3. 如图9-3-5所示是测定大气压的
实验装置,下列描述错误的
是()

A.将玻璃管稍微向上提起但没
有离开液面,管内外水银面高
度差将不变
B.如果不小心玻璃管顶部破了一个洞,管中
的水银将从上面喷出
C.实验中玻璃管内水银面的上方气压为零
D.如果玻璃管顶部有空气,测量结果将偏小
实验装置,下列描述错误的
是()
A.将玻璃管稍微向上提起但没
有离开液面,管内外水银面高
度差将不变
B.如果不小心玻璃管顶部破了一个洞,管中
的水银将从上面喷出
C.实验中玻璃管内水银面的上方气压为零
D.如果玻璃管顶部有空气,测量结果将偏小
答案
B
解析
【分析】
首先回忆托里拆利实验的核心原理:大气压支撑着管内的水银柱,管内水银面上方为真空(理想状态),水银柱的高度差由大气压大小决定。接下来逐个分析选项:
1. 对于A选项,玻璃管向上提起但未离开液面,大气压大小不变,因此管内外水银面高度差不会改变;
2. 对于B选项,若玻璃管顶部破洞,管内与外界大气相通,管内水银柱会在重力作用下落至与槽内水银面相平,不会喷出;
3. 对于C选项,实验中玻璃管内水银面上方是真空,气压为零;
4. 对于D选项,若玻璃管顶部有空气,空气会对水银柱产生向下的压强,导致水银柱高度偏小,测量的大气压结果也偏小。综上,错误的描述是B选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 托里拆利实验中,管内外水银面的高度差由外界大气压决定,只要大气压不变,玻璃管向上提起且未离开液面时,高度差保持不变,该选项正确;
B. 若玻璃管顶部破了一个洞,管内与外界大气相通,管内水银柱失去大气压的支撑,会在重力作用下落至与槽内水银面相平,不会从上面喷出,该选项错误;
C. 实验中玻璃管内水银面的上方是真空,真空的气压为零,该选项正确;
D. 若玻璃管顶部有空气,空气会对水银柱产生向下的压强,使得管内水银柱的高度小于正常情况,测量的大气压结果偏小,该选项正确。
【答案】
B
【知识点】
托里拆利实验,大气压的测量
【点评】
本题围绕托里拆利实验展开,考查实验原理、实验现象及误差分析,需要学生深入理解大气压与水银柱高度的关系,掌握实验中异常情况的分析方法,属于对基础实验知识的考查。
【难度系数】
0.6
首先回忆托里拆利实验的核心原理:大气压支撑着管内的水银柱,管内水银面上方为真空(理想状态),水银柱的高度差由大气压大小决定。接下来逐个分析选项:
1. 对于A选项,玻璃管向上提起但未离开液面,大气压大小不变,因此管内外水银面高度差不会改变;
2. 对于B选项,若玻璃管顶部破洞,管内与外界大气相通,管内水银柱会在重力作用下落至与槽内水银面相平,不会喷出;
3. 对于C选项,实验中玻璃管内水银面上方是真空,气压为零;
4. 对于D选项,若玻璃管顶部有空气,空气会对水银柱产生向下的压强,导致水银柱高度偏小,测量的大气压结果也偏小。综上,错误的描述是B选项。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 托里拆利实验中,管内外水银面的高度差由外界大气压决定,只要大气压不变,玻璃管向上提起且未离开液面时,高度差保持不变,该选项正确;
B. 若玻璃管顶部破了一个洞,管内与外界大气相通,管内水银柱失去大气压的支撑,会在重力作用下落至与槽内水银面相平,不会从上面喷出,该选项错误;
C. 实验中玻璃管内水银面的上方是真空,真空的气压为零,该选项正确;
D. 若玻璃管顶部有空气,空气会对水银柱产生向下的压强,使得管内水银柱的高度小于正常情况,测量的大气压结果偏小,该选项正确。
【答案】
B
【知识点】
托里拆利实验,大气压的测量
【点评】
本题围绕托里拆利实验展开,考查实验原理、实验现象及误差分析,需要学生深入理解大气压与水银柱高度的关系,掌握实验中异常情况的分析方法,属于对基础实验知识的考查。
【难度系数】
0.6
4. 下列关于大气压的说法中错误的是()
A.标准大气压能支持约10 m高水柱
B.在同一座山,山顶上的大气压比山脚下的
大气压高
C.标准大气压下水的沸点是 $100\ °\mathrm{C}$
D.同一地区的大气压也是变化的
A.标准大气压能支持约10 m高水柱
B.在同一座山,山顶上的大气压比山脚下的
大气压高
C.标准大气压下水的沸点是 $100\ °\mathrm{C}$
D.同一地区的大气压也是变化的
答案
B
解析
