Question

【题目】某同学在测量某液体密度时，将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中，左侧容器盛有密度已知（ρ0）的液体，右侧容器盛有待测液体．先用抽气机抽出U形管内部分空气，再关闭阀门K，如图所示．请完成以下填空：
（1）如图所示，液柱会上升是因为玻璃管内部气压（“大于”或“小于”）玻璃管外部气压，形成压强差．著名的实验就是采用与此装置相似原理测出大气压强．
（2）为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是 ． 需要测量的物理量有 ．
（3）根据已知液体密度和测量到的物理量可得出待测液体密度的表达式为
（4）空气不能完全抽空，测量结果（“偏大”、“偏小”或“不受影响”）．

Answer 1

【答案】
（1）小于；托里拆利
（2）刻度尺；h1 h2
（3）ρ= ?ρ0
（4）不受影响
【解析】解：（1）用抽气机抽出U形管内部分空气，使内部气压小于外部气压，外界大气压使液柱上升；著名的托里拆利实验就是采用与此装置相似原理测出大气压强．（2）根据液体压强p=ρgh知，需要用刻度尺测高度差；（3）由题意可知左右管内压力处于平衡状态，又由于受力面积相等，所以左管与右管中压强相等； 因为左管中的压强为p0+ρ0gh1=p大气；右管中的压强为p0+ρ待测gh2=p大气 ．
则p0+ρ0gh1=p0+ρ待测gh2 ， 因此p0=p待测；
由此可得：ρ待测= ρ0 ， （4）如果空气不能完全抽空，左右两侧上方的气压相等，测量结果不受影响．
所以答案是：（1）小于； 托里拆利；（2）刻度尺；h1h2；（3）ρ= ρ0；（4）不受影响．
【考点精析】掌握大气压强的测量方法是解答本题的根本，需要知道大气压强的测量：大气压强实验是1643年意大利科学家托里拆利首先做出的，托里拆利实验也证明了自然界中真空的存在 1标准大气压 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大约相当于质量为1kg的物体压在1 cm2 的面积上产生的压强．