Question

初三物理，托里拆利实验，为什么倾斜玻璃管，管内的水银都在同一水平？

按照大气压强，倾斜玻璃管后，应该是管内水银与水槽中水银面的高度差不变。
水槽中和管中水银的总体积是一定的，倾斜玻璃管后，水银进入玻璃管的体积增大，所以水槽中水银体积变小，所以水槽中水银面下降。
但是水银面下降后，由于高度差不变，玻璃管中水银高度也应该下降一些。

可是为什么教科书上画的，竖直玻璃管和倾斜玻璃管中，水银在同一水平？

请帮忙看看我的推理有没有漏洞并解答。谢谢

Answer 1

看来楼主还是比较细心地人啊 学物理就要这样刨根问底！！可教也~~
没错 首先我想提教科书附带文字说明———— 水银柱高度相同是指 ：从水槽水银面到试管内的水银面最高处的垂直距离。 为了形象的表明这点 两个实验就忽略到了楼主的提问(体积问题，产生的视觉错差)。。。
合理的解释是倾斜的那个水槽中的 外面的水银体积变小了 或者 水槽中的和试管中的水银总体积变大了。
此实验重在从力学的角度---压强--考虑从而推出大气压强和等效的水银柱重力产生的压强相等@@@
祝楼主物理学习能力毕业前紧接老师，高中能反驳老师，大学和老师一起探讨。。。。

追问

我承认我是有点抠字眼。。。
至于你说的“合理的解释是倾斜的那个水槽中的 外面的水银体积变小了 或者 水槽中的和试管中的水银总体积变大了”能再说清楚些吗？倾斜那个水槽中的什么？为什么水银总体积会变大？

Answer 2

因为大气压强与玻璃管的粗细、长短无关。所以不管竖直放置或倾斜放置 水银都在同一水平面。

Answer 3

在这个问题上，一般我们认为水槽中的水银液面改变极小，被忽略的，因为这个实验的前提是水槽很大很大，水银用之不竭：）

相当于把水槽想象成大海，那个细玻璃管中水银多了点，而这点对于大海来说，不足以改变它的高度，所以被忽略。

追问

- -那课本中又没有说明这个前提，我们怎么知道

追答

书本不是万能的，也不是绝对正确的，包括教材：）

对于中学物理来说，很多事情说得好听点是约定俗成，说得直白点就是咬文嚼字，读懂题目考察什么就ok了：）

其实要做成托里拆利实验，那个水银槽确实必须很大，水银试管必须很细，不然实验很难成功：）

Answer 4

你要认清楚，一个标准大气压支持760MM水银柱，是以其水银液面到水槽液面间的“垂直”高度算得。。与怎么放置无关
再教你个方法验证 你撕几个不同长度纸条，以不同角度。放置同样高度观察

追问

我明白。请你看清问题描述。水槽中的水银面降低，加上76cm，也是低于先前竖直的吧？

追答

你认为，一倾斜，玻璃柱中水银增加，水槽水银减少，对的。。。但关于那个“76cm”你没理解好， 所谓的76cm，是2个液面（槽内，管内）的高度差，。。而不是你理解的，此76cm=玻璃管中水银的长度（他的确变长了）。

Answer 5

你的推理应该没错，但水银进入玻璃管的体积与原来相比只多了一点，所以水槽中水银体积变小也很微小，所以水槽中水银面下降几乎看不出，所以书上忽略了这个微小的变化，重点突出教学点：管内水银与水槽中水银面的高度差不变。