判定水銀柱移動方向的四種方式物明白得題中，常常會碰到在溫度發(fā)生轉(zhuǎn)變時，判定隔開兩部份氣體的水銀柱是不是移動、移動方向的問題.對此，我在教學(xué)中總結(jié)出四種判定方式，現(xiàn)介結(jié)如下；一、公式法原理：假設(shè)被水銀柱隔開的兩部份氣體的體積不變，關(guān)于每部份氣體，由查理定律，得廿=2,再利用分比定理，得利用⑴式，求出每部份氣體壓強的轉(zhuǎn)變量△p.假設(shè)△p>0,意味著兩部份氣體的壓強均增大，水銀柱將向著Ap較小的一方移動.假設(shè)△pVO,意味著兩部份氣體的壓強均減小，水銀柱將向著|Ap丨較大的一方移動；假設(shè)兩部份氣體壓強的轉(zhuǎn)變量Ap相等,那么水銀柱不動.例1、如圖1所示，容器A和B內(nèi)別離裝有氫氣和氧氣，用一段水平細玻璃管相連，管內(nèi)有一段水銀柱，當氫氣的溫度為0°C,氧氣的溫度為20C時，水銀柱維持靜止.判定在以下情形下，水銀柱將如何移動？使氫氣和氧氣的溫度均升高20C.使氫氣和氧氣的溫度均降低20°C.使氫氣溫度升高10C，氧氣溫度升高20C.解：原先水銀柱靜止，說明氫氣和氧氣的壓強相等，即Pa=Pb=P>0?當溫度發(fā)生轉(zhuǎn)變時，假設(shè)水銀柱不動，依照(1)式對三種情形分析如下：?.?0VTAVTB，ATA=ATB=20K>0，?^△pa>^Pb>0，水銀柱將向右移動.V0<TA<TB，^TA=^TB=-20K<0，?.0<Apa<Apb，即丨Apal>lApB丨，水銀柱將向左移動心…f\ 6 10⑶?△p廠亍皆帀*ATb20?^△pb>Apa>0，水銀柱將向左移動.二、圖象法原理：假設(shè)水銀柱不動，兩部份氣體均作等容轉(zhuǎn)變.在p_t圖上作出兩部份氣體的等容線，利用等容線求出與溫度轉(zhuǎn)變量AT所對應(yīng)的壓強轉(zhuǎn)變量厶p，依照Ap間的大小關(guān)系即可判定出水銀柱的移動方向.例2、兩頭封鎖的U型管中有一些水銀將空氣隔為兩部份，當管豎直放置，環(huán)境溫度均勻時，左、右兩氣柱的長度別離為L1和L2,如圖2所示.現(xiàn)將環(huán)境溫度慢慢升高，那么[]A.L1變長，L2變短；B.L2變長，L1；變短；C.L1和L2不轉(zhuǎn)變；D.條件不足，無法判定.

圈2F2圖j圈2F2圖j解：假設(shè)左、右兩氣柱的長度不變，在p-T圖上作出兩條等容線，如圖3所示.原先在相同溫度下，p2>Pi，因此斜率較大的等容線2為氣體2的等容線，斜率較小的等容線1為氣體1的等容線.當升高相同的溫度AT時，，因此右邊水銀面上升，左側(cè)水銀面下降，故正確答案為(B)從圖象還不難看出，假設(shè)左、右兩邊空氣的溫度均降低△T，那么因丨Ap2 ，因此右邊水銀面下降，左側(cè)水銀面上升，正確答案將為(A)三、定性分析法原理：從氣體分子動理論的觀點看來，氣體壓強是大量的氣體分子頻繁地碰撞器壁而產(chǎn)生的.氣體壓強的大小是由單位體積內(nèi)的分子數(shù)n公式為p=nRT,R為玻耳茲曼常量).可見，氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)n越多，氣體的溫度越高，氣體的壓強就越大.利用那個結(jié)論，就能夠夠通過定性分析判定出水銀柱的移動方向.例3、如圖4所示，兩頭封鎖、內(nèi)徑均勻直立的玻璃管中，有一段水銀柱將溫度相同的空氣分為上、下兩部份，且上面空氣柱的長度是下面空氣柱長度的兩倍.現(xiàn)使兩部份氣體升高相同的溫度，那么[]水銀柱不動；水銀柱上升；水銀柱下降；D.上、下兩部份氣體的壓強均增大.解：原先上、下兩部份氣體的溫度相同，但上部份氣體的壓強p上小于下部份氣體的壓強p下，那么單位體積內(nèi)的分子數(shù)n上Vn下；升高相同的溫度At后，上、下兩部份氣體的壓強均會增大，且由于n上Vn下，因此上部份氣體壓強的增加量小于下部份氣體壓強的增加量，故正確答案為(B)和(D).四、極端推理法原理：若是在物理轉(zhuǎn)變進程中，物理量的轉(zhuǎn)變是持續(xù)的，而且因變量隨自變量的轉(zhuǎn)變是單調(diào)的，那么咱們就能夠夠?qū)⑦@一物理轉(zhuǎn)變進程人為夸大，把問題合理外推到某個現(xiàn)實的或理想的極端狀態(tài)加以考慮，使問題變得加倍明顯、易辨.例4、在兩頭封鎖、內(nèi)徑均勻的玻璃管內(nèi)有一段水銀柱將氣體分為兩部份，把玻璃管傾斜放置，當環(huán)境溫度均勻時，水銀柱靜止于某處，如圖5所示.