一道热学题的多解分析

题目　如图 1所示 ,用导热材料制成的两端开口的Ｕ形管ＡＢＣＤ ,其中ＡＢ高Ｌ1=2 4ｃｍ ,ＣＤ高Ｌ2 =2 0ｃｍ ,截面积分别为ＳＡＢ =1ｃｍ2 ,ＳＣＤ =2ｃｍ2 .开始时两管均有高ｈ =1 6ｃｍ的水银柱 ,现用两个橡皮帽将两个管口封闭 ,打开下方的阀门Ｋ ,用注射器从底部缓慢抽出水银 ,当其中的一个管内的水银被抽干时立即关闭阀门Ｋ .(已知大气压强ｐ0 =75ｃｍＨｇ)请判断首先被抽干的是哪个管中的水银 ?此题摘自 2 0 0 1年高考前夕某市的高考模拟题 .这样一道看似比较简单的试题 ,但同学们在解答时出错率还是很高的 .分析研究学生答题情况后…     

介绍一个抽真空的实验装置

在初中物理和小学自然教学过程中,都要演示声音在真空中不能传播的实验。如何得到真正的真空是演示这个实验的关键。我们设计了如图１所示的实验装置。在一个封闭的玻璃瓶内插入一根１ｍ长的玻璃管,从管口慢慢注入水银后倒插在水银槽里,水银面会下降到一定的高度,这是标准大气压能支持７６ｃｍ高的水银柱的原理,这样在小玻璃瓶里就形成了真正的真空。给玻璃瓶里先装好的传声器输图１　声音不能在真空传播演示器入信号,连通耳机或扩音喇叭,听不到里面输入的声音。如果提起倒插在水银槽内的玻璃管,使管脱离水银面,管内水银全部排入水…     

“假设法”判断液柱及活塞的移动

1 玻璃管中封闭一部分空气柱 例1 如图1所示,开口向下并竖直插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱,管内水银柱高度为h,若将玻璃管竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面）,请分析H和h的变化情况．     

巧用p—l图像

管内汞柱排注问题是理想气体状态变化中的难点，若巧用ｐ－ｌ图像则可化难为易，从而快速、简捷地求解． 上述问题的基本物理模型是：如图１所示，上端开口、下端封闭、粗细均匀的玻璃管竖直放置，管内有一与管口齐平高为ｈｃｍ的水银柱，封闭了一段长为ｌｃｍ的空气柱．管外大气压强为 Ｈ０ｃｍ汞柱．①能否再从管口缓慢加入一些水银；②能否用吸管缓慢吸出一些水银，而水银并不溢出（设加入或吸出水银时，封闭气体温度不变？ 分析：根据玻意耳定律 ｐＶ＝ｃ（ｃ为恒量），又＝ｌＳ，则（ｃ１为另一恒量），即ｐｌ＝ｃｌ． 据此作出的ｐ－…     

解封闭气体压强问题

例1如图1所示,管内外水银面的高度差是72cm,外界为1个标准大气压,玻璃管口到槽内水银面的距离是1cm,A点到管内水银面的距离是12cm,则A点受到的压强是cm汞柱,管内水银面上方气体的压强是cm汞柱解析做托里拆利实验所得的水银柱高,是指玻璃管内水银面与水银精内水银面的高度差．并非玻璃管内水银柱的长度,所以题中所给的Icm是多余的．根据P气十Pit二Po,可知水银面上方气体压强是4Cm汞柱,A点的压强为lA,’．－’W株树2图2中,A是煤气管道,B是装水的U形管压强计,B的右管上端开口,并且左管上端连接煤气管,已知右管水面比左管…     

气体教学中的动态问题精析

一、玻璃管上提、下压或倾斜例1 如图1所示,开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱,管内水银柱高h,若将玻璃管竖直向上缓慢地提起(管下端未离开槽内水银面),则H和h的变化情况为( ).     

液体溢出问题的类型与解决方法

在研究气体性质的问题时 ,常会遇到诸如气体的温度升高液体从容器中溢出的问题 ,那么是否只有温度升高时液体才溢出呢 ?不是的 .其实在有些问题中恰是在温度降低过程中液体溢出 ,还有的溢出过程中温度是先升高后降低的 ,液体溢出过程中温度变化类型不外以上三种 .那么如何解决这类问题呢 ?图 1[例题 ]如图 1所示 ,内径粗细均匀的Ｕ形玻璃管竖直放置 ,水平管长 5ｃｍ ,且充满水银 ,左管上端封闭 ,内有 2 7℃的理想气体 ,右管与大气相通 ,左右两管长度均为 4 0ｃｍ ,当左管内封闭气柱温度至少升到多少度时 ,水银柱全部溢出 (大气压恒为75ｃｍ…     

