实验专题：11、托里拆利实验（必备实验常考知识点+习题专练）2026年中考物理一轮复习

十一、托里拆利实验 · 必考知识点速记 1.实验结果发现：玻璃管内汞柱下降一段就不再下降了，且管内外汞柱面的高度差约760mm。也就是说，此时的大气压与高的汞柱产生的压强大小正好相等。 （根据公式：） 2.将玻璃管中灌满水银目的是：排出玻璃管中的空气 3.将玻璃管倒插放入水银槽后，其上方形成真空 4.若管中若有气泡（空气没排空），管内外水银柱的高度差小于760mm，使测量结果偏小； 5.改变管子的粗细、长短(大于760mm时)、是否倾斜、插入的深度都不影响汞柱的高度；管内外水银柱的高度差等于760mm 6.实验时玻璃管倾斜后，管内汞柱的长度增加，而汞柱的竖直高度不变； 7.如果用椎体在液柱上方（真空部分）刺破玻璃管，水银柱将下降到与水银槽液面齐平 8.如果用椎体在液柱中间刺破管，上段水银柱将上升，下端水银柱将水银槽液面齐平 9.外界大气压的变化影响汞柱的高度；海拔越高，大气压越低，水银柱高度会下降。 · 一题搞定常考知识点 小王同学利用托里拆利实验装置测量大气压，如图所示：托里拆利实验。 (1)将装满水银的玻璃管倒放入水银槽内，松开下面的手，待管内水银柱稳定后，测出的高度差如图，则当地大气压相当于，___________mm水银柱产生的压强； (2)实验中玻璃管内水银面的上方是___________，管外水银面的上方是空气； (3)在实验中，如果将玻璃管由竖直稍微倾斜，则管内外水银面高度差将___________；如果在操作时管中漏进了一个小气泡，则将导致测得的气压值___________（选填“偏大”或“偏小”）； (4)在这个实验中，如把水银换成水，将玻璃管灌满水后，倒插在水槽内时，管中的水柱___________（选填“会”或“不会”）下降；如果这时在管顶开一个小孔，水柱___________（选填“会”或“不会”）向上喷出。 (5)另一小组同学用下图所示的装置进行实验，排出注射器内的空气后将其密封。当注射器中的活塞刚好被拉动时，弹簧测力计示数为F，注射器容积标注为V，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为L。则他们测出大气压的表达式为p=___________。同学们交流发现，这个方案误差较大的原因可能是（写一条即可）___________； 【答案】(1)750 (2)真空 (3) 不变 偏小 (4) 不会 不会 (5) 活塞被拉动时受摩擦力 【详解】（1）如图所示，水银柱高度为750mm，则当地大气压相当于750mm水银柱产生的压强。 （2）实验时，玻璃管装满水银，再倒立在水银槽中，水银柱下降后，玻璃管内水银面的上方是真空。 （3）[1]水银柱高度与大气压有关，如果将玻璃管由竖直稍微倾斜，则管内外水银面高度差将保持不变。 [2]如果在操作时管中漏进了一个小气泡，水银柱会下降，则将导致测得的气压值偏小。 （4）[1]如图，大气压相当于750mm水银柱产生的压强，由于大气压强不变，可得 解得 可支撑10.2m水柱，在这个实验中，如把水银换成水，将玻璃管灌满水后，倒插在水槽内时，管中的水柱不会下降。 [2]如果这时在管顶开一个小孔，玻璃管与水槽形成连通器，水柱会下降到与水槽液面相平，因此不会向上喷出。 （5）[1]注射器面积 因此大气压的表达式为 [2]这个实验中，活塞被拉动时受摩擦力，会造成有较大误差。 · 习题速练 【例1】如图所示是托里拆利实验，根据图示完成下面的问题。 (1)实验中，测得该地的大气压相当于_______ mm水银柱所产生的压强； (2)已知海拔越高，气压越低。若想使水银柱的高度变为740mm，则应到海拔更_________（选填“高”“低”）的地方进行实验； (3)实验中，若倾斜玻璃管至如图丁所示，则水银柱的高度将_________，水银柱的长度将________；（两空均选填“变长”“变短”或“不变”） (4)若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，管中混入少量的空气，则所测量的大气压值比真实值要_________（选填“偏大”或“偏小”）； (5)如图丙，实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是_________；（选填“液柱下降”或“液柱向上喷出”） (6)若同学们用图己中B注射器、量程为0~5N 的弹簧测力计、刻度尺等相关用品测量大气压，当弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图己中的___________（选填A或B或C）注射器。 【答案】(1)750 (2)高 (3) 不变 变长 (4)偏小 (5)液柱下降 (6)C 【详解】（1）托里拆利实验中，大气压等于管内外水银面的竖直高度差产生的压强，由图丙可知，该高度差为750mm，因此该地大气压相当于750mm水银柱的压强。 （2）海拔越高气压越低，能支持的水银柱高度越低。现在需要水银柱高度从750mm降为740mm，对应更低的气压，因此要去海拔更高的地方。 （3）大气压大小不变，因此支持的水银柱竖直高度不变；玻璃管倾斜后，水银柱要保持竖直高度不变，因此水银柱在管内的长度会变长。 （4）管内混入空气后，空气会对水银柱产生向下的压强，使水银柱高度降低，因此测量出的大气压值比真实值偏小。 （5）玻璃管顶部打破后，上端也与大气连通，整个装置成为连通器，管内水银会下降至与管外液面相平。 （6）根据，大气压p一定时，活塞横截面积S越大，拉动需要的拉力F越大。B注射器拉力超过弹簧测力计量程，说明需要换横截面积更小的注射器，图中C注射器横截面积最小，因此选C。 【例2】利用注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材测量大气压，方案如下。 (1)读出注射器针筒上有刻度部分的容积V，并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L，可以计算出针筒的______； (2)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器注射孔，这样做的目的是______； (3)如图所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F，即为______（选填“针筒”或“活塞”）受到的大气压力； (4)实验所测大气压的值为______（用测量步骤中的V、L和F表示）。 【答案】(1)横截面积 (2)排净针筒内的空气 (3)活塞 (4) 【详解】（1）因为针筒是圆柱体状的，读出注射器针筒上有刻度部分的容积V，并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L，可以根据V=SL计算出针筒的横截面积为。 （2）把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器注射孔，这样做的目的是排净针筒内的空气，得拉力大小等于大气压力。 （3）图中弹簧测力计拉着活塞，拉力与大气对活塞的压力平衡，所以分析研究的对象是活塞，研究的是大气对活塞的压力。 （4）活塞的面积等于针筒的面积，为，当活塞受力平衡时，拉力等于大气对活塞的压力F=pS，则大气压强为 【例3】如图所示是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验： (1)实验中玻璃管内汞液面的上方是 _______ ，管外汞液面的上方是空气。 (2)图丙中是 ________ 支持玻璃管内的汞柱不会落下。 (3)1个标准大气压能支持 ________ mm高的汞柱。 (4)若将玻璃管稍微倾斜，则管内外汞液面的高度差 _______ ；若将玻璃管稍微向上提但不离开液面，则管内外汞液面的高度差 _______ ；若向汞液槽中注入少量汞，则管内外汞液面的高度差 _______ ；若不小心使管内混入了少量空气，则管内外汞液面的高度差 _______ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】(1)真空 (2)大气压 (3)760 (4) 不变 不变 不变 变小 【详解】（1）在实验操作时，先将玻璃管内灌满汞并排净管内空气，倒置在汞槽中后，汞柱下降，上方除了极稀薄的汞蒸气外，几乎没有其他物质，可近似看作真空。 （2）图丙中是大气压强支持玻璃管内的汞柱不会落下，管外汞液面受到大气压强的作用，而管内汞柱产生的压强与管外大气压强相等，从而使汞柱保持稳定。 （3）1 标准大气压能支持760mm 高的汞柱。这是托里拆利实验得出的重要结论，标准大气压的大小约等于 760 毫米高汞柱产生的压强。 （4）[1]若将玻璃管稍微倾斜，则管内外汞液面的高度差不变。因为大气压强不变，支持的汞柱高度也不变，只是管内汞柱的长度会增加。 [2]若将玻璃管稍微向上提但不离开液面，则管内外汞液面的高度差不变。玻璃管上提不会改变大气压强，所以汞柱高度差也不会改变。 [3]若向汞液槽中注入少量汞，则管内外汞液面的高度差不变，注入汞后，汞槽中汞面上升，玻璃管内汞面也会上升，但二者高度差始终等于大气压强支持的汞柱高度。 [4]管内混入空气后，空气会对汞柱产生向下的压强，使得汞柱高度下降，高度差变小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 十一、托里拆利实验 · 必考知识点速记 1.实验结果发现：玻璃管内汞柱下降一段就不再下降了，且管内外汞柱面的高度差约760mm。也就是说，此时的大气压与高的汞柱产生的压强大小正好相等。 （根据公式：） 2.