P=ρgh。

   ⑷压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N。

   ⑸应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄

   4.一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:

   处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G+G),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。

   二、液体的压强

   1.液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。

   2.测量:压强计  用途:测量液体内部的压强。

   3.液体压强的规律:

   ⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。

  ⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。

   ⑶液体的压强随深度的增加而增大。

   ⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。

   4.压强公式:

   ⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。

   ⑵推导过程:(结合课本)

   液柱体积V=Sh ;质量m=ρV=ρSh。

   液片受到的压力:F=G=mg=ρShg。

   液片受到的压强:p=F/S=ρgh。

   ⑶液体压强公式p=ρgh说明:

   A、公式适用的条件为:液体。

   B、公式中物理量的单位为:P:Pa;g:N/kg;h:m。

   C、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。

   D、液体压强与深度关系图象:

5.液体对容器底的压

      

 F=G    F<G       F>G

  6.计算液体对容器底的压力和压强问题:

  一般方法:㈠首先确定压强P=ρgh;㈡其次确定压力F=PS。

  特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F 用p=F/S

  压力:①作图法;②对直柱形容器 F=G。

  7.连通器:⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。

  ⑵原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。

  ⑶应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。

  三、大气压

  1.概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压──指部分气体压强。高压锅外称大气压。

  2.产生原因:因为空气受重力并且具有流动性。

  3.大气压的存在──实验证明 

  历史上著名的实验──马德堡半球实验。

  小实验──覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

  4.大气压的实验测定:托里拆利实验。

  (1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。

  (2)原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。

  (3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)

  (4)说明:

  A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。

  B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。

  C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。

  D、若外界大气压为H cmHg,试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。

    H cmHg?  (H+h)cmHg

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

人教版第十四章   压强和浮力 复习提纲  

  一、固体的压力和压强

   1.压力:

   ⑴定义:垂直压在物体表面上的力叫压力。

   ⑵压力并不都是由重力引起的,通常把物体放在桌面上时,如果物体不受其他力,则压力F=物体的重力G。

   ⑶固体可以大小方向不变地传递压力。

   ⑷重为G的物体在承面上静止不动。指出下列各种情况下所受压力的大小。

        G?      F+G     G – F        F-G       F

   2.研究影响压力作用效果因素的实验:

   ⑴课本甲、乙说明:受力面积相同时,压力越大压力作用效果越明显。乙、丙说明压力相同时、受力面积越小压力作用效果越明显。概括这两次实验结论是:压力的作用效果与压力和受力面积有关。本实验研究问题时,采用了控制变量法和对比法。

   3.压强:

   ⑴定义:物体单位面积上受到的压力叫压强。

   ⑵物理意义:压强是表示压力作用效果的物理量。

   ⑶公式P=F/S其中各量的单位分别是:P:帕斯卡(Pa);F:牛顿(N)S;米2(m2)。

   A、使用该公式计算压强时,关键是找出压力F(一般F=G=mg)和受力面积S(受力面积要注意两物体的接触部分)。

   B、特例:对于放在桌子上的直柱体(如:圆柱体、正方体、长放体等)对桌面的压强P=ρgh。

   ⑷压强单位Pa的认识:一张报纸平放时对桌子的压力约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为:1.5×104Pa。它表示:人站立时,其脚下每平方米面积上,受到脚的压力为:1.5×104N。

   ⑸应用:当压力不变时,可通过增大受力面积的方法来减小压强如:铁路钢轨铺枕木、坦克安装履带、书包带较宽等。也可通过减小受力面积的方法来增大压强如:缝衣针做得很细、菜刀刀口很薄

   4.一容器盛有液体放在水平桌面上,求压力压强问题:

   处理时:把盛放液体的容器看成一个整体,先确定压力(水平面受的压力F=G+G),后确定压强(一般常用公式P=F/S)。

   二、液体的压强

   1.液体内部产生压强的原因:液体受重力且具有流动性。

   2.测量:压强计  用途:测量液体内部的压强。

   3.液体压强的规律:

   ⑴液体对容器底和测壁都有压强,液体内部向各个方向都有压强。

  ⑵在同一深度,液体向各个方向的压强都相等。

   ⑶液体的压强随深度的增加而增大。

   ⑷ 不同液体的压强与液体的密度有关。

   4.压强公式:

   ⑴推导压强公式使用了建立理想模型法,前面引入光线的概念时,就知道了建立理想模型法,这个方法今后还会用到,请认真体会。

   ⑵推导过程:(结合课本)

   液柱体积V=Sh ;质量m=ρV=ρSh。

   液片受到的压力:F=G=mg=ρShg。

   液片受到的压强:p=F/S=ρgh。

   ⑶液体压强公式p=ρgh说明:

   A、公式适用的条件为:液体。

   B、公式中物理量的单位为:P:Pa;g:N/kg;h:m。

   C、从公式中看出:液体的压强只与液体的密度和液体的深度有关,而与液体的质量、体积、重力、容器的底面积、容器形状均无关。著名的帕斯卡破桶实验充分说明这一点。

   D、液体压强与深度关系图象:

5.液体对容器底的压

      

 F=G    F<G       F>G

  6.计算液体对容器底的压力和压强问题:

  一般方法:㈠首先确定压强P=ρgh;㈡其次确定压力F=PS。

  特殊情况:压强:对直柱形容器可先求F 用p=F/S

  压力:①作图法;②对直柱形容器 F=G。

  7.连通器:⑴定义:上端开口,下部相连通的容器。

  ⑵原理:连通器里装一种液体且液体不流动时,各容器的液面保持相平。

  ⑶应用:茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。

  三、大气压

  1.概念:大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强,简称大气压,一般有p0表示。说明:“大气压”与“气压”(或部分气体压强)是有区别的,如高压锅内的气压──指部分气体压强。高压锅外称大气压。

  2.产生原因:因为空气受重力并且具有流动性。

  3.大气压的存在──实验证明 

  历史上著名的实验──马德堡半球实验。

  小实验──覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。

  4.大气压的实验测定:托里拆利实验。

  (1)实验过程:在长约1m,一端封闭的玻璃管里灌满水银,将管口堵住,然后倒插在水银槽中放开堵管口的手指后,管内水银面下降一些就不在下降,这时管内外水银面的高度差约为760mm。

  (2)原理分析:在管内,与管外液面相平的地方取一液片,因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上的大气压=水银柱产生的压强。

  (3)结论:大气压p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化)

  (4)说明:

  A、实验前玻璃管里水银灌满的目的是:使玻璃管倒置后,水银上方为真空;若未灌满,则测量结果偏小。

  B、本实验若把水银改成水,则需要玻璃管的长度为10.3m。

  C、将玻璃管稍上提或下压,管内外的高度差不变,将玻璃管倾斜,高度不变,长度变长。

  D、若外界大气压为H cmHg,试写出下列各种情况下,被密封气体的压强(管中液体为水银)。

    H cmHg?  (H+h)cmHg

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