Question

9．如圖所示，利用托里拆利實(shí)驗(yàn)裝置測量大氣壓強(qiáng)時(shí)，當(dāng)玻璃管內(nèi)的水銀柱穩(wěn)定后，在玻璃管的頂部穿一小孔，那么管內(nèi)的水銀液面最終將與管外液面相平；如果做托里拆利實(shí)驗(yàn)時(shí)，不用水銀而用水，玻璃管至少應(yīng)該長10m（保留整數(shù)）．

Answer 1

分析 托里拆利實(shí)驗(yàn)測量大氣壓的原理是：在玻璃管中取一液面（這一液面與水銀槽中的液面相齊平），則有大氣向上的壓力等于玻璃管中水銀向下的壓力，即P₀S=ρ_水銀ghS，即大氣壓強(qiáng)等于玻璃管中水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)．
利用液體壓強(qiáng)公式求大氣壓能支持的水柱的高．

解答 解：（1）當(dāng)玻璃管頂部穿一小孔時(shí)，上端會(huì)進(jìn)入空氣，則玻璃管中與水銀槽液面齊平的液面上下的壓強(qiáng)不再平衡，向下壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)加上水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，所以水銀柱向下運(yùn)動(dòng)直到與水銀槽中液面相齊平．
（2）因?yàn)閜₀=ρ_水gh，
所以h=$\frac{{P}_{0}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.0×1{0}^{5}Pa}{1000kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10m．
故答案為：與管外液面相平；10．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對托里拆利實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)問題的分析判斷能力，搞懂實(shí)驗(yàn)原理是解決此類問題的關(guān)鍵．