Question

托里拆利实验向一端封闭的玻璃管内灌满水银

如图，回顾托里拆利实验过程：在长约1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中．放开堵管口的手指时，管里的水银面下降一些就不再下降，这时管内外水银面的高度差约为760mm．将管子倾斜，管内外水银面的高度差约仍为760mm．回答下列问题： （1）为什么玻璃管内水银上方是真空？___ （2）为什么将管子倾斜，管内外水银面的高度差约仍为760mm？___．

Answer 1

（1）托里拆利实验能测出大气压的值，是利用管内水银柱产生的压强等于大气压，即p _大气 =p _水银 =ρ _水银 gh．
在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，玻璃管内水银上方若不是真空，则里面的空气会对水银产生压强，影响管内外水银柱的高度差．
（2）实验中玻璃管内水银面的上方是真空，当玻璃管倾斜时，由于大气压不变，根据p=ρgh可知能支持的水银柱高度不变，所以管内外水银面的高度差约仍为760mm．
答：（1）玻璃管内水银上方若不是真空，则里面的空气会对水银产生压强，影响管内外水银柱的高度差；
（2）由于大气压不变，根据p=ρgh可知能支持的水银柱高度不变．