Question

16．為了演示大氣壓隨高度而變化的現(xiàn)象，某同學(xué)采用了如圖所示的裝置，圖中A為保溫瓶（容積為2.5L），B為橡皮塞，C為長(zhǎng)約30cm的直角轉(zhuǎn)彎玻璃管（橫截面積為0.125cm²），d是一小段有顏色的水柱，手持保溫瓶，盡量讓玻璃管保持水平，當(dāng)人由下蹲變?yōu)檎玖⒃賹㈦p手舉起的過(guò)程中，管中水柱會(huì)有比較明顯外移，從而顯示了大氣壓隨高度而變化的現(xiàn)象．
（1）當(dāng)該同學(xué)拿著保溫瓶上樓時(shí)，發(fā)現(xiàn)每上一層樓，水柱在水平管內(nèi)都會(huì)移動(dòng)相同的距離，由此他判斷出地面附近的大氣壓隨高度h的變化最接近圖（b）中的B（只需填字母，并設(shè)地面大氣壓為760mmHg）

（2）若將玻璃管管口略向下傾斜，大氣壓隨高度h的變化最接近圖A．

Answer 1

分析 （1）“每上一層樓，水柱在水平管內(nèi)都會(huì)向外移動(dòng)相同的距離”其中向外說(shuō)明封閉氣體體積增大，等溫變化，根據(jù)玻意而定律可知壓強(qiáng)減小
（2）封閉氣體等溫變化，根據(jù)玻意而定律得：（P₀-△h）V₀=（P-△h）（V₀+n△V），即：$P=\frac{{P}_{0}-△h}{{V}_{0}+n△V}+△h={P}_{0}-\frac{{P}_{0}-△h}{1+\frac{{V}_{0}}{n△V}}$，公式后半部分減小，所以P比水平放置是增大一點(diǎn)，故圖象接近傾斜直線，故選A．

解答 解：（1））“每上一層樓，水柱在水平管內(nèi)都會(huì)向外移動(dòng)相同的距離”其中向外說(shuō)明封閉氣體體積增大，等溫變化，根據(jù)玻意而定律可知壓強(qiáng)減小
設(shè)每上一層，體積增加△V
由玻意而定律得：P₀V₀=P（V₀+n△V）即：$P=\frac{{P}_{0}{V}_{0}}{{V}_{0}+n△V}={P}_{0}-\frac{{P}_{0}}{1+\frac{{V}_{0}}{n△V}}$，其中h與n成正比，故ACD錯(cuò)誤，B正確；
故選：B．
（2）若將玻璃管管口略向下傾斜，內(nèi)外氣壓不在相等，但壓強(qiáng)差為一定值即△P=△h，△h為水柱長(zhǎng)度，
根據(jù)玻意而定律得：（P₀-△h）V₀=（P-△h）（V₀+n△V），即：$P=\frac{{P}_{0}-△h}{{V}_{0}+n△V}+△h={P}_{0}-\frac{{P}_{0}-△h}{1+\frac{{V}_{0}}{n△V}}$，公式后半部分減小，所以P比水平放置是增大一點(diǎn)，故圖象接近傾斜直線，故選A．
故答案為：A．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵是抓住封閉氣體做等溫變化，而且發(fā)現(xiàn)每上一層樓，水柱在水平管內(nèi)都會(huì)移動(dòng)相同的距離，根據(jù)玻意而定律列式求出壓強(qiáng)與高度的關(guān)系式即可確定其圖象關(guān)系．