Question

某同学在测量某液体密度时，将两端开口、底部带有阀门K的三通U形玻璃管倒置在两个容器中，左侧容器盛有密度已知（ρ₀）的液体，右侧容器盛有待测液体。先用抽气机抽出U形管内部分空气，再关闭阀门K，如图所示。请完成以下填空：

(1)如图所示，液柱会上升是因为玻璃管内部气压______（“大于”或“小于”）玻璃管外部气压，形成压强差。著名的_______实验就是采用与此装置相似原理测出大气压强。

(2)为了测量右侧液体的密度还需要的测量器材是______。需要测量的物理量有_______。

(3)根据已知液体密度和测量到的的物理量可得出待测液体密度的表达式为________。

(4)空气不能完全抽空，测量结果________（“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。

Answer

小于 托里拆利 刻度尺 h1 h2 ρ=ρ0 h1/ h2 不受影响

【解析】如图所示，用抽气机抽出U形管内部分空气，使玻璃管内部气压小于玻璃管外部气压，在外界大气压的作用下液柱上升。著名的托里拆利实验就是采用与此装置相似原理测出大气压强。

根据液体压强可知，还需要的测量器材是刻度尺，需要测量的物理量有h1 h2。

由题意知，左右管内压力处于平衡状态，又因为受力面积相等，所以左管与右管中压强相等，设为P0，则左管压强P0+ρ0gh1=P大气，右管中的压强为P0+ρ待测gh2=P大气，

由此可得：

（4）如果空气不能完全抽空，左右两侧上方的气压相等，测量结果不受影响。