Question

16．在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残存的空气，此时玻璃管内竖直放置，如图所示．假如把玻璃管竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，则管内空气体积变大，管内水银柱长度变大，管内空气压强变小．（填“变大”、“变小”或“不变”）

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，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，根据管内气体压强的变化，由玻意耳定律分析气体体积的变化情况．

解答 解：在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压．如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，管内空间的压强$p={p}_{0}^{\;}-h$，因为压强变小，所以h变大，即管内水银柱长度变大；
故答案为：变大，变大，变小

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．