Question

有組同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示的測(cè)溫裝置，C為測(cè)溫泡，用玻璃管與水銀氣壓計(jì)相連，氣壓計(jì)A、B兩管內(nèi)的水銀面在同一水平面上，氣壓計(jì)A、B兩管的下端通過軟管相連且充滿水銀（圖中涂黑部分）．在A管上畫上刻度．測(cè)溫時(shí)調(diào)節(jié)B管的高度使A管中的液面位置保持在a處，此時(shí)根據(jù)A、B兩管水銀面的高度差就能知道測(cè)溫泡所處環(huán)境的溫度．假設(shè)該測(cè)溫裝置在制定刻度時(shí)候的大氣壓為76cmHg，測(cè)溫泡所處環(huán)境的溫度為30℃．
（1）當(dāng)測(cè)溫泡放入較低溫度的液體中，即測(cè)溫泡中氣體溫度降低時(shí)，為使水銀氣壓計(jì)A管中的液面位置保持在a處，則水銀氣壓計(jì)的B管應(yīng)向

 

（填“上”或“下”）移動(dòng)；
（2）該溫度計(jì)的刻度是

 

（填“均勻”或“不均勻”，及“溫度上高下低”或，“溫度上低下高”
（3）該溫度計(jì)存在的缺陷之一，當(dāng)天氣變化引起大氣壓強(qiáng)變大，而環(huán)境溫度仍為30℃，溫度計(jì)上30℃的刻度應(yīng)該如何調(diào)整

 

．

Answer 1

分析：（1）液面位置保持在a處，測(cè)溫泡中氣體作等容變化，根據(jù)氣體的溫度的變化，由查理定律分析壓強(qiáng)的變化即可．
（2）測(cè)溫泡C內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得到溫度與溫度計(jì)的0℃和任意溫度刻度線間距離的關(guān)系，再進(jìn)行分析．
（3）當(dāng)天氣變化引起大氣壓強(qiáng)變大時(shí)，而環(huán)境溫度仍為30℃，分析封閉氣體壓強(qiáng)的變化，即可作出判斷．

解答：解：（1）液面位置保持在a處，測(cè)溫泡中氣體作等容變化，當(dāng)測(cè)溫泡放入較低溫度的液體中，氣體的溫度降低，根據(jù)查理定律可知，氣體的壓強(qiáng)要減小，應(yīng)將B管向下移動(dòng)；
（2）0℃時(shí)右邊水銀面與左邊水銀面高度差為h₁，溫度為t℃時(shí)，右邊水銀面與左邊水銀面高度差為h₂，則
根據(jù)查理定律得：

T1

T2

=

p0+h1

p0+h2

…①
由數(shù)學(xué)知識(shí)得：

T2-T1

T1

=

h2-h1

p0+h1

即得

△T

T1

=

1

P0+h1

?△h
得：△T=

T1

p0+h1

?△h…②
可見△T與△h正比，故該溫度計(jì)的刻度是均勻的．溫度越高，h₂越大，故該溫度計(jì)的刻度值溫度上高下低；．
（3）由②得知，當(dāng)大氣壓升高時(shí)，溫度計(jì)的讀數(shù)偏小，為溫度計(jì)上30℃的刻度應(yīng)向上平移．
故答案為：（1）下；（2）均勻的，溫度上高下低；（3）30°C的刻度應(yīng)向上平移．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是要挖掘隱含的條件，掌握查理定律．本題考查運(yùn)用物理知識(shí)處理實(shí)際問題的能力．