Question

（2000?上海）現有一根粗細均勻長約40厘米，兩端開口的玻璃管，內有一小段水柱，一個彈簧秤，一把毫米刻度尺，一小塊橡皮泥，一個足夠高的玻璃容器，內盛有冰和水的混合物，選用合適的器材，設計一個實驗，估測當時的室內溫度，要求：（1）畫出實驗示意圖；
（2）寫出要測定的物理量

玻璃管放在室溫中時空氣柱的長度l₁，玻璃管浸在冰水內時空氣柱的長度l₂

，寫出可直接應用的物理量

冰水的溫度T₀

（3）寫出計算室溫的表達式

T0l1

l2

．

Answer 1

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

解答：解：要測量室內的溫度，可以密封一部分氣體，測出氣體的長度l₁，再把玻璃管放在冰水混合物中，測出此時的氣體的長度l₂，在變化的過程中，封閉氣體的壓強是不變的，根據等壓變化的蓋呂薩克定律可以求得室內的溫度．
所以實驗示意圖如下圖所示．

（2）要測量的物理量是：玻璃管放在室溫中時空氣柱的長度l₁，玻璃管浸在冰水內時空氣柱的長度l₂．
可以直接應用的物理量是：冰水的溫度T₀．
（3）根據蓋呂薩克定律可得，

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空氣柱的長度l₁，玻璃管浸在冰水內時空氣柱的長度l₂
（3）

T0l1

l2

點評：該類比較新穎的實驗，首先要理解它們的實驗原理，這是解決問題的關鍵與核心．