Question

【題目】某同學(xué)在測量某液體密度時，將兩端開口、底部帶有閥門K的三通U形玻璃管倒置在兩個容器中，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K，如圖所示。請完成以下填空：

(1)如圖所示，液柱會上升是因?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出大氣壓強(qiáng)。

(2)為了測量右側(cè)液體的密度還需要的測量器材是______。需要測量的物理量有_______。

(3)根據(jù)已知液體密度和測量到的的物理量可得出待測液體密度的表達(dá)式為________。

(4)空氣不能完全抽空，測量結(jié)果________（“偏大”、“偏小”或“不受影響”）。

Answer 1

【答案】 小于 托里拆利 刻度尺 h1 h2 ρ=ρ0 h1/ h2 不受影響

【解析】如圖所示，用抽氣機(jī)抽出U形管內(nèi)部分空氣，使玻璃管內(nèi)部氣壓小于玻璃管外部氣壓，在外界大氣壓的作用下液柱上升。著名的托里拆利實(shí)驗(yàn)就是采用與此裝置相似原理測出大氣壓強(qiáng)。

根據(jù)液體壓強(qiáng)可知，還需要的測量器材是刻度尺，需要測量的物理量有h1 h2。

由題意知，左右管內(nèi)壓力處于平衡狀態(tài)，又因?yàn)槭芰γ娣e相等，所以左管與右管中壓強(qiáng)相等，設(shè)為P0，則左管壓強(qiáng)P0+ρ0gh1=P大氣，右管中的壓強(qiáng)為P0+ρ待測gh2=P大氣，

由此可得：

（4）如果空氣不能完全抽空，左右兩側(cè)上方的氣壓相等，測量結(jié)果不受影響。