Question

【題目】某同學在測量某液體密度時，將兩端開口、底部帶有閥門K的三通U形玻璃管倒置在兩個容器中，左側容器盛有密度已知（ρ0）的液體，右側容器盛有待測液體。先用抽氣機抽出U形管內部分空氣，再關閉閥門K，如圖所示。請完成以下填空：

(1)如圖所示，液柱會上升是因為玻璃管內部氣壓______（“大于”或“小于”）玻璃管外部氣壓，形成壓強差。著名的_______實驗就是采用與此裝置相似原理測出大氣壓強。

(2)為了測量右側液體的密度還需要的測量器材是______。需要測量的物理量有_______。

(3)根據已知液體密度和測量到的的物理量可得出待測液體密度的表達式為________。

(4)空氣不能完全抽空，測量結果________（“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。

Answer 1

【答案】 小于 托里拆利 刻度尺 h1 h2 ρ=ρ0 h1/ h2 不受影響

【解析】如圖所示，用抽氣機抽出U形管內部分空氣，使玻璃管內部氣壓小于玻璃管外部氣壓，在外界大氣壓的作用下液柱上升。著名的托里拆利實驗就是采用與此裝置相似原理測出大氣壓強。

根據液體壓強可知，還需要的測量器材是刻度尺，需要測量的物理量有h1 h2。

由題意知，左右管內壓力處于平衡狀態，又因為受力面積相等，所以左管與右管中壓強相等，設為P0，則左管壓強P0+ρ0gh1=P大氣，右管中的壓強為P0+ρ待測gh2=P大氣，

由此可得：

（4）如果空氣不能完全抽空，左右兩側上方的氣壓相等，測量結果不受影響。