Question

(11分)（選做，適合選修3—3的同學(xué)）如圖10所示，把裝有氣體的上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽內(nèi)，管內(nèi)水銀面與槽內(nèi)水 銀面高度差為h，當(dāng)玻璃管緩慢豎直向下插入一些，問h怎樣變化？氣體體積怎樣變化？（請(qǐng)用兩種方法解答）

Answer 1

h減小，氣體體積也減小

假設(shè)法： 問h怎樣改變，實(shí)際上就是問被封閉氣體壓強(qiáng)怎樣改變。設(shè)被封閉氣體壓強(qiáng)為p，則p =p₀-h ，假設(shè)h不變(如圖中虛線所示)，據(jù)題意，管下插過程中，氣體體積將減小，可知壓強(qiáng)增大，顯然h減小，即管內(nèi)水銀面下降，此時(shí)氣體壓強(qiáng)增大，故氣體體積將減小。（6分）
極限法：設(shè)想把管壓得較深，可直觀判斷V減小，p增大，故h減小，氣體體積也減小。
凡是水銀柱在玻璃管中由于管的上提、下壓、傾斜、翻轉(zhuǎn)等都可以假設(shè)法或極限法來討論氣柱長(zhǎng)度變化及被封氣體壓強(qiáng)的變化。（5分）方法技巧  氣體壓強(qiáng)和體積變化分析可采用下列方法：
1.假設(shè)法：假設(shè)氣體的體積或壓強(qiáng)不變，比較結(jié)論與假設(shè)是否矛盾。
2.極限法：本題中將管子下壓到內(nèi)外水銀面相平時(shí)，管內(nèi)壓強(qiáng)等于大氣壓，其壓強(qiáng)變大，體積減少。