Question

1．如图所示，一端封闭的玻璃管，开口向下插入水银槽中，上端封闭一定量的气体．用弹簧测力计拉着玻璃管，此时管内外水银面高度差为h₁，弹簧测力计示数为F₁．若周围环境温度升高，待稳定后管内外水银面高度差为h₂，弹簧测力计示数为F₂，则（　　）

• A． h₂＞h₁，F₂＜F₁
• B． h₂＜h₁，F₂＜F₁
• C． h₂＜h₁，F₂＞F₁
• D． h₂＞h₁，F₂＞F₁

Answer 1

分析 由理想气体状态方程可知在温度的变化下空气柱的长度变化；由受力分析可知水银柱的长度变化；在不计玻璃管的重力和浮力的情况下，拉力F要克服的是水银柱的重力，因此，只要水银柱的重力改变，F的大小也就会改变．

解答 解：若环境温度升高，则内部气体的温度也随之升高，假设体积不变，则压强将变大，故液面一定会下降；以保持新的平衡；故h1一定会减小；故h₂＜h₁；
因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力，因此，向上的拉力F与水银柱的重力相平衡，而水银柱的高度h变小，所以水银柱的重力变小，拉力F的大小会变小．
故选：B．

点评 在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小与管内水银柱压强和封闭空气的压强相等．明确管内上方有空气而不是真空，是本题最易出错之处．而水银柱高度的大小又决定了水银柱的重力，也就决定了力F的大小．搞清这几个量之间的关系，才能最终做出正确的推理．