
第二章 氣體、固體和液體習(xí)題課 玻意耳定律的應(yīng)用課內(nèi)互動(dòng)探究探究液柱移動(dòng)的動(dòng)態(tài)平衡問題典|例|剖|析 如圖所示,開口向下并插入水銀槽中的粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)封閉著長為H的空氣柱,管內(nèi)水銀柱高于水銀槽h。若將玻璃管豎直向上緩慢地提起(管下端未離開槽內(nèi)水銀面),則( )A.H、h均變大 B.H、h均變小C.h變大,H變小D.h變小,H變大A解析:本題利用假設(shè)法求解。方法一:假設(shè)管內(nèi)水銀柱高度不變。由于水銀柱的高度不變,封閉空氣柱變長,根據(jù)玻意耳定律,氣體體積增大,壓強(qiáng)變小,根據(jù)p=p0-ρgh,h增大,所以H和h都增大。方法二:假設(shè)管內(nèi)封閉空氣柱長度不變。由于管內(nèi)封閉空氣柱長度不變,h增大,壓強(qiáng)減小,根據(jù)玻意耳定律,氣體壓強(qiáng)減小,體積增大,所以H和h都增大。方法總結(jié):解答液柱動(dòng)態(tài)平衡問題的常用方法為假設(shè)法,然后利用p、V之間的關(guān)系來確定壓強(qiáng)和體積如何變化。水銀柱高于水銀槽的高度與空氣柱長度同增同減,注意水銀柱高度變化的原因就是受力不再平衡。 (多選)(2023·遼寧葫蘆島高二期末)如圖所示,兩端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管固定在豎直平面內(nèi),兩段水銀柱A和C將空氣柱B封閉在左側(cè)豎直段玻璃管中,平衡時(shí)A段水銀有一部分在水平管中,豎直部分高度為h2,C段水銀兩側(cè)液面高度差為h1。若保持溫度不變,向右管緩緩注入少量水銀,則再次平衡后( )A.右側(cè)水銀面高度差h1增大B.左側(cè)水銀面高度差h2減小C.空氣柱B的長度增大D.空氣柱B的壓強(qiáng)增大BC解析:設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0,水銀密度為ρ,空氣柱B的壓強(qiáng)為pB=p0+ρgh1=p0+ρgh2,若保持溫度不變,向右管緩緩注入少量水銀,先假設(shè)左邊水銀面都不動(dòng),由于右管h1變大,B氣體下面的水銀上升,使得B氣體壓強(qiáng)變大,從而使B氣體上面的水銀向上移動(dòng),使得h2減小,最終穩(wěn)定時(shí)有pB′=p0+ρgh1′=p0+ρgh2′,由于h2′
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