Question

（2005?金山区二模）现有一根粗细均匀长50cm，两端开口的玻璃管，一个弹簧秤，一把毫米刻度尺，一小块橡皮泥，一个足够高的玻璃容器，内盛常温下的水，设水的密度为ρ．选用合适的器材，设计一个实验，估测当时的大气压强．问：
（1）上述器材中不需要的是

弹簧秤

．
（2）要测定的物理量是

玻璃管竖直插入容器中时露出水面部分的长度L₁、玻璃管竖直在空气中时管内空气柱的长度L₂

，可直接应用的物理量是

玻璃管的长度L

．
（3）计算大气压强的表达式是

P0=

ρg(L-L2)L2

L2-L1

．

Answer 1

分析：首先要知道使用这些器材测量大气压的原理：密封一部分气体，改变它的长度和压强，然后使用玻意耳定律即可求出大气压．

解答：解：测量大气压的原理：密封一部分气体，改变它的长度和压强，分别测量出改变前后的气体的长度L₁，L₂，两次的压强差ρg（L-L₂），然后使用玻意耳定律即可求出大气压．
所以，使用的器材有：两端开口的玻璃管，一把毫米刻度尺，一小块橡皮泥，一个足够高的玻璃容器，内盛常温下的水．故不需要的器材是弹簧秤．
要测定的物理量是：玻璃管竖直插入容器中时露出水面部分的长度L₁、玻璃管竖直在空气中时管内空气柱的长度L₂，玻璃管的长度L，此时水柱产生的压强差：
ρg（L-L₂）
根据玻意耳定律得：P₀L₁S=[P₀-ρg（L-L₂）]L₂S
整理得：P0=

ρg(L-L2)L2

L2-L1

故答案为：（1）弹簧秤
（2）玻璃管竖直插入容器中时露出水面部分的长度L₁、玻璃管竖直在空气中时管内空气柱的长度L₂，玻璃管的长度L
（3）P0=

ρg(L-L2)L2

L2-L1

点评：该类比较新颖的实验，首先要理解它们的实验原理，这是解决问题的关键与核心．