某同学做托里拆利实验,由于玻璃管中混入了少量空气,使玻璃管中水银柱的高度略低于正常值(如图),如果他把玻璃管向上提(管口不离开槽内的水银面),产生的结果是______A.管内水银柱高度增大B.管内水银柱高度不变C.管内水银柱高度减小D.以上几种情况都是可能的.

问题描述:

某同学做托里拆利实验,由于玻璃管中混入了少量空气,使玻璃管中水银柱的高度略低于正常值(如图),如果他把玻璃管向上提(管口不离开槽内的水银面),产生的结果是______
A.管内水银柱高度增大
B.管内水银柱高度不变
C.管内水银柱高度减小
D.以上几种情况都是可能的.

托里拆利实验中,如果玻璃管中混入少量空气,则水银柱产生的压强+封闭空气柱产生的压强=外界大气压.如果将玻璃管向上提,则管内水银柱上方少量空气的体积增大,压强减小,而此时外界的大气压不变,根据上述等量关系,管内水银柱的压强须增大才能重新平衡,故管内水银柱的高度增大.选项A符合题意.
故选A.
答案解析:在正常情况下,托里拆利实验中,玻璃管上方应该是真空,此时如果上提或下压玻璃管,只要管口不离开水银面,水银柱的高度差将不会改变.这是因此水银柱的高度差反映了大气压的大小,而大气压此时是不变的.但当玻璃管中混入少量空气里,这一部分空气也会产生一定的压强,而且压强的大小会随着体积的变化而改变,据此来分析其变化的情况即可.
考试点:大气压强的测量方法.
知识点:此题是实验中很容易遇到的现象,在分析时一定要与理想状态下的情况进行区分.即玻璃管上方为真空时,上提玻璃管,水银柱高度不变,而混入少量空气时,则会改变.