如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为_______mm。

21.某物理兴趣小组的同学想探究大气压的大小,他们拿来一个带挂钩的吸盘,将吸盘紧压在厚玻璃板的下表面,用一个可装细沙的购物袋(质量不计)挂在挂钩下,如图所示。向袋里逐渐注入细沙直至吸盘被拉下来,由此可得到大气压的大小。

 

(1)本实验主要的测量器材:                。 
(2)需要直接测量的物理量:                  
(3)大气压的表达式p=        。 
(4)如果测出的大气压仅为0.8×105 Pa,实验中可能存在的问题是什么?
答案
(1)刻度尺弹簧测力计(或天平、案秤、台秤);
(2)吸盘的直径D(或吸盘的半径r)细沙受到的重力G(或细沙的质量m)
(3)
(4)吸盘中的空气没有完全被挤出;接触面没有处理干净;吸盘与玻璃板接触不紧密;存在漏气现象等。

解析
这是粗略测量大气压的实验,需要测量吸盘的横截面积和所受拉力,所以用到的器材有刻度尺和弹簧测力计(或天平);然后根据公式p=F/S可得大气压的数值。当然,这种测量方法得出的数据不太精确,主要是因为吸盘中的空气不可能完全被挤出。

22.(2019·杭州)如图所示,在一个标准大气压下,用1m长玻璃管做托里拆利实验,管中水银柱高度为_______mm。
(1)假定移动玻璃管的过程均不漏气,请描述玻璃管内水银柱高度的变化情况。(选填“升高”、“不变”或“降低”)
将玻璃管倾斜放置,水银柱的高度将___________,
将玻璃管向上提升一点,水银柱高度将_________。
(2)如果用水来代替水银做实验,水_______(选填“会”或“不会”)充满玻璃管,若管口刚好在水面上且保证不漏气,此时玻璃管内底部的压强__________Pa。(g=10N/kg,结果用科学记数法表示,保留一位有效数字)

答案】760 ;(1)不变 ;不变;(2)会 ; 9×104pa;
解析
一个标准大气压能支持760mm高的水银柱,故此时玻璃管内水银柱高度为760mm ,
(1) 将玻璃管倾斜一些,大气压不变,水银柱高度也不变,但长度会变大一些;将玻璃管竖直上提,水银柱产生的压强等于大气压,即高度不变,还是760mm水银柱。
(2) 根据p=ρgh;h=1.0×105Pa/(1.0×103kg/m3×10N/kg=10m
一标准大气压能支持10m高的水柱,故水会充满玻璃管;根据p=ρgh, 玻璃管内水对底部的压强
P’=1. 0x103kg/m3×10N/kg×1m =1×10 4Pa ,
则玻璃管内底部的压强为P=1.0×105Pa-1×10 4Pa=9×104pa。

 

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