某同学用如图所示的实验装置研究玻意耳定律,粗细均匀的玻璃管A、B均竖直放置,其下端用软管相连。开启阀门K,向A管内灌入水银,当两管中的水银面相平时关闭阀门。该同学在研究A管中被封闭的气体时,为使A管中的水银面下降,则需将B管向 (填“上”或“下”)移动。实验时除A管中气体的质量保持不变外,还须使 保持不变。若大气压强已知,则还需使用的测量仪器是 。
高二物理实验题中等难度题
某同学用如图所示的实验装置研究玻意耳定律,粗细均匀的玻璃管A、B均竖直放置,其下端用软管相连。开启阀门K,向A管内灌入水银,当两管中的水银面相平时关闭阀门。该同学在研究A管中被封闭的气体时,为使A管中的水银面下降,则需将B管向 (填“上”或“下”)移动。实验时除A管中气体的质量保持不变外,还须使 保持不变。若大气压强已知,则还需使用的测量仪器是 。
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例2 如图所示是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管,用一段的汞柱将一部分空气封闭在细玻璃管里,某同学用它来测大气压强.现测定,当玻璃管开口向上竖直放置时,管内空气柱长,当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长,试求当时的大气压强为多少?
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如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为,一端开口,一端封闭.管内有一段长的汞柱将一段空气柱封闭于管中.当玻璃管水平放置时,空气柱长为.问当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?(假设温度保持不变,外界大气压为汞柱所产生的压强)
某同学解法为:始末状态的压强分别为,,此过程为等温变化,根据玻意耳定律有,即.你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且解出正确的结果.
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有一组同学对温度计进行了专题研究.他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计,其结构为:一麦秆粗细的玻璃管,一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内吸入一段水柱.根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度.为了研究“伽利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图中A为一小塑料瓶,B为一吸管,通过软木塞与A连通,管的下端竖直插在大水槽中,使管内外水面有一高度差h,然后进行实验研究:
(1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度h,记录的实验数据如下表所示.
温度 | 17 | 19 | 21 | 23 | 25 | 27 |
高度 | 30.0 | 24.9 | 19.7 | 14.6 | 9.4 | 4.2 |
5.1 |
根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格.由此可得结论:①当温度升高时,管内水柱高度h将___________(选填“变大”“变小”或“不变”).②水柱高度h随温度的变化而_________(选填“均匀”或“不均匀”)变化.试从理论上分析并证明结论②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于1个标准大气压).______________.
(2)通过实验,同学们发现用“伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之外,其中主要的不足之处有:
①_______________________________.
②______________________________.
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如图(a)所示,一支上端开口、粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置,玻璃管内一段长度h为10cm的水银柱封闭了一段长度为5cm的空气柱,环境温度为27℃,外界大气压强P0=75cmHg.求:
(1)管内封闭气体的压强;
(2)若将玻璃管插入某容器的液体中,如图(b)所示,当管内空气柱长度保持为7cm时,其温度是多少?
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水平放置的一端封闭的粗细均匀的玻璃管中,有一段水银柱封闭了40cm长的空气柱,水银柱长25cm,如图13所示,大气压强为75cmHg,温度为T=300K。
(1)若玻璃管开口端向上竖直放置时,管内空气柱长度为多少cm?
(2)若玻璃管开口端向上竖直放置后,对封闭气体加热到温度为多少时,管内空气柱长度恢复为40cm。
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(9分)简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接,在管中灌入液体后,将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下,调节右管的高度,使左右两管的液面相平,在左管液面位置标上相应的温度刻度,多次改变温度,重复上述操作。
(1)(单选题)此温度计的特点是
A.刻度均匀,刻度值上小下大
B.刻度均匀,刻度值上大下小
C.刻度不均匀,刻度值上小下大
D.刻度不均匀,刻度值上大下小
(2)(多选题)影响这个温度计灵敏度的因素有
A.液体密度 B.玻璃泡大小 C.左管内径粗细 D.右管内径粗细
(3)若管中液体是水银,当大气压变为75cmHg时,用该温度计测得的温度值________(选填“偏大”或“偏小”)。为测得准确的温度,在测量时需__________。
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在一端封闭、粗细均匀的细玻璃管内用汞封入一定质量的空气.当开口向下竖直放置时,如图所示,空气柱长,汞柱高,当时的温度是17℃.设大气压强始终保持,求:
(1)在图(a)位置时,空气柱的压强;
(2)当玻璃管开口向上竖直放置时[图(b)],空气柱的压强和空气柱的长度;
(3)当空气柱温度升高到27℃,为保持空气柱长度不变,应在管内再注入汞柱的高度[图(c)].
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如图所示,下端装有阀门的U形玻璃管,粗细均匀,竖直放置,右侧开口,左侧封闭,管中一段足够长的水银柱使得左管中封闭有一段长为20cm的空气柱,左、右两管中的水银柱液面高度差为10cm,已知大气压强为p0=75cmHg,管内气体温度为t=27℃,阀门s关闭.
(1)要使左右两管中水银液面相平,应使左管气体的温度降低为多少?(保留一位小数)
(2)若通过打开阀门使管中的水银缓慢流出,则当两管中水银液面相平时,U形管中水银柱的总长度减少了多少?(保留一位小数)
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