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(2012全国 初中应用物理知识竞赛复赛)双活塞气压计是一种可以消除活塞自重影响、对低压'容器内的压强进行测量的装置。如图3所示,在*、乙两个空腔容器中各有一个活塞A和B,其中活塞A的截面上下一致,称为自由活塞,其横截面积为S1;活塞B的上下截面不等,称为差动活塞,其上下两部分的横截面积分别为S2和S3。乙容器的上、下两部分彼此隔绝,不能相互渗气、渗油。C为带有阀门K1的工作液体的接口,工作液体充满*容器和乙容器的上部空腔;D为带有阀门K2的接口,可接待测容器;E为带有阀门K3的接口,可与抽气机相连。测量前要先校正零位平衡:K1关闭, K2打开,D口不连接待测容器,在两活塞上面放置砝码(图中未画出),调节砝码的质量使两活塞升起的高度相同。进行测量时,要将待测量的容器接在D口上,并关闭K2、打开K3,开动抽气机进行抽气,待乙容器下部空腔内接近真空时,关闭K3、打开K2,此时差动活塞B己有所下降,在自由活塞A上再加放重为G的砝码时,A、B两活塞的上表面恰好能恢复等高。 己知进行测量时大气压强为p0 ,求待测容器内气体的压强p。根据帕斯卡定律可知:加在密闭液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递。
【回答】
在自由活塞A上再加放重为G的砝码时,A活塞对工作液体增加的压强为
。 2分
根据帕斯卡定律,工作液体对活塞B向上增加的压力为。……………4分
又因为活塞B下底面向上减小的气体压力为。
因为活塞B能够回到原来的高度,所以。……4分
即
所以待测容器内的气体压强为…4分
知识点:物理竞赛
题型:计算题