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…     

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－…     

水银会溢出吗？

开口向上粗细均匀的玻璃管中，一段水银柱封闭一段空气柱。当气体状态发生变化时水银是否溢出的问题，是气态方程应用的一个难点。学生往往理解不透，把握不准，形成了学习上的障碍。在此作些分析和归纳，希望对突破这一教学难点有所帮助。     

最伟大的老师——记滑翔机之父奥托·李林塔尔

1838年．法国物理学家达盖尔着力研究将影像保留在胶片上的方法．但研究多不得要领。有一天，他突然发现有一个影像留在了胶片上。于是．他将附近的化学物品逐一挪开，看看究竟是什么东西造成了这个现象。最后，他发现，原来是一支温度计打破后溢出的水银造成的。摄影技术从此诞生了。真可谓“踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫”。     

关于“管内水银溢出问题”的分析

物理中的典型问题不仅是学生巩固物理概念和物理规律的载体,也能相应地帮助学生进一步掌握分析问题的思维方法和进一步提高解决问题的逻辑推理能力。教师可从一个热学问题的分析、解答和思维总结中,让学生学会此类典型问题的解题规律和一般方法。"管内水银溢出问题"是研究压强的重要问题,在教学中,教师要教会学生分析、总结,寻找这类问题的解题规律和方法。     

直筒容器中水银增减的讨论

1996年高考中,第25题得分率之低令人难以置信,极大地引起了师生的关注.1997年复习中类似习题多有出现,有必要对这一教学难点作进一步的讨论.一个直筒形容器用水银封闭一定质量的气体后,会发生两种情形:一是不能继续注入水银;二是吸出水银后它会自行溢出.之所以会这样,原因之一是容器的容积是一定的;原因之二是水银体积的增减与气体体积的减增密切相关.特别是为突出水银与气体之间体     

关于一些物理实验的改进意见

物理实验,是物理教学的重要环节。通过实验得出的重要规律和结论,可以帮助学生加深对知识的记忆和理解,提高学习质量,培养学生能力。但有些实验做起来较麻烦,器材不太凑手。那么能不能把实验中的材料加以改进,使之变得就地取材,简便易行呢?现结合初中物理实验实际提出以下改进意见,供各位同仁参考。一、关于托里拆利实验的改进做此实验,首先要往玻璃管中注满水银,原来用的器材是小玻璃漏斗,因小漏斗较细,再由于水银分子间的引力较大,故而不易流到玻璃管中。再加上倒入时的多少、快慢不易掌握,很容易造成水银溢出漏斗或溢出玻璃管,造成很大浪…     

对该类溢汞问题解法的讨论

本刊在 2 0 0 1年第 1 1期刊登了《例析三类溢汞问题的求解》一文 ,拜读之后 ,对其中的注液溢汞的解法我认为有问题 ,下面是我的看法 .原题例 1 .一端封闭的玻璃管开口向上 ,管内有一段高为ｈ的水银柱将一定质量的空气封闭在管中 ,空气柱长为ｌ,这时水银柱的上表面与管口相齐 .如果实验时大气压为Ｈｃｍ汞柱 ,问管中空气柱满足什么条件时 ,继续向管中倒入水银 ,水银将会溢出管口 ?原作者是通过向管中倒入水银时 ,倒入的水银Δｈ与封闭的空气柱的减少量Δｈ′进行比较 ,若Δｈ >Δｈ′时 ,则水银外溢 ;当Δｈ <Δｈ′时 ,水银不会外溢 ;则Δ…     

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…     

谈谈水银血压计

谈谈水银血压计新疆阜康市一中穆尚礼众所周知，测量血压是体检的一个重要项目，血压是否正常是衡量身体健康的重要参数之一．那么，血压计是怎样准确地测出人体的血压呢？目前血压的测量仍以水银血压计为主．下面就谈谈水银血压计的构造及测量原理．水银血压计主要由如图...     

利用图象分析水银自动溢出问题

利用图象中的点、线、斜率、面积等所表示的物理意义,对气体状态变化过程进行描述、分析、推断,是解决热学问题常用和非常有效的方法,它具有形象、直观、简明、快捷的特点.下面利用图象来分析因条件发生变化而水银自动溢出的问题。此类问题若通过列式进行定量分析往往是相当繁难的.     

