高中物理 第4章 气体章末归纳提升 鲁科版选修3-3

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1、气体状态变化的图象问题对于气体变化的图象，由于图象的形式灵活多变，含义各不相同，考查的内容又比较丰富，同学们处理起来有一定的难度，要解决好这类问题，应从以下几个方面入手：1．看清坐标轴，理解图象的意义．2．观察图象，弄清图中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化．3．若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图象(如等温线、等容线或等压线)实现两个状态的比较．4．涉及微观量的考查时，要注意各宏观量和相应微观量的对应关系．5．考查气体的做功情况时，关键看体积，体积变大时，气

2、体对外做功，体积变小时，外界对气体做功，体积不变则不做功．确定内能的变化，关键看温度的变化．　如图4－1甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.一定质量气体的状态变化图象图4－1(1)说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值．(2)请在图4－2乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的p－T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．【解析】　(1)由

3、图甲可以看出，A与B的连线的延长线过原点，所以A→B是一个等压变化过程，即pA＝pB.根据盖·吕萨克定律可知：＝，TA＝TB＝×300K＝200K.(2)由图甲可知，由B→C是等容变化过程，根据查理定律得：＝，所以pC＝pB＝·pB＝pB＝pA＝×1.5×105Pa＝2.0×105Pa.则可画出由状态A→B→C的p－T图象如图所示．【答案】　(1)200K　(2)见解析图图4－21．一定质量的理想气体经过一系列过程，如图4－2所示．下列说法中正确的是(　　)A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小B．

4、b→c过程中，气体压强不变，体积增大C．c→a过程中，气体压强增大，体积减小D．c→a过程中，气体温度升高，体积不变【解析】　由p－t图象知，a→b为等温过程．根据p1V1＝p2V2，气体压强减小，则体积增大，A正确．b→c为等压过程，根据＝，温度降低，则体积减小，B错误．c→a为等容过程，根据＝，气体压强增大，温度升高，C错误，D正确．【答案】　AD液柱移动类问题分析1.假设法此类问题的特点是：气体的状态参量p、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后

5、应用查理定律可以简单地求解．其一般思路为：(1)先假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均作等容变化．(2)对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp＝p，求出每部分气体压强的变化量Δp，并加以比较．(3)如果液柱(或活塞)两端的横截面积相等，则若Δp均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱(或活塞)向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱向压强减小量较大的一方(即

6、Δp

7、较大的一方)移动；若Δp相等，则液柱不移动．(4)如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等，

8、则应考虑液柱(或活塞)两端的受力变化(ΔpS)．若Δp均大于零，则液柱向ΔpS较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱向

9、ΔpS

10、值较大的一方移动；若ΔpS相等，则液柱不移动．2．极限法所谓极限法就是将问题推向极端．如在讨论压强大小变化时，将变化较大的压强推向无穷大，而将变化较小的压强推向零．这样使复杂的问题变得简单明了．3．图象法对于液柱两端横截面积相等的气体，在判断水银柱移动时，可以先假设体积不变，利用p－T图象判断出压强的变化量Δp，从而判断水银柱的移动．具体做法是：(1)在p－T图象中画出两条等

11、容线．(2)根据题设条件判断两部分气体各自对应的等容线．(3)根据温度的变化判断压强的变化．　图4－3如图4－3所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分．已知l2＝2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同)【解析】　水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差Δp＝p1－p2＝h.温度升高后，两部分气体的压强都增大，若Δp1＞Δp2，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动；若Δp1＜Δp2，水银柱向

12、下移动；若Δp1＝Δp2，水银柱不动．(1)假设法假设水银柱不动，两部分气体都作等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：上段：＝得Δp2＝p2.下段：Δp1＝p1，又因为ΔT2＝ΔT1，T1＝T2，p1＝p2＋h＞p2，得Δp1＞p2，所以水银柱上移．(2)图象法在同一p－T图上画出两段气柱的等容线，如图所示．因为在温度相同时，p1＞p2，所以气柱l1等容线的斜率较大，当两气柱升高相同的温度ΔT时，其压强的增量Δp1＞Δp2，所以水银柱上移．(3)极限法