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时间:2020-05-07
《2017粤教版高中物理选修(3-3)第15点《液柱移动方向的判断方法》word精讲精练.docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第15点 液柱移动方向的判断方法用液柱或活塞隔开的两部分气体,当气体温度变化时,往往气体的状态参量p、V、T都要发生变化,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,然后应用查理定律求解.其一般思路为:1.先假设液柱或活塞不发生移动,两部分气体均做等容变化.2.对两部分气体分别应用查理定律的分比式Δp=p,求出每部分气体压强的变化量Δp,并加以比较.对点例题 粗细均匀,两端封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分,如图1所示,已知两部分气体A和B的体积关系是
2、VB=3VA,且开始时温度相同,将玻璃管两端的气体温度均升高相同温度的过程中,水银将( )图1A.向A端移动B.向B端移动C.始终不动D.以上三种情况都有可能解题指导 假设水银柱不发生移动,则两部分均做等容变化,由查理定律的分比式Δp=p判断.由于pA=pB,ΔTA=ΔTB,TA=TB,所以ΔpA=ΔpB所以水银柱始终不动,故假设正确.答案 C特别提醒 此例题中是两边升温且液柱两边横截面积相等.所以只需比较压强的变化量.若是降温或液柱两边横截面积不相等,则应注意比较变化后液柱两边受力的大小,具
3、体分析如下:(1)如果液柱两端的横截面积相等,且Δp均大于零,意味着两部分气体的压强均增大,则液柱向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
4、Δp
5、较大的一方)移动;若Δp相等,则液柱不移动.(2)如果液柱两端的横截面积不相等,则应考虑液柱两端的受力变化(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
6、ΔpS
7、值较大的一方移动;若ΔpS相等,则液柱不移动.如图2所示,A气缸横截面积为500cm2,A、B
8、两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27℃的理想气体,中间用细管连接.细管中有一绝热活塞M,细管容积不计.现给左边的活塞N施加一个推力,使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A汽缸中的气体温度保持不变,活塞M保持在原位置不动.不计活塞与器壁、细管间的摩擦,周围大气压强为1atm=105Pa,当推力F=×103N时,求:图2(1)活塞N向右移动的距离是多少厘米?(2)B气缸中的气体升温到多少摄氏度?答案 (1)5cm (2)127℃解析 (1)pA′=pA+=×105
9、Pa对A中气体,由pAVA=pA′VA′得VA′=,解得VA′=VALA==20cmLA′==15cmΔx=LA-LA′=5cm(2)对B中气体,pB′=pA′=×105Pa由=解得TB′=TB=400K=127℃.
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