浅谈水银的清洁与收集方法

水银在物理实验中有广泛的应用，例如利用水银做托里拆利实验测大气压的值，做玻意耳一马略特定律的实验，在电学实验中把水银当作接线柱用（温度自动报警器）等。实验后，水银常常混有脏物和杂质，或不慎将水银撒在地上，为此对污浊的水银必须进行清洗和收集。１ 水银的清洁方法 ａ．过滤法。 如果水银没有沾湿，只是混入尘埃等物，一般可采用过滤法。取一个清洁、干燥的锥形瓶，瓶口上放一漏斗，将滤纸摺成圆锥形，在锥顶戳一小孔，并在滤纸上盖两三层清洁的纱布，然后将污浊水银慢慢倒入漏斗，水银通过纱布并沿滤纸边滑下，从小孔流入锥…     

改进后的托里拆利实验演示器

托里拆利实验是初中物理的一个必做的重要演示实验，此实验要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，我对原实验演示器作了改进，效果很好。１演示器的改进a．如图１，制作一个颈长为９０cm左右的长颈分液漏斗，代替托里拆利管。制作方法是取一分液漏斗，接上一段普通的托里拆利管，即成。b．用有双孔瓶塞的广口瓶代替原演示器的水银槽，广口瓶中装有水银。c．一孔插长颈分液漏斗，另一孔插自行１．长颈分液漏斗；２．自行车气门…     

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…     

托里拆利实验及其习题解答

我们在做托里拆利实验时，由于玻璃管内水银柱上方是真空，这时压在水银槽内水银面上的压强有两个，一个是管外大气的压强，另一个是管内水银柱产生的压强．如果管外大气压大于管内水银柱产生的压强，这时槽内水银在大气压作用下将被压进管内，使管内水银柱升高．如果管内水银柱产生的压强大于管外大气压，管内水银柱将下降进入水银槽内．只有当管内水银柱产生的压强等于管外大气压时，管内水银柱就不再上升或下降，所以大气压等于管内水银柱产生的压强．当大气压为一个标准大气压时，P。一76厘米汞柱一Pgh—13．6X10’千克／米‘Xg．8牛…     

水银溢出问题归类分析

“水银溢出”是中学物理热学部分的一类典型问题 ,其特点表现为 :分析条件隐蔽 ,临界取值复杂 ,所求结果通常需要讨论、验算 .正因如此 ,这类问题无形中成为许多学生认知中的难点。本文仅就常见题型作一归类分析 .一、水银因“倒置”而溢出例 1　长Ｌ=1 0 0ｃｍ且一端封闭的均匀玻璃管中 ,有一段长ｈ=2 0ｃｍ的水银柱封闭了一部分空气 .当管口向上竖直放置时 ,空气柱长ｌ1=49ｃｍ ;当管口向下竖直放置时 ,空气柱长为多少 ?(大气压强ｐ0 =76ｃｍＨｇ)解 :设倒置时气柱长为ｌ2 ｃｍ ,则 :(ｐ0 ｈ)ｌ1 =(ｐ0 -ｈ)ｌ2代入数据　 (76 2 0 ) ×…     

活泼凝练如水银——值得为之骄傲的汉语词

水银，学名汞，比重大(13．546g／ml，内聚力极强，但性格活泼。汉语词有如水银，活泼凝练，几乎没有哪一个语种可与伦比。     

例析三类溢汞问题的求解

注液溢汞、温升溢汞、转动溢汞是高中阶段三类常见的溢汞问题 .下面通过实例例析它们的求解方法 .1　注液溢汞例 1 .一端封闭的玻璃管开口向上 ,管内有一段高为ｈ的水银柱将一定质量的空气封闭在管中 ,空气柱长为ｌ,这时水银柱的上表面与管口相齐 .如果实验时大气压为Ｈｃｍ汞柱 ,问管中空气柱满足什么条件时 ,继续向管中倒入水银 ,水银会溢出管口 ?图 1析与解 :我们先定性分析密闭气体所发生的热学过程 ,当缓慢向管中倒入水银时 ,管中封闭空气的压强将增大 ,由玻意耳定律可知 ,当向管中倒入水银时 ,管内汞柱将缓慢下移 .设向管中倒入的汞在…     

一道综合题的分析和解

如图所示，矩形管长为L，宽为d，高为h，上、下两面为绝缘体，相距为d的两个侧面是导体，并且用粗导线MN相连，使电阻率为ρ的水银充满管口，源源不断地流过此矩形管．已知水银匀速通过管子的速度与管子两端的压强差成正比，且当管子两端的压强差为P0时，水银的流速为υ0，今在该矩形管所在区域加一个与管子的上、下平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B．当流动稳定后，求水银在管中的流速．     

谈谈托里拆利实验

托里拆利是意大利的物理学家和数学家．他在物理学方面的最大贡献是设计了著名的“托里拆利实验”，证明了真空的存在，并第一个准确地测出了大气压强的数值．一、实验器材长约一米的一端封闭另一端开口的玻璃管、水银、水银槽、刻度尺等．二、操作步骤在玻璃管中灌满水银，将管口用手指堵住，并将玻璃管倒立于水银槽中后放开堵管口的手指，使玻璃管竖直在水银槽中，待管内水银面下降到一定高度不再下降时，用刻度尺测出管内外水银面的高度差约为76cm．简记为“灌～堵～倒～插～放～竖～测”三、注意事项1．实验所用的玻璃管必须洗净并干燥…