Question

有组同学设计了一个如图所示的测温装置，C为测温泡，用玻璃管与水银气压计相连，气压计A、B两管内的水银面在同一水平面上，气压计A、B两管的下端通过软管相连且充满水银（图中涂黑部分）．在A管上画上刻度．测温时调节B管的高度使A管中的液面位置保持在a处，此时根据A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度．假设该测温装置在制定刻度时候的大气压为76cmHg，测温泡所处环境的温度为30℃．
（1）当测温泡放入较低温度的液体中，即测温泡中气体温度降低时，为使水银气压计A管中的液面位置保持在a处，则水银气压计的B管应向

 

（填“上”或“下”）移动；
（2）该温度计的刻度是

 

（填“均匀”或“不均匀”，及“温度上高下低”或，“温度上低下高”
（3）该温度计存在的缺陷之一，当天气变化引起大气压强变大，而环境温度仍为30℃，温度计上30℃的刻度应该如何调整

 

．

Answer 1

分析：（1）液面位置保持在a处，测温泡中气体作等容变化，根据气体的温度的变化，由查理定律分析压强的变化即可．
（2）测温泡C内气体发生等容变化，根据查理定律得到温度与温度计的0℃和任意温度刻度线间距离的关系，再进行分析．
（3）当天气变化引起大气压强变大时，而环境温度仍为30℃，分析封闭气体压强的变化，即可作出判断．

解答：解：（1）液面位置保持在a处，测温泡中气体作等容变化，当测温泡放入较低温度的液体中，气体的温度降低，根据查理定律可知，气体的压强要减小，应将B管向下移动；
（2）0℃时右边水银面与左边水银面高度差为h₁，温度为t℃时，右边水银面与左边水银面高度差为h₂，则
根据查理定律得：

T1

T2

=

p0+h1

p0+h2

…①
由数学知识得：

T2-T1

T1

=

h2-h1

p0+h1

即得

△T

T1

=

1

P0+h1

?△h
得：△T=

T1

p0+h1

?△h…②
可见△T与△h正比，故该温度计的刻度是均匀的．温度越高，h₂越大，故该温度计的刻度值温度上高下低；．
（3）由②得知，当大气压升高时，温度计的读数偏小，为温度计上30℃的刻度应向上平移．
故答案为：（1）下；（2）均匀的，温度上高下低；（3）30°C的刻度应向上平移．

点评：本题关键是要挖掘隐含的条件，掌握查理定律．本题考查运用物理知识处理实际问题的能力．