Question

5．在長約1m且一段封閉的玻璃管理裝滿水銀，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．意大利的科學家托里拆利最早用這種方法測出了標準大氣壓的數值約為1×10⁵Pa．標準大氣壓能夠支持水柱的高度約為10m（結果保留整位數）．若將此裝置拿到比海平面高得多的山頂上，則觀察到的現象是管內外水銀面高度差變小（選填″變大″″不變″或″變小″）．

Answer 1

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）最早這一實驗測量大氣壓強的科學家是托里拆利，測得大氣壓的值是1×10⁵Pa．
（3）高度高，氣壓低．

解答 解：（1）最早用這一實驗測量大氣壓強的科學家是托里拆利，他測得水銀柱的高度為760mm，大氣壓值約為1×10⁵Pa．
（2）一個標準大氣壓為760毫米汞柱，由p=ρ_水銀gh_水銀=ρ_水gh_水，可知，h_水=$\frac{{P}_{水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10m；
（3）位置較高處的大氣壓較低，玻璃管中水銀柱的高度就會下降．
故答案為：托里拆利；1×10⁵；10；變小．

點評 本題是考查對托里拆利實驗原理的理解，并且要求能在題目中靈活運用，難度適中．