Question

如图，在水银槽中竖直倒插一根一端封闭、粗细均匀的玻璃管，管内有一段水银柱，高为h，水银柱上端密封有一段空气柱，现将玻璃管竖直向上提起（管口不离开水银槽内水银面）一些，玻璃管内水银柱高度为h′，则（　　）

A．h′＞h

B．h′=h

C．h′＜h

D．无法判定

Answer 1

分析：在正常情况下，托里拆利实验中，玻璃管上方应该是真空，此时如果上提或下压玻璃管，只要管口不离开水银面，水银柱的高度差将不会改变．这是因此水银柱的高度差反映了大气压的大小，而大气压此时是不变的．但当玻璃管中混入少量空气里，这一部分空气也会产生一定的压强，而且压强的大小会随着体积的变化而改变，据此来分析其变化的情况即可．

解答：解：托里拆利实验，如果玻璃管中混入少量空气，则水银柱产生的压强h+封闭空气柱产生的压强P_气=外界大气压P₀．如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方少量空气的体积增大，压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大．选项A符合题意．
故选A．

点评：此题是实验中很容易遇到的现象，在分析时一定要与理想状态下的情况进行区分．即玻璃管上方为真空时，上提玻璃管，水银柱高度不变，而混入少量空气时，则会改变．