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【題目】在長約1米、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開手指,管內水銀面下降到一定高度時就不再下降,如圖所示.

(1)為了測得大氣壓的值,這時必須測量 .如果將此裝置拿到比地面低得多的礦井底部,則觀察到的現象是

(2)某同學也利用此裝置,把水銀換成水,將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時,管中的水柱 下降,如果這時在管頂開一個小孔,水柱 向上噴出.(均選填“會”或“不會”)

【答案】(1)管內外水銀面高度差;管內水銀柱高度變高;(2)不會;不會

【解析】

試題分析:(1)為了測得大氣壓的值,這時必須測管內外水銀面高度差. 管內水銀柱的高度只與當時的大氣壓有關,而與玻璃管的粗細、是否傾斜、以及水銀槽中的水銀的多少無關.

(2)已知水銀的密度和水的密度,大氣壓一樣,可求玻璃管的長度.然后可知管中的水柱是否下降;托里拆利實驗中,是管外的大氣壓支持著管內的水銀柱,即管內水銀柱產生的壓強等于管外的大氣壓.

解:(1)為了測得大氣壓的值,這時必須測量管內外水銀面高度差.如果將此裝置拿到比地面低得多的礦井底部,大氣壓隨高度的減小而增大,故所能支持的水銀柱高度也變高. 即觀察到的現象是管內水銀柱高度變高.

(2)一個標準大氣壓為760毫米汞柱,由p=ρ水銀gh水銀gh,可知,如果水銀氣壓計中的水銀用水代替,那么玻璃管的長度約為 10m,所以把水銀換成水,將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時,管中的水柱不會下降; 當管頂開一個小孔時,管內的水與外界的大氣相通,玻璃管和水槽組成連通器,則管內的水不會從小孔噴出,反而會立即下降,直到液面相平.

故答案為:(1)管內外水銀面高度差;管內水銀柱高度變高;(2)不會;不會.

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