【分析】
这是一道选错误选项的大气压相关选择题,解题思路是逐个分析选项,结合大气压的核心知识点判断对错:
1. 对于选项A,利用液体压强公式计算标准大气压能支持的水柱高度,验证其正确性;
2. 选项B需回忆大气压与海拔高度的关系:海拔越高,空气越稀薄,大气压越低,据此判断山顶与山脚的大气压大小;
3. 选项C结合标准大气压与水的沸点的对应关系判断;
4. 选项D考虑同一地区大气压受天气、温度等因素影响,会发生变化。最终找出错误的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:标准大气压$p_0=1.013×10^5\mathrm{Pa}$,根据液体压强公式$p=\rho gh$,变形得$h=\frac{p}{\rho g}$。代入水的密度$\rho=1.0×10^3\mathrm{kg/m^3}$、$g\approx10\mathrm{N/kg}$,计算得$h=\frac{1.013×10^5\mathrm{Pa}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}\approx10\mathrm{m}$,因此标准大气压能支持约10m高水柱,A正确。
选项B:大气压随海拔高度的增加而减小,山顶的海拔高于山脚,所以山顶上的大气压比山脚下的低,B错误。
选项C:液体的沸点与大气压有关,在标准大气压下,水的沸点为$100\ °\mathrm{C}$,C正确。
选项D:同一地区的大气压会受天气、温度等因素影响(如晴天大气压高于阴天,冬季大气压高于夏季),因此同一地区的大气压是变化的,D正确。
综上,错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
大气压与高度的关系;标准大气压特性;大气压的变化规律
【点评】
本题考查大气压的多个基础知识点,涵盖了标准大气压的数值应用、大气压随高度的变化规律、大气压与沸点的关系及大气压的动态变化,属于基础识记类题目。学生需重点牢记“海拔越高,大气压越低”这一易混点,避免判断错误。
【难度系数】
0.8
这是一道选错误选项的大气压相关选择题,解题思路是逐个分析选项,结合大气压的核心知识点判断对错:
1. 对于选项A,利用液体压强公式计算标准大气压能支持的水柱高度,验证其正确性;
2. 选项B需回忆大气压与海拔高度的关系:海拔越高,空气越稀薄,大气压越低,据此判断山顶与山脚的大气压大小;
3. 选项C结合标准大气压与水的沸点的对应关系判断;
4. 选项D考虑同一地区大气压受天气、温度等因素影响,会发生变化。最终找出错误的选项。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:标准大气压$p_0=1.013×10^5\mathrm{Pa}$,根据液体压强公式$p=\rho gh$,变形得$h=\frac{p}{\rho g}$。代入水的密度$\rho=1.0×10^3\mathrm{kg/m^3}$、$g\approx10\mathrm{N/kg}$,计算得$h=\frac{1.013×10^5\mathrm{Pa}}{1.0×10^3\mathrm{kg/m^3}×10\mathrm{N/kg}}\approx10\mathrm{m}$,因此标准大气压能支持约10m高水柱,A正确。
选项B:大气压随海拔高度的增加而减小,山顶的海拔高于山脚,所以山顶上的大气压比山脚下的低,B错误。
选项C:液体的沸点与大气压有关,在标准大气压下,水的沸点为$100\ °\mathrm{C}$,C正确。
选项D:同一地区的大气压会受天气、温度等因素影响(如晴天大气压高于阴天,冬季大气压高于夏季),因此同一地区的大气压是变化的,D正确。
综上,错误的说法是B选项。
【答案】
B
【知识点】
大气压与高度的关系;标准大气压特性;大气压的变化规律
【点评】
本题考查大气压的多个基础知识点,涵盖了标准大气压的数值应用、大气压随高度的变化规律、大气压与沸点的关系及大气压的动态变化,属于基础识记类题目。学生需重点牢记“海拔越高,大气压越低”这一易混点,避免判断错误。
【难度系数】
0.8
5. 擦窗机器人的质量为1.2 kg,它的“腹部”有吸
盘(如图9-3-6)。当擦窗机器人的真空泵将吸
盘内的空气向外抽出时,由于的作
