Question

1．如图为课本里的托里拆利实验示意图．你对图中“真空”一词的理解是没有空气、对“760mm”一词的理解是一个标准大气压跟760mm高水银柱产生的压强相等．用“汞柱”不用“水柱”的原因是水银的密度比较大，大气压支持的水银柱高度就低，适合在室内完成．

Answer 1

分析 在托里拆利实验中，水银柱的高度是由外界大气压的大小决定的，在玻璃管顶端真空的情况下，测得的760mm汞柱是指此时大气压能支持的水银柱的高，
根据p=ρgh可确定用“汞柱”不用“水柱”的原因是

解答 解：托里拆利实验中，用一根长约1m、一端开口的玻璃管，充满水银后，要保证管内是真空．“真空”一词的理解是什么也没有，即没有空气；
“760mm”一词的理解是一个标准大气压跟760mm高水银柱产生的压强相等，
一个标准大气压能够支持0.76米高的水银柱，即一个标准大气压相当于0.76米高水银柱产生的压强，
如果换用水来做，由p=ρgh=1.01×10⁵Pa，
可得，玻璃管的长度至少为：
h_水=$\frac{p}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1.01×1{0}^{5}Pa}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×9.8N/kg}$≈10.3m．
可见用水做托里拆利实验，水柱太高，需要玻璃管的长度要大于10.3m，即使能找到这样的玻璃管，在室内也不能进行实验．
而水银的密度比较大，大气压支持的水银柱高度就低，适合在室内完成，故选择汞来完成托里拆利实验．
故答案为：没有空气；一个标准大气压跟760mm高水银柱产生的压强相等；水银的密度比较大，大气压支持的水银柱高度就低，适合在室内完成．

点评 此题考查学生对大气压的测量方法得理解和掌握，本题通过计算说明托里拆利用水银而不用水测定大气压的原因，要求灵活运用液体压强公式求h．