2018年高考物理一轮复习专题十气体实验定律综合应用精讲深剖20171102361.doc
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1、专题十 气体实验定律综合应用【专题解读】1.本专题是气体实验定律在玻璃管液封模型和汽缸活塞类模型中的应用,高考在选考模块中通常以计算题的形式命题2学好本专题可以帮助同学们熟练的选取研究对象和状态变化过程,掌握处理两类模型问题的基本思路和方法3本专题用到的相关知识和方法有:受力分析、压强的求解方法、气体实验定律等考向一玻璃管液封模型1三大气体实验定律(1)玻意耳定律(等温变化):p1V1p2V2或pVC(常数)(2)查理定律(等容变化):或C(常数)(3)盖吕萨克定律(等压变化):或C(常数)2利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路3玻璃管液封模型求液柱封闭的气体压强时,一般以液柱为研究对
2、象分析受力、列平衡方程,要注意:(1)液体因重力产生的压强大小为pgh(其中h为至液面的竖直高度);(2)不要漏掉大气压强,同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力;(3)有时可直接应用连通器原理连通器内静止的液体,同种液体在同一水平面上各处压强相等;(4)当液体为水银时,可灵活应用压强单位“cmHg”等,使计算过程简捷【例1】如图1所示,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;A侧空气柱的长度为l10.0 cm,B侧水银面比A侧的高h3.0 cm.现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h110.0 cm时将开关K关闭已知大气压强p
3、075.0 cmHg.图1(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度;(2)此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度【答案】(1)12.0 cm(2)13.2 cm方法总结气体实验定律的应用技巧1用气体实验定律解题的关键是恰当地选取研究对象(必须是一定质量的气体),搞清气体初、末状态的状态参量,正确判断出气体状态变化的过程是属于等温、等压还是等容过程,然后列方程求解2分析气体状态变化过程的特征要注意以下两个方面:一是根据题目的条件进行论证(比如从力学的角度分析压强的情况,判断是否属于等压过程);二是注意挖掘题目的隐含条件(比如缓慢压缩导热良好的汽缸中的气体,
4、意味着气体温度与环境温度保持相等)阶梯练习1如图2所示,一细U型管两端开口,用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部,初始状态时气体温度为280 K,管的各部分尺寸如图所示,图中封闭空气柱长度L120 cm.其余部分长度分别为L215 cm,L310 cm, h14 cm,h220 cm;现使气体温度缓慢升高,取大气压强为p076 cmHg,求:图2(1)气体温度升高到多少时右侧水银柱开始全部进入竖直管;(2)气体温度升高到多少时右侧水银柱与管口相平【答案】(1)630 K(2)787.5 K2在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差p与气泡半径r之间的关系为p,其中0.070
5、N/m.现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升已知大气压强p01.0105 Pa,水的密度1.0103 kg/m3,重力加速度大小g10 m/s2.(1)求在水下10 m处气泡内外的压强差;(2)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值【答案】(1)28 Pa(2)考向二汽缸活塞类模型1解题思路(1)弄清题意,确定研究对象,一般地说,研究对象分两类:一类是热学研究对象(一定质量的理想气体);另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)(2)分析清楚题目所述的物理过程,对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程,依据气体实验定律列出
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- 2018 年高 物理 一轮 复习 专题 气体 实验 定律 综合 应用 精讲深剖 20171102361
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