用,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。当擦窗机
器人吸附在竖直玻璃上处于静止时,擦窗机器人
受到的摩擦力为N。($g$ 取10 N/kg)

盘(如图9-3-6)。当擦窗机器人的真空泵将吸
盘内的空气向外抽出时,由于的作
用,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。当擦窗机
器人吸附在竖直玻璃上处于静止时,擦窗机器人
受到的摩擦力为N。($g$ 取10 N/kg)
答案
大气压
12
12
解析
【分析】
首先分析第一个空:当真空泵把吸盘内空气抽出后,吸盘内部气压远小于外界大气压,此时外界大气压会将吸盘紧紧压在玻璃上,所以是大气压的作用。
然后分析第二个空:擦窗机器人静止在竖直玻璃上,处于平衡状态,竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。先根据重力公式$G=mg$计算出机器人的重力,再根据二力平衡条件得出摩擦力的大小。
【解析】
1. 当真空泵将吸盘内的空气抽出时,吸盘内部气压小于外界大气压,在大气压的作用下,擦窗机器人能牢牢吸在竖直玻璃上。
2. 计算擦窗机器人的重力:
$ G = mg = 1.2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 12\ \mathrm{N} $
因为擦窗机器人静止在竖直玻璃上,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力大小等于重力,即$ f = G = 12\ \mathrm{N} $。
【答案】
大气压;12
【知识点】
大气压的应用、二力平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合生活中的擦窗机器人,考查了大气压的实际应用与二力平衡条件的应用,同时涉及重力的计算,要求学生能将物理知识与生活实际相结合,理解平衡状态下的受力情况。
【难度系数】
0.8
首先分析第一个空:当真空泵把吸盘内空气抽出后,吸盘内部气压远小于外界大气压,此时外界大气压会将吸盘紧紧压在玻璃上,所以是大气压的作用。
然后分析第二个空:擦窗机器人静止在竖直玻璃上,处于平衡状态,竖直方向上受到的重力和摩擦力是一对平衡力,大小相等。先根据重力公式$G=mg$计算出机器人的重力,再根据二力平衡条件得出摩擦力的大小。
【解析】
1. 当真空泵将吸盘内的空气抽出时,吸盘内部气压小于外界大气压,在大气压的作用下,擦窗机器人能牢牢吸在竖直玻璃上。
2. 计算擦窗机器人的重力:
$ G = mg = 1.2\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 12\ \mathrm{N} $
因为擦窗机器人静止在竖直玻璃上,竖直方向上重力与摩擦力是一对平衡力,根据二力平衡条件,摩擦力大小等于重力,即$ f = G = 12\ \mathrm{N} $。
【答案】
大气压;12
【知识点】
大气压的应用、二力平衡条件、重力计算
【点评】
本题结合生活中的擦窗机器人,考查了大气压的实际应用与二力平衡条件的应用,同时涉及重力的计算,要求学生能将物理知识与生活实际相结合,理解平衡状态下的受力情况。
【难度系数】
0.8
6. 用如图9-3-7所示的装置粗略测量大气压的
值,把吸盘压在玻璃上,挤出吸盘内的空气,
轻轻地向挂在吸盘下的小桶内加沙子,至吸
盘刚好脱落,测出吸盘、小桶和沙子的总质量
为3.6 kg,吸盘吸附在玻璃上的面积约为
$4\ \mathrm{cm}^{2}$,如果 $g$ 取10 N/kg,则大气压的测量
值为$\mathrm{Pa}$。

值,把吸盘压在玻璃上,挤出吸盘内的空气,
轻轻地向挂在吸盘下的小桶内加沙子,至吸
盘刚好脱落,测出吸盘、小桶和沙子的总质量
为3.6 kg,吸盘吸附在玻璃上的面积约为
$4\ \mathrm{cm}^{2}$,如果 $g$ 取10 N/kg,则大气压的测量
值为$\mathrm{Pa}$。
答案
$9×10^4$
解析
【分析】
要解决这个问题,我们可以按照以下思路思考:
1. 当吸盘刚好脱落时,吸盘、小桶和沙子的总重力与大气对吸盘的压力是一对平衡力,二者大小相等;
2. 先根据重力公式计算出总重力,这个重力的大小就等于大气对吸盘的压力;