現(xiàn)使環(huán)境溫度慢慢降低，那么水銀柱[]A.不動；B.上升；C.下降；D.無法判定.解：假想環(huán)境溫度慢慢降低趨近于0K,那么上、下兩部份氣體的壓強均趨近于零，水銀柱將在重力作用下下降，故正確答案為(C)在以上四種方式中，公式法屬于常規(guī)方式，推導(dǎo)進程嚴謹；圖象法形象、直觀，物理意義明顯；定性分析法重在依照物理意義進行邏輯推理，簡單、明了；極端推理法思維獨特，簡略.關(guān)于不同的問題，應(yīng)選用不同的方式進行處置，才能提高解題效率.一樣來講，假設(shè)兩部份氣體原先的壓強和溫度和溫度的轉(zhuǎn)變量均不相同，那么應(yīng)采納公式法進行運算；假設(shè)在p-T圖上，兩部份氣體與溫度轉(zhuǎn)變量AT所對應(yīng)的壓強轉(zhuǎn)變量Ap間的大小關(guān)系很分明，那么可采納作圖法；假設(shè)兩部份氣體原先單位體積內(nèi)分子數(shù)的多少易確信，且溫度轉(zhuǎn)變相同，那么用定性分析法很容易判定出，單位體積內(nèi)分子數(shù)多的那部份氣體壓強的轉(zhuǎn)變量大，進而得知水銀柱的移動方向；假設(shè)將由溫度轉(zhuǎn)變所引發(fā)的壓強的轉(zhuǎn)變外推到理想的極限值時，水銀柱的移動方向一目了然，就要采納極端推理法.（甘肅民勤一中李萬忠）水銀柱移動問題分類解析尚紅年關(guān)于與氣體相關(guān)的水銀柱的移動問題，按其緣故及處置方式，能夠分為兩種情形。一、溫度改變而致使的水銀柱移動此類問題的處置方式可分為二類：（1）假設(shè)法。先假設(shè)，再計算，然后判定水銀柱的移動方向。如圖1所示，兩頭封鎖、粗細均勻、豎直放置的玻璃管內(nèi)有一長為h的水銀柱,將管內(nèi)氣體分為兩部份，已知b=假設(shè)使兩部份氣體同時升高相同的溫度,管內(nèi)水銀柱將如何運動？（設(shè)兩部份氣體原先的溫度相同）圖1分析與解答：先假設(shè)水銀柱不移動（即假設(shè)兩段氣柱的體積不變），用查理定律求得水銀柱下面和上面的兩氣柱的壓強增量辱和皚，比較壓強增量的大小。假設(shè)陰二込，那么水銀柱可不能移動；假設(shè)込＞坐,那么水銀柱向上移動；假設(shè)込?，那么水銀柱向下移動。對溫度降低的情形，那么處置方式相同。設(shè)升溫前后，氣柱的溫度別離為厶X,溫度增量為幻二f上段氣柱的壓強別離為縣'刃，壓強增量為陋二蚣一毘；下段氣柱的壓強別離為尺、斤，壓強增量為明二儀—時。由查理定律和比例的性質(zhì)，對上段氣體有：

對下段氣體有:TTAT對下段氣體有:TTAT由上可得：姑,=尺右盂/7],右￡二￡占爲/爲依題意3耳，因此遲沁毘，即溫度升高后，下部份氣體的壓強增加量較大。故水銀柱向上移動。(2)借助P�T圖。先假設(shè)，再作P�T圖，然后判定水銀柱的移動方向。例2.題目同例1。分析與解答：利用P�T圖中等容線來判定溫度改變后，兩部份氣體壓強的改變情形。如圖2所示，由于兩氣體在相同溫度下，壓強不同，因此它們等容線的斜率不同，下段氣體的壓強比較大，等容線的斜率較大。從圖中不難看出，當兩氣體升高相同的溫度時，其壓強增量唇二込，因此水銀柱上移。二、運動狀態(tài)改變而致使的水銀柱移動。此類問題要緊有加速直線運動和勻速圓周運動兩種情形。處置方式是先隔離水銀柱，依照牛頓第二定律求出與封鎖氣體的壓強對應(yīng)的壓力，進而通過度析氣體壓強的轉(zhuǎn)變，來判定氣柱的移動方向。例3.小車上固定一面積均勻為S的一端封鎖的玻璃管，管內(nèi)用長為L的水銀柱封住一段氣體，如圖3所示。假設(shè)大氣壓強為，整個裝置停在水平路面上，那么當小車以加速度a向左加速運動時，管內(nèi)水銀柱將相對玻璃管向左仍是向右移動？圖3分析與解答：當小車停止不動時，管內(nèi)氣體的壓強為大氣壓強，水銀柱處于平穩(wěn)狀態(tài)。當小車向左加速時，由牛頓第二定律可知，它所受合外力的方向向左,氣體對水銀柱的壓力必需大于外界大氣對水銀柱的壓力，因此，被封鎖氣體的壓強要增加。由玻意耳定律可知，氣體的體積減小，故水銀柱相關(guān)于玻璃管向右移動。例4.如圖4所示，長為*、截面積為S的玻璃管，一端封鎖，內(nèi)有一段質(zhì)量為m、長度可忽略的水銀柱封鎖一段空氣，水銀恰益處于管中央。當水平放置的玻璃管以管口為軸，用角速度3勻速轉(zhuǎn)動時，水銀柱將相對玻璃管向何方移動？E4分析與解答：當玻璃管不轉(zhuǎn)動時，水銀柱所受合力為零；轉(zhuǎn)動起來以后，對水銀而言，是以管口為圓心在做勻速圓周運動，