Question

【題目】在長約1米、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀，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。

（1）為了測得大氣壓的值，這時必須測量_____。如果將玻璃管傾斜放置，可以觀察到玻璃管中的水銀面長度_____，玻璃管中的水銀高度_____。（以上兩空填“變大”、“不變”或“變小”）

（2）此裝置拿到比地面低得多的礦井底部，則觀察到的現象是_____。

（3）某同學也利用此裝置，把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時，管中的水柱_____下降，如果這時在管頂開一個小孔，水柱_____向上噴出。（均選填“會”或“不會”）這個實驗會有什么不便之處？_____。

Answer 1

【答案】管內外水銀面高度差 變大 不變 管內水銀柱高度變高 不會 不會 玻璃管太長，操作不方便

【解析】

（1）為了測得大氣壓的值，需要我們測量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，所以，如果將玻璃管傾斜放置，可以觀察到玻璃管中的水銀面長度變大，玻璃管中的水銀高度不變；

（2）如果將此裝置拿到比地面低得多的礦井底部，大氣壓隨高度的減小而增大，則大氣壓所能支持的水銀柱高度也變高，即觀察到的現象是管內水銀柱高度變高；

（3）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，如果水銀氣壓計中的水銀用水代替，那么玻璃管的長度約為 10m，所以把水銀換成水，將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內時，管中的水柱不會下降；當管頂開一個小孔時，管內的水與外界的大氣相通，玻璃管和水槽組成連通器，則管內的水不會從小孔噴出，反而會立即下降，直到液面相平；因為水柱的高度約為10米，如果用此裝置把水銀換成水進行實驗，玻璃管太長，操作不方便。