Question

16．为了演示大气压随高度而变化的现象，某同学采用了如图所示的装置，图中A为保温瓶（容积为2.5L），B为橡皮塞，C为长约30cm的直角转弯玻璃管（横截面积为0.125cm²），d是一小段有颜色的水柱，手持保温瓶，尽量让玻璃管保持水平，当人由下蹲变为站立再将双手举起的过程中，管中水柱会有比较明显外移，从而显示了大气压随高度而变化的现象．
（1）当该同学拿着保温瓶上楼时，发现每上一层楼，水柱在水平管内都会移动相同的距离，由此他判断出地面附近的大气压随高度h的变化最接近图（b）中的B（只需填字母，并设地面大气压为760mmHg）

（2）若将玻璃管管口略向下倾斜，大气压随高度h的变化最接近图A．

Answer 1

分析 （1）“每上一层楼，水柱在水平管内都会向外移动相同的距离”其中向外说明封闭气体体积增大，等温变化，根据玻意而定律可知压强减小
（2）封闭气体等温变化，根据玻意而定律得：（P₀-△h）V₀=（P-△h）（V₀+n△V），即：$P=\frac{{P}_{0}-△h}{{V}_{0}+n△V}+△h={P}_{0}-\frac{{P}_{0}-△h}{1+\frac{{V}_{0}}{n△V}}$，公式后半部分减小，所以P比水平放置是增大一点，故图象接近倾斜直线，故选A．

解答 解：（1））“每上一层楼，水柱在水平管内都会向外移动相同的距离”其中向外说明封闭气体体积增大，等温变化，根据玻意而定律可知压强减小
设每上一层，体积增加△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与n成正比，故ACD错误，B正确；
故选：B．
（2）若将玻璃管管口略向下倾斜，内外气压不在相等，但压强差为一定值即△P=△h，△h为水柱长度，
根据玻意而定律得：（P₀-△h）V₀=（P-△h）（V₀+n△V），即：$P=\frac{{P}_{0}-△h}{{V}_{0}+n△V}+△h={P}_{0}-\frac{{P}_{0}-△h}{1+\frac{{V}_{0}}{n△V}}$，公式后半部分减小，所以P比水平放置是增大一点，故图象接近倾斜直线，故选A．
故答案为：A．

点评 解决本题的关键是抓住封闭气体做等温变化，而且发现每上一层楼，水柱在水平管内都会移动相同的距离，根据玻意而定律列式求出压强与高度的关系式即可确定其图象关系．