Question

9．如圖所示，利用托里拆利實驗裝置測量大氣壓強時，當玻璃管內的水銀柱穩定后，在玻璃管的頂部穿一小孔，那么管內的水銀液面最終將與管外液面相平；如果做托里拆利實驗時，不用水銀而用水，玻璃管至少應該長10m（保留整數）．

Answer 1

分析 托里拆利實驗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，即大氣壓強等于玻璃管中水銀柱產生的壓強．
利用液體壓強公式求大氣壓能支持的水柱的高．

解答 解：（1）當玻璃管頂部穿一小孔時，上端會進入空氣，則玻璃管中與水銀槽液面齊平的液面上下的壓強不再平衡，向下壓強等于大氣壓強加上水銀柱產生的壓強，所以水銀柱向下運動直到與水銀槽中液面相齊平．
（2）因為p₀=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．

點評 本題考查學生對托里拆利實驗過程中出現問題的分析判斷能力，搞懂實驗原理是解決此類問題的關鍵．