Question

【題目】某同學(xué)在測(cè)量某液體密度時(shí)，將兩端開(kāi)口、底部帶有閥門(mén)K的三通U形玻璃管倒置在兩個(gè)容器中，左側(cè)容器盛有密度已知（ρ0）的液體，右側(cè)容器盛有待測(cè)液體．先用抽氣機(jī)抽出U形管內(nèi)部分空氣，再關(guān)閉閥門(mén)K，如圖所示．請(qǐng)完成以下填空：
（1）如圖所示，液柱會(huì)上升是因?yàn)椴ＡЧ軆?nèi)部氣壓（“大于”或“小于”）玻璃管外部氣壓，形成壓強(qiáng)差．著名的實(shí)驗(yàn)就是采用與此裝置相似原理測(cè)出大氣壓強(qiáng)．
（2）為了測(cè)量右側(cè)液體的密度還需要的測(cè)量器材是 ． 需要測(cè)量的物理量有 ．
（3）根據(jù)已知液體密度和測(cè)量到的物理量可得出待測(cè)液體密度的表達(dá)式為
（4）空氣不能完全抽空，測(cè)量結(jié)果（“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．

Answer 1

【答案】
（1）小于；托里拆利
（2）刻度尺；h1 h2
（3）ρ= ?ρ0
（4）不受影響
【解析】解：（1）用抽氣機(jī)抽出U形管內(nèi)部分空氣，使內(nèi)部氣壓小于外部氣壓，外界大氣壓使液柱上升；著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)就是采用與此裝置相似原理測(cè)出大氣壓強(qiáng)．（2）根據(jù)液體壓強(qiáng)p=ρgh知，需要用刻度尺測(cè)高度差；（3）由題意可知左右管內(nèi)壓力處于平衡狀態(tài)，又由于受力面積相等，所以左管與右管中壓強(qiáng)相等； 因?yàn)樽蠊苤械膲簭?qiáng)為p0+ρ0gh1=p大氣；右管中的壓強(qiáng)為p0+ρ待測(cè)gh2=p大氣 ．
則p0+ρ0gh1=p0+ρ待測(cè)gh2 ， 因此p0=p待測(cè)；
由此可得：ρ待測(cè)= ρ0 ， （4）如果空氣不能完全抽空，左右兩側(cè)上方的氣壓相等，測(cè)量結(jié)果不受影響．
所以答案是：（1）小于； 托里拆利；（2）刻度尺；h1h2；（3）ρ= ρ0；（4）不受影響．
【考點(diǎn)精析】掌握大氣壓強(qiáng)的測(cè)量方法是解答本題的根本，需要知道大氣壓強(qiáng)的測(cè)量：大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)是1643年意大利科學(xué)家托里拆利首先做出的，托里拆利實(shí)驗(yàn)也證明了自然界中真空的存在 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 = 760 mmHg = 1.01×105Pa,即P0 = 1.01×105 Pa .它大約相當(dāng)于質(zhì)量為1kg的物體壓在1 cm2 的面積上產(chǎn)生的壓強(qiáng)．