题目内容

如图所示，这个装置可以作为火灾报警器使用；试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为5cm，大气压强为75cmHg，则
（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？
（2）若再往玻璃管内注入2cm长的汞柱，则该装置的报警温度为多少摄氏度？

【答案】分析：封闭的气体做等压变化，分别找出气体初末状态的状态参量，应用理想气体状态方程便可求解出报警温度．
解答：解：（1）封闭的气体做等压变化，设玻璃管横截面积为s，由理想气体状态方程：
得：

T2=450K
所以：t2=450-273=177℃
（2）再往玻璃管内注入2cm长的汞柱后，压强变为：p2=82cmHg
由理想气体状态方程：
得：

解得：T2=430.5K
所以：t2=430.5173=157.5℃
答：（1）当温度达到177摄氏度时，报警器会报警
（2）若再往玻璃管内注入2cm长的汞柱，则该装置的报警温度为157.5摄氏度
点评：气体状态变化可以应用理想气体状态方程求解，本题的关键是找出气体的变化是等压变化．
练习册系列答案
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如图所示的实验装置中，左边的非匀强电场使电子加速，右边的匀强电场使电子减速．设非匀强电场的电压为U，匀强电场的电压为U′，实验结果是：只要U′
＜
＜
U（填“＞”或，“＜”）电流计的指针就偏转；只要U′
＞
＞
U（填“＞”或“＜”），电流计的指针就不偏转．从这个实验结果可得到的结论是
只要电压相同，不论是否匀强电场电场对带电粒子所加的作用是相同的．
只要电压相同，不论是否匀强电场电场对带电粒子所加的作用是相同的．
．
精英家教网（1）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有
 

A．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板
D．实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
（2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有交流（频率为50Hz）和直流两种输出．重锤从高处由静止开始落下，拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①一同学按如下步骤进行实验：
A．用天平测量出重锤的质量；
B．按图示的装置安装器件；
C．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
D．先接通电源，后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；
E．换用纸带，重复步骤D；
F．选取合适的纸带；
G．测量所选纸带上某些点之间的距离；
H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的步骤是
 
；操作不恰当的步骤是
 
．
②利用这个装置也可以测量重锤的加速度数值．这位同学打出的纸带如图所示，A点为打下的第一个点，0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为
 
m/s2．（保留三位有效数字）
③某同学根据第②问求得的加速度数值计算重力势能的变化量△EP，验证机械能守恒定律定律．试分析其合理性．
 
．
某实验小组设计了如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系。开始时闭合电键，电磁铁将A、B两个小车吸住，断开电键，两个小车同时在细绳拉力作用下在水平桌面上沿同一直线相向运动。实验中始终保持小车质量远大于托盘和砝码的质量，实验装置中各部分摩擦阻力可忽略不计。

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①该小组同学认为，只要测出小车A和B由静止释放到第一次碰撞通过的位移s1、s2，即可得知小车A和B的加速度a1、a2与位移s1、s2的关系。这个关系式可写成（    ）。
②实验时，该小组同学先保持两小车质量相同且不变，改变左、右托盘内的砝码重力，测量并记录对应拉力下小车A和B通过的位移s1和s2。经过多组数据分析得出了小车运动的加速度与所受拉力的关系。然后他们保持两小车所受的拉力相同且不变，研究小车的加速度与小车质量的关系，此时要改变实验变量是（    ），必须测量并记录的物理量是（    ）（要求对表示物理量的字母做出说明），这些测出并记录的物理量之间的关系式可写成（    ）。
（1）在“研究共点力的合成”实验中，可减小实验误差的措施有______
A．两个分力F1、F2间夹角要尽量大些
B．两个分力F1、F2的大小要尽量大些
C．拉橡皮筋时，橡皮筋、细绳和弹簧秤应贴近图板，并且平行于图板
D．实验前，先把所用的两个弹簧秤的钩子相互钩住，平放在桌子上，向相反方向拉动，检查读数是否相同
（2）用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．实验所用的电源为学生电源，有交流（频率为50Hz）和直流两种输出．重锤从高处由静止开始落下，拖动纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①一同学按如下步骤进行实验：
A．用天平测量出重锤的质量；
B．按图示的装置安装器件；
C．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
D．先接通电源，后释放悬挂纸带的夹子，打出一条纸带；
E．换用纸带，重复步骤D；
F．选取合适的纸带；
G．测量所选纸带上某些点之间的距离；
H．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
指出其中没有必要进行的步骤是______；操作不恰当的步骤是______．
②利用这个装置也可以测量重锤的加速度数值．这位同学打出的纸带如图所示，A点为打下的第一个点，0、1、2、3、4、5、6为连续的计数点，现测得s1、s2、s3、s4、s5、s6分别为4.03cm、4.42cm、4.80cm、5.18cm、5.57cm、5.95cm，请你根据这条纸带推算此落体过程的加速度a为______m/s2．（保留三位有效数字）
③某同学根据第②问求得的加速度数值计算重力势能的变化量△EP，验证机械能守恒定律定律．试分析其合理性．______．
某实验小组设计了如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系，开始时闭合开关，电磁铁将A、B两个小车吸住，断开开关，两小车同时在细绳拉力作用下在水平桌面上沿同一直线相向运动，碰后结合为一体，实验中始终保持小车质量远大于托盘和砝码的质量，实验装置中各部分摩擦阻力可忽略不计． (1)该小组同学认为，只要测出小车A和B由静止释放到第一次碰撞通过的位移x1、x2，即可得知小车A和B的加速度a1、a2与位移x1、x2的关系．这个关系式可写成_________________．
(2)实验时，该小组同学先保持两小车质量相同且不变，改变左、右托盘内的砝码的重力，测得并记录对应拉力下小车A和B通过的位移x1和x2.经过多组数据分析得出了小车运动的加速度与所受拉力的关系，然后他们保持两小车所受的拉力相同且不变，研究小车的加速度与所受拉力的关系，然后他们保持两小车所受的拉力相同且不变，研究小车的加速度与小车质量的关系，此时要改变的实验变量是________，必须测量并记录的物理量是________（要求对表示物理量的字母作出说明），这些测出并记录的物理量之间的关系可写成__________．

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