3. 再将吸盘的面积单位换算为国际单位(平方米),最后利用压强公式 $ p = \frac{F}{S} $ 计算大气压的测量值。
【解析】
步骤1:计算吸盘、小桶和沙子的总重力
已知总质量 $ m = 3.6\ \mathrm{kg} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,根据重力公式 $ G = mg $,可得:
$ G = mg = 3.6\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 36\ \mathrm{N} $
步骤2:确定大气对吸盘的压力
当吸盘刚好脱落时,大气对吸盘的压力与总重力平衡,即 $ F = G = 36\ \mathrm{N} $
步骤3:换算吸盘面积的单位
已知吸盘面积 $ S = 4\ \mathrm{cm}^2 = 4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $
步骤4:计算大气压的测量值
根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,代入数据可得:
$ p = \frac{F}{S} = \frac{36\ \mathrm{N}}{4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 9 × 10^4\ \mathrm{Pa} $
【答案】
$ 9×10^4 $
【知识点】
二力平衡的应用、压强的计算、大气压的粗略测量
【点评】
本题通过二力平衡的原理将大气压力转化为可测量的重力,实现大气压的粗略测量,解题的关键是明确吸盘脱落时的受力平衡关系,同时要注意面积单位的正确换算,避免因单位错误导致结果偏差。
【难度系数】
0.7
要解决这个问题,我们可以按照以下思路思考:
1. 当吸盘刚好脱落时,吸盘、小桶和沙子的总重力与大气对吸盘的压力是一对平衡力,二者大小相等;
2. 先根据重力公式计算出总重力,这个重力的大小就等于大气对吸盘的压力;
3. 再将吸盘的面积单位换算为国际单位(平方米),最后利用压强公式 $ p = \frac{F}{S} $ 计算大气压的测量值。
【解析】
步骤1:计算吸盘、小桶和沙子的总重力
已知总质量 $ m = 3.6\ \mathrm{kg} $,$ g = 10\ \mathrm{N/kg} $,根据重力公式 $ G = mg $,可得:
$ G = mg = 3.6\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 36\ \mathrm{N} $
步骤2:确定大气对吸盘的压力
当吸盘刚好脱落时,大气对吸盘的压力与总重力平衡,即 $ F = G = 36\ \mathrm{N} $
步骤3:换算吸盘面积的单位
已知吸盘面积 $ S = 4\ \mathrm{cm}^2 = 4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2 $
步骤4:计算大气压的测量值
根据压强公式 $ p = \frac{F}{S} $,代入数据可得:
$ p = \frac{F}{S} = \frac{36\ \mathrm{N}}{4 × 10^{-4}\ \mathrm{m}^2} = 9 × 10^4\ \mathrm{Pa} $
【答案】
$ 9×10^4 $
【知识点】
二力平衡的应用、压强的计算、大气压的粗略测量
【点评】
本题通过二力平衡的原理将大气压力转化为可测量的重力,实现大气压的粗略测量,解题的关键是明确吸盘脱落时的受力平衡关系,同时要注意面积单位的正确换算,避免因单位错误导致结果偏差。
【难度系数】
0.7
7. 如图9-3-8所示的负压救护车,车内空间为负
压舱,负压装置的主要部分是一个抽气机,将
经消毒、杀菌处理后的被污染空气
(选填“从车内抽出”或“抽至车内”),使
车内气压(选填“高于”“低于”或“等
于”)车外大气压,在的作用下,清洁
的空气只能由车流向车
(后两空均选填“内”或“外”)。

压舱,负压装置的主要部分是一个抽气机,将
经消毒、杀菌处理后的被污染空气
(选填“从车内抽出”或“抽至车内”),使
车内气压(选填“高于”“低于”或“等
于”)车外大气压,在的作用下,清洁
的空气只能由车流向车
