Question

7．小明與同學們一起利用試管和水槽進行如下實驗：
（1）如圖A所示，將一支空的完好的試管，管口向下浸入水槽的水中至一定深度，我們可以發(fā)現(xiàn)C．
A．液面始終與試管口相平不進入試管
B．試管內(nèi)液面始終與水槽內(nèi)液面相平
C．有水進入試管，且液面高于水槽內(nèi)液面
D．有水進入試管，但液面低于水槽內(nèi)液面
（2）如圖B，將裝滿水的試管口朝下浸入水中，慢慢將試管提升，在試管口沒有離開水面之前，試管內(nèi)的水量將C．
A．逐漸減少，但水柱始終高于試管外水面B．逐漸減少，但水柱保持與試管外水面相平
C．不減少，充滿整個試管D．無法判斷
（3）如果圖B時，當小明不慎將管底碰破一個小孔，此時試管內(nèi)的水將下降，直到液面與水槽面齊平．

Answer 1

分析 （1）管口向下浸入水槽的水中至一定深度，試管內(nèi)的氣體體積減小，氣壓增大，液體內(nèi)部壓強向各個方向都有壓強．
（2）利用標準大氣壓的值結(jié)合液體壓強的計算公式求出其能夠支撐地水柱的高度，聯(lián)系量筒的長度，即可確定筒內(nèi)露出水面部分是否充滿水．
（3）當瓶底沒有破時，由于外界大氣壓的作用，瓶中的水不會下降．當瓶底被碰破時，瓶中水的上方也有了大氣壓．

解答 解：（1）將一支空的完好的試管，管口向下浸入水槽的水中至一定深度，試管內(nèi)的氣體體積減小，壓強增大，有水進入試管，且液面高于水槽內(nèi)液面，故選C．
（2）假設(shè)當時的氣壓P為10⁵Pa，結(jié)合水的密度利用公式P=ρgh可以求出這個壓強能夠支撐的水柱高度；由于一個量筒的高度遠遠小于10m，量筒內(nèi)露出水面部分能夠充滿水，綜上分析，故選C．
（3）當瓶底被碰破一個小孔時，瓶中水的上方大氣壓與瓶外大氣壓相等，瓶中的水在自身重力的作用下下降，直到液面與水槽面齊平．
故答案為：（1）C；（2）C；（3）下降，直到液面與水槽面齊平．

點評 本題考查了大氣壓強，用水來代替水銀模擬托里拆利實驗要至少10m以上的玻璃管才有可能在頂端出現(xiàn)真空，如果管子的長度小于10m，而管中的水又不滿，只能說明里邊的空氣可能沒有被排干凈；瓶中的水是由于大氣壓的作用而不下降，所以當瓶底被碰破小孔時，學生很容易想到水會從小孔噴出．