Question

（2000?上海）現(xiàn)有一根粗細(xì)均勻長(zhǎng)約40厘米，兩端開(kāi)口的玻璃管，內(nèi)有一小段水柱，一個(gè)彈簧秤，一把毫米刻度尺，一小塊橡皮泥，一個(gè)足夠高的玻璃容器，內(nèi)盛有冰和水的混合物，選用合適的器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，估測(cè)當(dāng)時(shí)的室內(nèi)溫度，要求：（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)示意圖；
（2）寫(xiě)出要測(cè)定的物理量

玻璃管放在室溫中時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l₁，玻璃管浸在冰水內(nèi)時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l₂

，寫(xiě)出可直接應(yīng)用的物理量

冰水的溫度T₀

（3）寫(xiě)出計(jì)算室溫的表達(dá)式

T0l1

l2

．

Answer 1

分析：首先要知道使用這些器材測(cè)量大氣壓的原理：密封一部分氣體，改變它的長(zhǎng)度和壓強(qiáng)，然后使用玻意耳定律即可求出大氣壓．

解答：解：要測(cè)量室內(nèi)的溫度，可以密封一部分氣體，測(cè)出氣體的長(zhǎng)度l₁，再把玻璃管放在冰水混合物中，測(cè)出此時(shí)的氣體的長(zhǎng)度l₂，在變化的過(guò)程中，封閉氣體的壓強(qiáng)是不變的，根據(jù)等壓變化的蓋呂薩克定律可以求得室內(nèi)的溫度．
所以實(shí)驗(yàn)示意圖如下圖所示．

（2）要測(cè)量的物理量是：玻璃管放在室溫中時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l₁，玻璃管浸在冰水內(nèi)時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l₂．
可以直接應(yīng)用的物理量是：冰水的溫度T₀．
（3）根據(jù)蓋呂薩克定律可得，

V1

T

=

V2

T0

即

l1

T

=

l2

T0

解得 室溫T=

T0l1

l2

．
故答案為：（1）如上圖所示．
（2）玻璃管放在室溫中時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l₁，玻璃管浸在冰水內(nèi)時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度l₂
（3）

T0l1

l2

點(diǎn)評(píng)：該類(lèi)比較新穎的實(shí)驗(yàn)，首先要理解它們的實(shí)驗(yàn)原理，這是解決問(wèn)題的關(guān)鍵與核心．