(后两空均选填“内”或“外”)。
答案
从车内
抽出
低于
大气压
外
内
抽出
低于
大气压
外
内
解析
【分析】
首先要理解“负压”的含义,负压指内部气压低于外部气压。负压救护车的抽气机是为了实现车内负压,所以要把被污染空气从车内抽出,这样车内空气减少,气压会低于车外大气压。根据大气压强的特点,空气会从气压高的区域流向气压低的区域,因此在大气压的作用下,清洁空气会从车外流向车内,避免被污染空气向外扩散。
【解析】
负压救护车的负压装置通过抽气机将经消毒、杀菌处理后的被污染空气从车内抽出,减少车内空气量,使车内气压低于车外大气压;由于车内、外存在气压差,在大气压的作用下,清洁的空气只能由气压较高的车外流向气压较低的车内,以此防止车内被污染的空气向外扩散。
【答案】
从车内抽出;低于;大气压;外;内
【知识点】
大气压强应用;气压差原理
【点评】
本题结合生活中的负压救护车,考查大气压强的实际应用,需要理解“负压”的物理意义,将物理知识与生活实际结合,提升对物理知识的应用能力。
【难度系数】
0.8
首先要理解“负压”的含义,负压指内部气压低于外部气压。负压救护车的抽气机是为了实现车内负压,所以要把被污染空气从车内抽出,这样车内空气减少,气压会低于车外大气压。根据大气压强的特点,空气会从气压高的区域流向气压低的区域,因此在大气压的作用下,清洁空气会从车外流向车内,避免被污染空气向外扩散。
【解析】
负压救护车的负压装置通过抽气机将经消毒、杀菌处理后的被污染空气从车内抽出,减少车内空气量,使车内气压低于车外大气压;由于车内、外存在气压差,在大气压的作用下,清洁的空气只能由气压较高的车外流向气压较低的车内,以此防止车内被污染的空气向外扩散。
【答案】
从车内抽出;低于;大气压;外;内
【知识点】
大气压强应用;气压差原理
【点评】
本题结合生活中的负压救护车,考查大气压强的实际应用,需要理解“负压”的物理意义,将物理知识与生活实际结合,提升对物理知识的应用能力。
【难度系数】
0.8
8. 如图9-3-9所示是托里拆利实验的装置图,请
回答下列问题。
(1)先在一端封闭且长约1 m的细玻璃管内
灌满水银,确保管内没有。
(2)用戴橡胶手套的手指封闭玻璃管,将管口
倒转插入水银槽中,放开堵管口的手指,待
液面稳定后,读出此时水银柱的高度为$h=$
mm,此时外界气压(选
填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(3)如果该实验中出现以下情况:(以下均选
填“上升”“不变”或“下降”)
a. 玻璃管内不慎混入空气,那么管内的水
银柱高度将;
b. 将玻璃管的管口抬高些,但不离开槽内水
银液面,那么管内的水银柱高度将;
c. 换粗些的玻璃管,那么管内的水银柱高
度将;
d. 将玻璃管倾斜放置,管中水银柱的高度
将。
(4)如果用水来代替水银做实验,水
(选填“会”或“不会”)充满玻璃管。

回答下列问题。
(1)先在一端封闭且长约1 m的细玻璃管内
灌满水银,确保管内没有。
(2)用戴橡胶手套的手指封闭玻璃管,将管口
倒转插入水银槽中,放开堵管口的手指,待
液面稳定后,读出此时水银柱的高度为$h=$
mm,此时外界气压(选
填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。
(3)如果该实验中出现以下情况:(以下均选
填“上升”“不变”或“下降”)
a. 玻璃管内不慎混入空气,那么管内的水
银柱高度将;
b. 将玻璃管的管口抬高些,但不离开槽内水
银液面,那么管内的水银柱高度将;
c. 换粗些的玻璃管,那么管内的水银柱高
度将;
d. 将玻璃管倾斜放置,管中水银柱的高度
将。
(4)如果用水来代替水银做实验,水
(选填“会”或“不会”)充满玻璃管。
答案
空气
750
小于
下降
不变
不变
不变
会
750
小于
下降
不变
不变
不变
会
解析
【分析】
1. 托里拆利实验中,管内灌满水银是为了排尽管内空气,避免空气产生的压强影响水银柱高度的测量。
2. 读取水银柱高度时,需测量槽内水银面到管内水银面的垂直距离,标准大气压对应水银柱高度为760mm,通过对比可判断外界气压与标准大气压的大小关系。
3. 分析实验异常情况:管内混入空气时,空气的压强会使水银柱高度下降;而玻璃管抬高、换粗管、倾斜时,水银柱的垂直高度由外界大气压决定,大气压不变则高度不变。
