Question

在“托里拆利實驗”中
（1）往玻璃管里灌滿水銀是為了排出管里的

空氣

，這樣當管倒插入水銀槽里時，管內水銀面上方才可能形成

真空

；
（2）在1標準大氣壓下，將玻璃管上提1cm，管內外水銀面的高度差為

76

cm，壓強約為

1.01×10⁵

 Pa；若將玻璃管傾斜．此時高度差將

不變

（填變大，變小，或不變）；
（3）若管內不小心漏進一些空氣，則此時高度差將

變小

（填變大，變小，或不變）；
（4）若在玻璃管上端開個小口，則高度差變為

0

cm．

Answer 1

分析：（1）在一標準大氣壓的環境中做托里拆利實驗，大氣壓能支持約760mm高的水銀柱．要求玻璃管中充滿水銀，是為了排凈管中的空氣，氣泡會使測量結果偏小；
（2）管的長度要求約1m左右，是為了給上面的真空留出一定的空間，便于判斷水銀柱的真實高度；玻璃管的傾斜、上提、下壓都不會影響水銀柱的高度；都是767cm；
（3）若不小心管內進入了一點空氣，則管內水銀柱產生的壓強與管內空氣的壓強之和等于大氣壓強；
（4）在托里拆利實驗中，管內上方是真空，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．當在管頂穿一個小孔，就構成了一個連通器，據此分析判斷．

解答：解：（1）玻璃管內的水銀是被外界大氣壓支持著的，若管內是真空，則管內水銀柱產生的壓強等于大氣壓強；如果水銀沒有灌滿，會使測量值偏小．
（2）在1標準大氣壓下，將玻璃管上提1cm，管內外水銀面的高度差為76cm；壓強約為1.01×10⁵Pa；將玻璃管傾斜一些，大氣壓不變，水銀柱高度也不變，水銀槽底部受到水銀的壓強也不變，但玻璃管內水銀的長度會變大一些；
（3）若管內不小心漏進一些空氣，則此時高度差將會受到里面空氣的壓強，將會變小；
（4）當管頂開一個小孔時，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，反而會立即下降．此時托里拆利管和水銀槽實際上是構成了一個連通器，最終液面會相平，高度差為0．
故答案為：（1）空氣；真空；
（2）76；1.01×10⁵；不變；
（3）變小；
（4）0．

點評：此題考查了托里拆利實驗的影響因素，托里拆利實驗中對測量結果有影響的操作是哪些，這是比較經常出現的考題，有以下點：
①將玻璃管豎直上提，水銀柱產生的壓強會大于大氣壓，故水銀柱會下降到原來的高度，即高度不變．
②將玻璃管傾斜一些，大氣壓不變，水銀柱高度也不變，但玻璃管內水銀的長度會變大一些．
③將玻璃管直徑增大，大氣壓不變，水銀柱高度也不變．
④將實驗從一樓搬到三樓，大氣壓隨高度的增加而減小，故所能支持的水銀柱高度也減小．