专题:气体状态变化导致的液柱动态变化问题 一、气体温度不变(运动状态和放置方式改变) 例1 、如图所示,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,管内水银柱高于水银槽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( A ) A
H 和h 都增大 B
H 和h 都减小 C
H 减小,h 增大 D
H 增大,h 减小 分析与解:(假设法) 思路一:假设管内水银柱高度不变 由于水银柱的高度不变,封闭空气柱变长,根据玻意耳定律,气体体积增大,空气柱压强变小,根据P=P0-ρgh(即 h 增大)
所以 H 和h 都增大 思路二:假设管内封闭空气柱长度不变 由于管内封闭空气柱长度不变, h 增大,压强减小,根据玻意耳定律压强减小,体积增大
所以 H 和h 都增大
小结:解决动态变化的常用方法就是假设法,然后利用 PV 之间关系来确定压强和体积如何变化
(水银柱高于水银槽的高度与气柱长度同增同减)但是水银柱从静止改变运动状态最根本的原因就是受力不再平衡
1、如图所示,一端封闭的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中,管的上部封有部分空气,玻璃管露出槽中水银面的长度为L,两水银面的高度差为h,现保持L 不变,使玻璃管向右转过一个小角度,则( BD ) A
h 将增大 B
h将减小 C
h 不变 D
空气柱的长度会减小 2、运动状态和放置方式的改变 例2、如图所示,粗细均匀的玻璃管,两端封闭,中间用一段小水银柱将空气分隔成A、B 两部分,竖直放置处于静止时,水银柱刚 好 在 正 中, (1)现让 玻璃管做 自 由落 体运动时,水银柱相 对 玻璃管如何移 动
分析与解: H h A B h L 原 来 静 止 时PB>PA, 玻 璃 管 自 由 落 体 运 动 时 , 水 银 处 于 完 全 失重 状 态 , 所 以 末 状 态 当