4. 标准大气压能支持约10m高的水柱,远大于玻璃管的长度,因此用水做实验时水会充满玻璃管。
【解析】
(1) 托里拆利实验中,在一端封闭的细玻璃管内灌满水银,目的是确保管内没有$\boldsymbol{空气}$,防止空气的压强干扰实验结果。
(2) 由图可知,水银柱的垂直高度为$h=750\ \mathrm{mm}$;标准大气压下水银柱高度为760mm,因为$750\ \mathrm{mm}<760\ \mathrm{mm}$,所以此时外界气压$\boldsymbol{小于}$标准大气压。
(3)
a. 玻璃管内不慎混入空气,空气会对管内水银柱产生向下的压强,导致管内的水银柱高度$\boldsymbol{下降}$;
b. 将玻璃管的管口抬高些,但不离开槽内水银液面,外界大气压不变,水银柱的垂直高度由大气压决定,因此管内的水银柱高度$\boldsymbol{不变}$;
c. 水银柱高度只与外界大气压有关,与玻璃管粗细无关,所以换粗些的玻璃管,管内的水银柱高度$\boldsymbol{不变}$;
d. 将玻璃管倾斜放置,水银柱的长度会变长,但垂直高度由大气压决定,因此管中水银柱的高度$\boldsymbol{不变}$。
(4) 标准大气压能支持约$10\ \mathrm{m}$高的水柱,而玻璃管长约$1\ \mathrm{m}$,远小于10m,所以用水来代替水银做实验,水$\boldsymbol{会}$充满玻璃管。
【答案】
(1) 空气
(2) 750;小于
(3) a. 下降;b. 不变;c. 不变;d. 不变
(4) 会
【知识点】
托里拆利实验;大气压强测量;大气压的影响因素
【点评】
本题围绕托里拆利实验展开,涵盖实验操作要点、数据读取、异常情况分析及拓展应用,核心是理解水银柱高度由外界大气压决定,与玻璃管的形态、粗细等无关,同时需掌握标准大气压对不同液体的支持高度特点。
【难度系数】
0.6
1. 托里拆利实验中,管内灌满水银是为了排尽管内空气,避免空气产生的压强影响水银柱高度的测量。
2. 读取水银柱高度时,需测量槽内水银面到管内水银面的垂直距离,标准大气压对应水银柱高度为760mm,通过对比可判断外界气压与标准大气压的大小关系。
3. 分析实验异常情况:管内混入空气时,空气的压强会使水银柱高度下降;而玻璃管抬高、换粗管、倾斜时,水银柱的垂直高度由外界大气压决定,大气压不变则高度不变。
4. 标准大气压能支持约10m高的水柱,远大于玻璃管的长度,因此用水做实验时水会充满玻璃管。
【解析】
(1) 托里拆利实验中,在一端封闭的细玻璃管内灌满水银,目的是确保管内没有$\boldsymbol{空气}$,防止空气的压强干扰实验结果。
(2) 由图可知,水银柱的垂直高度为$h=750\ \mathrm{mm}$;标准大气压下水银柱高度为760mm,因为$750\ \mathrm{mm}<760\ \mathrm{mm}$,所以此时外界气压$\boldsymbol{小于}$标准大气压。
(3)
a. 玻璃管内不慎混入空气,空气会对管内水银柱产生向下的压强,导致管内的水银柱高度$\boldsymbol{下降}$;
b. 将玻璃管的管口抬高些,但不离开槽内水银液面,外界大气压不变,水银柱的垂直高度由大气压决定,因此管内的水银柱高度$\boldsymbol{不变}$;
c. 水银柱高度只与外界大气压有关,与玻璃管粗细无关,所以换粗些的玻璃管,管内的水银柱高度$\boldsymbol{不变}$;
d. 将玻璃管倾斜放置,水银柱的长度会变长,但垂直高度由大气压决定,因此管中水银柱的高度$\boldsymbol{不变}$。
(4) 标准大气压能支持约$10\ \mathrm{m}$高的水柱,而玻璃管长约$1\ \mathrm{m}$,远小于10m,所以用水来代替水银做实验,水$\boldsymbol{会}$充满玻璃管。
【答案】
(1) 空气
(2) 750;小于
(3) a. 下降;b. 不变;c. 不变;d. 不变
(4) 会
【知识点】
托里拆利实验;大气压强测量;大气压的影响因素
【点评】
本题围绕托里拆利实验展开,涵盖实验操作要点、数据读取、异常情况分析及拓展应用,核心是理解水银柱高度由外界大气压决定,与玻璃管的形态、粗细等无关,同时需掌握标准大气压对不同液体的支持高度特点。
【难度系数】
0.6
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