Question

7．托里拆利測量大氣壓強值的實驗如圖所示．以下判斷正確的是（　�。�

• A． 此時大氣壓強等于760mm高水銀柱所產生的壓強
• B． 若把如圖裝置中的水銀換用水繼續做實驗，管內外的液面高度差約10m
• C． 若換用更粗的玻璃管，則管內外液面高度差變小
• D． 若在圖中玻璃管A點刺穿一個洞，則管內水銀只有其中一部分會下降至水槽

Answer 1

分析 在托里拆利實驗中，玻璃管內外水銀面的高度差反映了大氣壓強的大��；玻璃管內水銀柱產生的壓強等于大氣壓強，p_大氣=p_水銀=ρ_水銀gh．

解答 解：A、讀圖可知，玻璃管內水銀面到水銀槽中水銀面的垂直高度為760mm-10mm=750mm，因此，當時的大氣壓強等于750mm高水銀柱產生的壓強，故A錯誤；
B、若把如圖裝置中的水銀換用水繼續做實驗，水產生的壓強和水銀產生的壓強相等即p_水=p_水銀
所以ρ_水gh_水=ρ_水銀gh_水銀
水柱的高度：h_水=$\frac{{ρ}_{水銀}{h}_{水銀}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{13.6×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×0.75m}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$≈10m，故B正確；
C、把玻璃管加粗既不能改變大氣壓的大小，又不能改變水銀柱的壓強，故都不能使管內外高度差變化，故C錯誤；
D、當在A處用針鉆一個小孔時，管內的水銀與外界的大氣相通，此時外界大氣壓對管內水銀也有個向下的壓強，所以管內的水銀不僅不會從小孔噴出，A以下的水銀反而會立即下降．此時管和水銀槽實際上是構成了一個連通器，最終液面會相平，而A以上的水銀在大氣壓的作用下保持靜止，故若在圖中玻璃管A點刺穿一個洞，則管內水銀只有其中一部分會下降至水槽，故D正確．
故選BD．

點評 托里拆利實驗能測出大氣壓的值，是利用管內水銀柱產生的壓強等于大氣壓強，即p_大氣=p_水銀=ρ_水銀gh．