Question

4．如图，是做托理拆利实验时的情况，回答下列问题
（1）本实验用到的科学方法是转换法．
（2）该图是在海拔0m时做的实验，若在安宁做该实验，玻璃管中水银柱的高度将变小（填变大、不变、变小）．
（3）该实验不用水代替水银来做．是因为水的密度小，水柱高度高．

Answer 1

分析 （1）大气压的大小通过水银柱的高度来表现的；
（2）大气压随高度的增加而减小；
（3）利用液体压强公式求大气压能支持的水柱高，去分析不用水代替水银来做的原因．

解答 解：（1）在托里拆利实验中，计算玻璃管中水银的压强就是外界大气压强，采用的是转换法；
（2）安宁的海拔比0m高，气压低，水银柱的高度变小；
（3）因为p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×h=1.01×10⁵Pa，
所以水柱的高度为：h=$\frac{1.01×1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10.1m，
可见用水做托里拆利实验，因为水的密度小，水柱太高，需要玻璃管的长度要大于10.1m，即使能找到这样的玻璃管，在室内也不能进行实验．
故答案为：（1）转换法；（2）变小；（3）水的密度小，水柱高度高．

点评 本题通考查了科学方法的考查、影响气压的因素、不用水做实验的原因等知识，注意控制变量法和转换法是初中物理探究实验中最常用的两种方法，要熟练掌握．