高中物理人教版第八章小专题大智慧由温度变化引起的液柱移动问题分析.ppt_第1页
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小专题 大智慧,第八章,技法指导,典题例析,专题冲关,如图1所示，两端封闭粗细均匀竖直放置 的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气 体分为两部分。已知l22l1，若使两部分气体 同时升高相同的温度，管内水银柱将如何移 动？(设原来温度相同) 下面通过几种常用方法对此问题加以分析：,图1,1假设法 应用假设法分析液柱移动问题的基本思路是：当气体的状态参量发生变化而使液柱可能发生移动时，先假设其中一个参量(一般设为体积)不变(即假设水银柱不移动)；以此为前提，再运用相关的气体定律(如查理定律)进行分析讨论，看讨论结果是否与假设相符。若相符，则原假设成立；若讨论结果与假设相矛盾，说明原假设不成立，从而也就推出了正确的结论。分析的关键在于合理选择研究对象，正确进行受力分析，然后通过比较作出判定。,水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差pp1p2h，温度升高后，两部分气体的压强都增大，若p1p2，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动；若p1p2，水银柱向下移动，若p1p2，水银柱不动。所以判断水银柱怎样移动，就是分析其合力方向怎样，即判断两部分气体的压强哪一个增大得多。 假设水银柱不动，两部分气体都为等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：,2图像法 在同一pT坐标系中画出两段气柱的 等容线，如图2所示，在温度相同时p1p2， 上段气柱等容线的斜率较大，当两气柱 升高相同的温度T时，其压强的增量 p1p2，水银柱上移。 3极限法 由于p2较小，设想p20，上部为真空，升温时p1增大，水银柱上移。,图2,例 在一粗细均匀且两端封闭的 U形玻璃管内，装有一段水银柱，将A 和B两端的气体隔开，如图3所示。在 室温下，A、B两端的气体体积都是V， 管内水银面的高度差为h，现将它竖 直地全部浸没在沸水中，高度差h怎么变化？,图3,答案 增大,1. 如图4所示，A、B两容器容积相等，用 粗细均匀的细玻璃管连接，两容器内装 有不同气体，细管中央有一段水银柱， 在两边气体作用下保持平衡时，A中气 体的温度为0 ，B中气体温度为20 ，如果将它们的温 度都降低10 ，则水银柱将 ( ) A向A移动 B向B移动 C不动 D不能确定,图4,答案：A,2. 粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中， 有一段水银柱将管中气体分为A和B两 部分，如图5所示，已知两部分气体A 和B的体积关系是VB3VA，将玻璃管 温度均升高相同温度的过程中，水银将 ( ) A向A端移动 B向B端移动 C始终不动 D以上三种情况都有可能 解析：由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温 后，增加的压强也相同，因此，水银不移动。 答案：C,图5,3. 如图6所示，两端开口的U形管，右侧直管中 有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若 在左管中再注入一些水银，平衡后则 ( ) A下部两侧水银面A、B高度差h减小 Bh增大 C右侧封闭气柱体积变小 D水银面A、B
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