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判断水银柱移动方向的四种方法byMissChen高中物理选修3-3第八章气体四种判断方法公式法图像法定性分析法极端推理法公式法气体状态方程：假设V不变，若△P＞0，意味着两部分气体的压强均增大，水银柱将向着△P较小的一方移动；若△P＜0，意味着两部分气体的压强均减小，水银柱将向着│△P│较大的一方移动；若△P=0，意味着两部分气体压强的变化量△P相等，则水银柱不动。公式法如图1所示，容器A和B内分别装有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管相连，管内有一段水银柱，当氢气的温度为0℃，氧气的温度为20℃时，水银柱保持静止。若使氢气温度升高10℃，氧气温度升高20℃，水银柱将如何移动？图像法添加标题添加标题添加标题添加标题假设水银柱不动，两部分气体均作等容变化。利用等容线求出与温度变化量△T所对应的压强变化量△P。根据△P间的大小关系便可判断出水银柱的移动方向。在P-T图上作出两部分气体的等容线。图像法两端封闭的U型管中有一些水银将空气隔为两部分，当管竖直放置，环境温度均匀时，左、右两气柱的长度分别为L1和L2，如图2所示。现将环境温度逐渐升高，则[]L1变长，L2变短；L2变长，L1变短；L1和L2不变化；条件不足，无法判定。定性分析法从气体分子动理论的观点看来，气体压强是大量的气体分子频繁地碰撞器壁而产生的。01对于理想气体，可以证明其压强公式为P=nRT，R为玻耳兹曼常量。03利用这个结论，就可以通过定性分析判断出水银柱的移动方向。05气体压强的大小是由单位体积内的分子数n和分子的平均速率v决定的。02可见，气体单位体积内的分子数n越多，气体的温度越高，气体的压强就越大。04如图4所示，两端封闭、内径均匀直立的玻璃管中，有一段水银柱将温度相同的空气分为上、下两部分，且上面空气柱的长度是下面空气柱长度的两倍。现使两部分气体升高相同的温度，则[]水银柱不动；水银柱上升；水银柱下降；上、下两部分气体的压强均增大。定性分析法极端推理法如果在物理变化过程中，物理量的变化是连续的，而且因变量随自变量的变化是单调的，那么我们就可以让这个变化是无穷大，判断出液柱在这个极限条件下的状态，和初始状态相比就知道液柱怎么“跑”了。如温度减小我们可以认为减小到绝对零度，压强增加可以认为是无穷大的压强等等。