巧用数学工具解决热学问题

数学和物理是密切联系在一起的两大学科．物理上的一些问题（特别是一些难题），若巧妙地借助于数学上的一些方法，会使物理过程变得简单、清晰和容易让人接受． ［例１］一竖直放置的粗细均匀的玻璃管长为 Ｈ ｃｍ，内有一段长为 ｈ ｃｍ的水银柱，把一定质量的气体封闭在管内，当温度为Ｔ０Ｋ时，被封闭气体的长度为ａｃｍ，如图１所示，已知大气压为Ｈ０ｃｍＨｇ高．今将管内的气体缓慢加热，问温度至少升高到多大可使水银全部从管中溢出？ 分析：当管内气体的温度升高时，气体的体积膨胀，水银柱上升，至水银刚要溢出时（管内水银的上表…     

应用假设法判断水银柱移动方向例析

高中物理不同的章节,都有其对应的解题方法、解题思路。假设法在热学部分教学中,用来解决判别水银柱移动方向的问题,不但能使复杂问题简单化,而且解题步骤也很简捷。下面举两例来说明。一、温度不变时,水银柱的移动方向例１如图１所示,竖直插入水银槽的细长玻璃管,管内外水银面的高度差为ｈ。现保持温度不变,将玻璃管沿竖直方向向上提起一些,则管内外水银面的高度差怎么变化？分析：以玻璃管内封闭的气体为研究对象。假设在玻璃管向上提时,水银柱的高度ｈ不变,则封闭气体的体积变大,由ｐＶ＝恒量可知,Ｖ增大,则压强减小,而…     

巧用气体定律的推论来解题

一、巧用玻意耳定律的推论P1/V2=P2/V1=P1-P2/V2-V1=△p/V△来解题 例1如图1所示,一端封闭的玻璃管开口向上,管内有一段高为h的水银柱将一定量的空气封闭在管中,空气柱长度为l,这时水银柱上面刚好与管口相齐．如果实验时大气压为AHg,问管中空气柱长度满足什么条件时,继续向管内倒入水银,则水银会流出管口？     

托里拆利实验演示器的改进

托里拆利实验是初中物理教学中必做的一个重要演示实验 .此实验必须向细长的玻璃管中灌装水银 ,手要接触有毒物质 ,操作既不方便又浪费时间 ,还容易引起水银四处溅溢 ,既损失了水银 ,又造成环境污染 .为了克服这些缺点 ,笔者对原实验演示器作了如下改进 ,效果很好 .图 1托里拆利演示器一、演示器的制作( 1 )如图 1所示 ,制作一个颈长为 90ｃｍ左右的分液漏斗 1来代替托里拆利管 .制作方法是在分液漏斗下端接一段普通的托里拆利管 ,接口密封 ;( 2 )用有双孔瓶塞的广口瓶 3代替原演示器的水银槽 ,广口瓶中装入足够量的水银 ;( 3 )一孔插长颈分…     

大气压强题常见错解分析

一些同学在解答有关大气压强的习题时,常常存在这样或那样的错误．概括起来主要有以下几种1．审题不细例1某同学在不变的大气压下做托里拆利实验时,将一装满水银的玻璃管倒插入一横截面积不大的水银槽中,水银稳定后,管内外水银面的高度差为兀厘米．如图1所示,现将玻璃管逐渐倾斜,则管内水银面将：（）A上升;B．下降;C．不变;D．无法判断．错解因为外界大气压不变．所以在玻璃管倾斜讨箱中．管内水银柱高度不变,即水银面不变,本题的答案应选C．分析上述解法审题不细,只考虑到大气压不变,没注意到本题中所给的水银槽横截面积不…     

2007年高考中的热学试题选析

2007年高考共有10套理综(或物理)试卷,各试卷中均有热学试题,下面分类解析几例.1液体的内能变化问题例1.(2007年天津理综,20)如图1所示的A、B两装置,均由一支一端封闭,一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同.将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止.假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是(A)A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量.(B)B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量.(C)A和B中水银体积保持不变,故…     

U型简易渗透装置制作

1　材料鸭蛋 (或鸡蛋 )2　用具和试剂透明饮料管、透明胶、剪刀、小型烧杯、玻璃皿、蜡烛、火柴、镊子、铁丝、一次性注射器、盐酸。3　步骤3.1　半透膜的制作。把鸭蛋横放在盛有盐酸的小烧杯上 ,将鸭蛋 2 / 3的侧壳溶掉 ,留下鸭蛋卵膜作半透膜 (如图 1 )。图 13.2　制孔。把鸭蛋尖的一端顶部少许接触盐酸 ,溶掉蛋壳 ,用铁丝穿破鸭蛋卵膜可制成一小孔。用铁丝协助 ,将鸭蛋黄、蛋清倒出并清洗干净 (如图 2 )。图 23.3　装管。把透明饮料管 (剪3ｃｍ～ 5ｃｍ )插在小孔上 (如孔大 ,可在饮料管一端用透明胶带加粗 ) ,然后蜡封 (如图3)。注意 :…     

