Question

如圖，在水銀槽中豎直倒插一根一端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管，管內(nèi)有一段水銀柱，高為h，水銀柱上端密封有一段空氣柱，現(xiàn)將玻璃管豎直向上提起（管口不離開(kāi)水銀槽內(nèi)水銀面）一些，玻璃管內(nèi)水銀柱高度為h′，則（　�。�

A．h′＞h

B．h′=h

C．h′＜h

D．無(wú)法判定

Answer 1

分析：在正常情況下，托里拆利實(shí)驗(yàn)中，玻璃管上方應(yīng)該是真空，此時(shí)如果上提或下壓玻璃管，只要管口不離開(kāi)水銀面，水銀柱的高度差將不會(huì)改變．這是因此水銀柱的高度差反映了大氣壓的大小，而大氣壓此時(shí)是不變的．但當(dāng)玻璃管中混入少量空氣里，這一部分空氣也會(huì)產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)，而且壓強(qiáng)的大小會(huì)隨著體積的變化而改變，據(jù)此來(lái)分析其變化的情況即可．

解答：解：托里拆利實(shí)驗(yàn)，如果玻璃管中混入少量空氣，則水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)h+封閉空氣柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)P_氣=外界大氣壓P₀．如果將玻璃管向上提，則管內(nèi)水銀柱上方少量空氣的體積增大，壓強(qiáng)減小，而此時(shí)外界的大氣壓不變，根據(jù)上述等量關(guān)系，管內(nèi)水銀柱的壓強(qiáng)須增大才能重新平衡，故管內(nèi)水銀柱的高度增大．選項(xiàng)A符合題意．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：此題是實(shí)驗(yàn)中很容易遇到的現(xiàn)象，在分析時(shí)一定要與理想狀態(tài)下的情況進(jìn)行區(qū)分．即玻璃管上方為真空時(shí)，上提玻璃管，水銀柱高度不變，而混入少量空氣時(shí)，則會(huì)改變．