Question

在如图所示的托里拆利实验中。 (1) 玻璃管的粗细或弯曲程度是否会影响管内外水银面的高度差？为什么？(2

在如图所示的托里拆利实验中。 (1) 玻璃管的粗细或弯曲程度是否会影响管内外水银面的高度差？为什么？(2)玻璃管竖直倒插入水银槽中后，松开手指，管内水银面开始下降，当降低到管内外水银面高度差为某一数值(如76 cm)时不再下降，这是为什么？(3)实验时，如果玻璃管倾斜一些，管内外水银面高度差是否变化？为什么？(4)若实验时不慎将少量空气混进管里，管内外水银面高度差是否变化？为什么？(5)为什么用水银而不用水来做实验？

Answer 1

(1)不会影响，因为管外水银面上的大气压没变。  (2)因为原来管里充满水银，没有空气，倒过来  管内的上方是真空，没有大气压作用在水银面 上，而管外的水银面上要受大气压的作用，作用在管外水银面上的大气压就支持着管里的水银柱，这时管里水银柱的压强等于外界大气压。 (3)高度差不变。玻璃管倾斜时，管内水银柱的长度增加，管外水银面上的大气压没变，大气压支持着管里的水银柱的竖直高度没变，即管内外水银面的高度差不变。 (4)混有少量空气时，高度差变小。因为这时虽然管外水银面上的大气压没变，但管内上方有少量空气产生向下的压强p 气 ，加上管内水银柱产生的压强p 水银 才等于管外水银面上的大气压p 0 ，即p 气 + p 水银 ＝P 0 。 (5)因为水的密度与水银的密度之比为1：13.6，大气压支持水柱的高度为水银柱高度的13.6倍，大约为10 m，这样长的玻璃管在教室中无法进行实验，不符合实际，也不科学。