将玻璃管中灌满水银目的是：排出玻璃管中的空气 3.将玻璃管倒插放入水银槽后，其上方形成真空 4.若管中若有气泡（空气没排空），管内外水银柱的高度差小于760mm，使测量结果偏小； 5.改变管子的粗细、长短(大于760mm时)、是否倾斜、插入的深度都不影响汞柱的高度；管内外水银柱的高度差等于760mm 6.实验时玻璃管倾斜后，管内汞柱的长度增加，而汞柱的竖直高度不变； 7.如果用椎体在液柱上方（真空部分）刺破玻璃管，水银柱将下降到与水银槽液面齐平 8.如果用椎体在液柱中间刺破管，上段水银柱将上升，下端水银柱将水银槽液面齐平 9.外界大气压的变化影响汞柱的高度；海拔越高，大气压越低，水银柱高度会下降。 · 一题搞定常考知识点 小王同学利用托里拆利实验装置测量大气压，如图所示：托里拆利实验。 (1)将装满水银的玻璃管倒放入水银槽内，松开下面的手，待管内水银柱稳定后，测出的高度差如图，则当地大气压相当于，___________mm水银柱产生的压强； (2)实验中玻璃管内水银面的上方是___________，管外水银面的上方是空气； (3)在实验中，如果将玻璃管由竖直稍微倾斜，则管内外水银面高度差将___________；如果在操作时管中漏进了一个小气泡，则将导致测得的气压值___________（选填“偏大”或“偏小”）； (4)在这个实验中，如把水银换成水，将玻璃管灌满水后，倒插在水槽内时，管中的水柱___________（选填“会”或“不会”）下降；如果这时在管顶开一个小孔，水柱___________（选填“会”或“不会”）向上喷出。 (5)另一小组同学用下图所示的装置进行实验，排出注射器内的空气后将其密封。当注射器中的活塞刚好被拉动时，弹簧测力计示数为F，注射器容积标注为V，用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度为L。则他们测出大气压的表达式为p=___________。同学们交流发现，这个方案误差较大的原因可能是（写一条即可）___________； · 习题速练 【例1】如图所示是托里拆利实验，根据图示完成下面的问题。 (1)实验中，测得该地的大气压相当于_______ mm水银柱所产生的压强； (2)已知海拔越高，气压越低。若想使水银柱的高度变为740mm，则应到海拔更_________（选填“高”“低”）的地方进行实验； (3)实验中，若倾斜玻璃管至如图丁所示，则水银柱的高度将_________，水银柱的长度将________；（两空均选填“变长”“变短”或“不变”） (4)若实验过程中，玻璃管中的水银没有装满，管中混入少量的空气，则所测量的大气压值比真实值要_________（选填“偏大”或“偏小”）； (5)如图丙，实验中不小心将玻璃管的顶部打破，则你能看到的现象是_________；（选填“液柱下降”或“液柱向上喷出”） (6)若同学们用图己中B注射器、量程为0~5N 的弹簧测力计、刻度尺等相关用品测量大气压，当弹簧测力计被拉到5N，活塞仍没有滑动。可改用图己中的___________（选填A或B或C）注射器。 【例2】利用注射器、弹簧测力计和刻度尺等器材测量大气压，方案如下。 (1)读出注射器针筒上有刻度部分的容积V，并用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L，可以计算出针筒的______； (2)把注射器的活塞推至注射器针筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器注射孔，这样做的目的是______； (3)如图所示，用细线拴住注射器活塞颈部，使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动针筒，当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数为F，即为______（选填“针筒”或“活塞”）受到的大气压力； (4)实验所测大气压的值为______（用测量步骤中的V、L和F表示）。 【例3】如图所示是托里拆利实验的规范操作过程，关于托里拆利实验： (1)实验中玻璃管内汞液面的上方是 _______ ，管外汞液面的上方是空气。 (2)图丙中是 ________ 支持玻璃管内的汞柱不会落下。 (3)1个标准大气压能支持 ________ mm高的汞柱。 (4)若将玻璃管稍微倾斜，则管内外汞液面的高度差 _______ ；若将玻璃管稍微向上提但不离开液面，则管内外汞液面的高度差 _______ ；若向汞液槽中注入少量汞，则管内外汞液面的高度差 _______ ；若不小心使管内混入了少量空气，则管内外汞液面的高度差 _______ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 1 学科网（北京）股份有限公司 $