16.如题16图1所示是小亮同学为了测量大气压强而做的托里拆利实验。
(1)玻璃管中装满水银的目的是。
(2)把水银槽中的玻璃管向上提一点点(管口未离开水银槽内的水银面),管内外水银面的高度差将(变大/变小/不变)。
(3)在某星球表面,物体所受重力与质量的比值g'约为3.8 N/kg,大气压约为760 Pa。假设能在该星球表面用密度为1.0×10³ kg/m³的液体做托里拆利实验,如题16图1⑤所示,则经此实验测出的管内外液面的高度差h约为m。
(4)另一位同学小明在做托里拆利实验时观察到的现象如题16图2所示,可知当地的大气压相当于mm Hg柱产生的压强;若标准大气压相当于760 mm Hg柱产生的压强,则在此图的大气压下,水的沸点(大于/小于/等于)100℃。


(1)玻璃管中装满水银的目的是。
(2)把水银槽中的玻璃管向上提一点点(管口未离开水银槽内的水银面),管内外水银面的高度差将(变大/变小/不变)。
(3)在某星球表面,物体所受重力与质量的比值g'约为3.8 N/kg,大气压约为760 Pa。假设能在该星球表面用密度为1.0×10³ kg/m³的液体做托里拆利实验,如题16图1⑤所示,则经此实验测出的管内外液面的高度差h约为m。
(4)另一位同学小明在做托里拆利实验时观察到的现象如题16图2所示,可知当地的大气压相当于mm Hg柱产生的压强;若标准大气压相当于760 mm Hg柱产生的压强,则在此图的大气压下,水的沸点(大于/小于/等于)100℃。
答案
把玻璃管内的空气全部排出
不变
0.2
755
小于
不变
0.2
755
小于
解析
【解析】
(1) 玻璃管中装满水银可以将管内的空气全部排出,确保管内水银柱上方为真空,使外界大气压能支撑起管内水银柱,从而准确测量大气压强。
(2) 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,当管口未离开水银槽内的水银面时,外界大气压不变,因此将玻璃管向上提一点点,管内外水银面的高度差不变。
(3) 根据大气压强与液体柱压强的关系$ p = \rho g' h $,变形可得$ h = \frac{p}{\rho g'} $,代入数据:$ h = \frac{760\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 3.8\ \mathrm{N/kg}} = 0.2\ \mathrm{m} $。
(4) 由图2可知,管内与水银槽中水银面的高度差为755mm,即当地大气压相当于755mm Hg柱产生的压强;标准大气压下水的沸点为100℃,气压越低水的沸点越低,由于当地大气压小于标准大气压,所以水的沸点小于100℃。
【答案】
(1) 把玻璃管内的空气全部排出
(2) 不变
(3) 0.2
(4) 755;小于
【知识点】
托里拆利实验原理、大气压强的测量、液体沸点与气压的关系
【点评】
本题围绕托里拆利实验考查了实验操作要点、原理应用及气压与沸点的关系,需要学生理解实验本质,熟练运用压强公式计算,掌握气压对沸点的影响规律,属于基础综合类题目。
【难度系数】
0.7
(1) 玻璃管中装满水银可以将管内的空气全部排出,确保管内水银柱上方为真空,使外界大气压能支撑起管内水银柱,从而准确测量大气压强。
(2) 托里拆利实验中,管内外水银面的高度差由外界大气压决定,当管口未离开水银槽内的水银面时,外界大气压不变,因此将玻璃管向上提一点点,管内外水银面的高度差不变。
(3) 根据大气压强与液体柱压强的关系$ p = \rho g' h $,变形可得$ h = \frac{p}{\rho g'} $,代入数据:$ h = \frac{760\ \mathrm{Pa}}{1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 3.8\ \mathrm{N/kg}} = 0.2\ \mathrm{m} $。
(4) 由图2可知,管内与水银槽中水银面的高度差为755mm,即当地大气压相当于755mm Hg柱产生的压强;标准大气压下水的沸点为100℃,气压越低水的沸点越低,由于当地大气压小于标准大气压,所以水的沸点小于100℃。
【答案】
(1) 把玻璃管内的空气全部排出
(2) 不变
(3) 0.2
(4) 755;小于
【知识点】
托里拆利实验原理、大气压强的测量、液体沸点与气压的关系
【点评】
本题围绕托里拆利实验考查了实验操作要点、原理应用及气压与沸点的关系,需要学生理解实验本质,熟练运用压强公式计算,掌握气压对沸点的影响规律,属于基础综合类题目。
【难度系数】
0.7
登录