等势线演示器的制作

中学物理老师在讲到等势线这一内容时，由于教材中没有这方面的演示实验，因此总是感到有点抽象，难以向学生讲清楚，学生也不太好理解，而“等势线演示器”很好地解决了这一问题．它利用投影技术，用电流场模拟静电场，形象、直观地向学生们展现了等势线这一概念，下面介绍本实验的装置和实验过程． （１）如图１所示，用透明玻璃或有机玻璃制成２０ｃｍ×１２ｃｍ×２ｃｍ 的矩形盒，在盒内中心轴线用胶粘有两根中φ３ｍｍ～φ５ｍｍ ，长 ２ｃｍ ～ ３ ｃｍ，相距 １０ ｃｍ的铜棒作为电极． （２）备有 １９ ｃｍ × １１ ｃｍ的透明玻…     

判断液面升降问题的思路和方法

如图1所示,在一个深水银槽中,插入一根上端封闭粗细均匀的玻璃管,管的上端用水银封闭着一段长为l的空气柱,管内水银面比管外水银面高出h.问若把玻璃管向下移动一段距离△h,管内气柱长l怎样变化?管内外水银面的高度差h怎样变化?l和h的变化量会不会超过△h?     

几个物理演示实验的操作技术

实验操作技术在提高实验的准确度,增强演示实验的效果方面有重要意义,本文就以下几个演示实验的操作技术介绍如下。1　托里拆利实验由于大气压随海拔高度而变化,一般的地方实验结果应在74ｃｍ水银柱以上,但很多教师的实验结果只有70ｃｍ左右。其原因主要有:水银倒入玻璃管中后气泡未全部排出,或是手指操作不当带入空气进入管中。排出水银管中的气泡方法有:玻璃管注入水银后留1ｃｍ左右的空隙,再用手指堵住管口,让装有水银的玻璃管慢慢倒转,使管壁上的小气泡合成一个大气泡排出,最后再将水银灌满(管口要留有一个球形的水银滴)。或者用漆包线…     

水银柱高度如何变化?

一根一端封闭的细玻璃管倒插在水银槽中,封入的空气被一小段水银柱分离成上下两部分。如图1所示,上、下两段空气柱长度分别是L_1和L_2,而上下两段水银柱的高度分别为h_1和h_2,求:(1)保持玻璃管的位置不变,轻弹玻璃管,使两段空气柱合并起来,则合并后的空气柱长度比(L_1 L_2)大还是小?请证明,(2)如果要使合并后的空气柱长度仍然要等于(L_1 L_2),则又应如何调节玻璃管的位置?此时水银柱高度是多     

“动能和势能转化演示器”的制作和使用

初中物理第二册第一章机械能的第 1、2节讲述动能、势能以及动能和势能的转化内容 ,介绍了小球在斜槽和水平槽中的运动 ,但没有现成的仪器 ,我们根据这一思路制作了“动能和势能转化演示器”。其制作和使用如下 :1　材料及制作　　利用 6块半成品机压木板厚 1 5ｃｍ ,制作成型后粘合而成 ,水平槽的末端固定一木板高出水平槽面 6ｃｍ ,中心安装一弹簧 ,如图 1所示。教具长 85ｃｍ、宽 9ｃｍ ,槽宽3 5ｃｍ ,斜面与水平面夹角 3 5°,一个橡胶球和一个钢球 ,直径均为 5ｃｍ ;一个木块为9ｃｍ× 6ｃｍ× 4 5ｃｍ。图 12　使用　　本教具可进行…     

托里拆利的设计思想

人类很早就知道空气的存在，但对大气压强的认识却比较晚．大气压强的大小，是1644年由伽利略的学生托里拆利的一个著名实验测定出来的．并发明了气压计，表明大气压可用水银柱的高度来量度．为纪念这一科学成果，将他做的实验命名为托里拆利实验．托里拆利实验如图1所示，实验过程为；用一根长约1米的一端开口的玻璃管，玻璃管中灌满水银，用手指封住开口端，倒插在盛有水银的水银粮中．玻璃管内外水银面的高度差就等于大气压强的大小．为什么玻璃管内水银柱产生的压强等于大气压？有以下几点原因：一、由于玻璃管原来装满水银，倒插入水很…