液柱移动专题

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1、液柱移动专题一、温度不变情况下假设液柱不移动，运用波义耳定律（在定量定温下，理想气体的体积与气体的压强成反比）判断二、温度变化时，P、T、V皆变化先假设液柱（活塞）不动，即等容变化用查理定理，求出进行比较，运用受力分析解决问题。三、液柱移动对于由于运动而导致水银柱移动的问题，可以归纳为水银柱总是向着与加速度方向相反的方向运动。【经典例题】【例1】如图所示，玻璃管两端封闭，静止时与水平方向夹角为，水银柱将管内空气分成质量相等的两个部分，当玻璃管温度上升时，水银柱向哪移动。【答案】向上【例2】如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静

2、置于竖直平面的U型玻璃管内，第13题右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，下列那个措施可以让h变小的………………………………………（）（A）环境温度升高（B）大气压强升高（C）沿管壁向右管内加水银（D）U型玻璃管自由下落分析：求出开始时被封闭气体的压强，然后依据气态方程判断采取哪些措施能使被封闭气体的体积减小，即使h变小．解答：解：由图可知被封闭气体的压强为：P=（P0+h）cmHg．A、若环境温度升高，根据PV÷T=C(常数)可知，压强和体积均增大，h增大，故A错误；B、若大气压强增大，则被封闭气体压强增大，

3、假设被封闭气体体积不变，根据P1V1=P2V2可知等温变化压强增大，体积变小，故假设错误，气体体积减小，则h变小，故B正确；C、若向右管内加水银，则被封闭气体压强增大，同理被封闭气体体积减小，压强增大故h将增大，故C错误；D、当U型玻璃管自由下落时，水银处于完全失重状态，此时被封闭气体压强与大气压相等，故被封闭气体压强减小，体积将增大，此时h将增大，故D错误．故选B．【答案】B【例3】如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气。则（）（A）弯管左管内外水银面的高度差为h（B）若把弯管

4、向上移动少许，则管内气体体积增大（C）若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升（D）若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升【答案】ACD【例4】一直玻璃管水平放置，正中间有长4cm的水银柱，将其两端封闭封入左右两端空气柱，长均为10cm，压强均为76cmHg，如图所示，现使管子向左做加速运动，水银柱移动了0.2cm，求其加速度的大小【答案】7.625【例5】.如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱.若气体温度是27℃时,空气柱在U形管的左侧.A、B两点之间封闭着的空气

5、柱长为15cm,U形管底长CD=10cm,AC高为5cm.已知此时的大气压强为75cmHg.(1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,则管内空气柱长度为多少?(2)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间.可以向U形管再注入一些水银,且可改变气体的温度,应从哪一侧管口注人多长水银柱?气体的温度变为多少?【答案】(1)12cm(2)右侧,25cm,375K【例6】如图所示，两端封闭、粗细均匀的竖直放置的细玻璃管，中间用长为h的水银柱将空气柱分为两部分，两段空气柱长度分别为L1，

6、L2，已知L1＞L2，如同时对它们均匀加热，使之升高相同的温度，这时出现的情况是（　　）A．水银柱上升B．水银柱下降C．水银柱不动D．无法确定分析：这类题目只能按等容过程求解．因为水银柱的移动是由于受力不平衡而引起的，而它的受力改变又是两段空气柱压强增量的不同造成的，所以必须从压强变化入手．解答：解：假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度升高△T时，空气柱1的压强由p1增至p'1，△p1=p'1-p1，空气柱2的压强由p2增至p′2，△p2=p′2-p2．由查理定律得：△P1=P1/T*△T，△P2=

7、P2/T*△T，因为p2=p1+h＞p1，所以△p1＜△p2，即水银柱应向上移动．故选A．点评：压强的变化由压强基数（即原来气体的压强）决定，压强基数大，升高相同的温度，压强增量就大．同理，若两段空气柱同时降低相同的温度，则压强基数大的，压强减少量大．【例7】有人设计了一种测定某种物质与环境温度关系的测温仪，其结构非常简单（如图所示）．两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有一段长10cm的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分，上部分气柱长20cm，压强为50cmHg，下部分气柱长5cm．今将管子下部分插入待测温度的液体中（上部分仍在

8、原环境中），水银柱向上移动2cm后稳定不动．已知环境温度为27℃，上部分气柱的温度始终与外部环境温度保持一致．求稳定后：（1）上部分气柱的压强；（2）下部分气柱的压强；（3）待测液体的温度．分析：能够运用力学知识解决问题．知道液体压强的公式和应用．根据气体状态方程和已知的变化