2019_2020学年高中物理第2章气体定律与人类生活章末优化总结精练沪教版选修3_3.doc

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1、章末优化总结　气体压强的计算6关于气体压强的计算方法常见的情况有三种：1．参考液片法对于U形管内被封闭气体的压强等类型的问题，可以根据连通器原理，即同种液体在同一深度处压强相等，选取合适的较低液片(一般为气体与液体交界处或与交界处等高的液片)为研究对象，通过分析液片两侧的受力情况，建立力的平衡方程，从而解得所求气体的压强．2．平衡条件法被固体(如活塞等)封闭在静止容器中的气体压强的计算，可以恰当地选取固体(如活塞等)为研究对象，对其进行受力分析，然后根据力的平衡条件列出平衡方程，从而解得气体压强．3．动力学方法当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态时，欲求封闭气体的压强，首先要恰当地选择与气

2、体相关联的液柱或固体等为研究对象，并对其进行受力分析；然后根据牛顿运动定律列出方程，运用动力学方法求解气体的压强．　如图所示，一端封闭的U形管内封闭了一段气柱A.已知b、c段水银柱长h＝6cm，外界大气压p0为76cmHg，求气体A的压强pA.[解析]　选择开口端水银柱的下表面c为参考液片，c液片受到向下的压强为：pc＝pA＋ph①又c液体受到向上的压强等于大气压，即pc＝p0②由①②可得：pA＝p0－ph＝(76－6)cmHg＝70cmHg≈9.3×104Pa.[答案]　9.3×104Pa　气体状态变化的图像问题用图像表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象、直观、物理意义明朗等优点．利用

3、图像对气体状态、状态变化及规律进行分析，会给解答带来很大的方便.图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程．而理想气体状态方程实质上是三个实验定律的推广与拓展，它们可以由三个实验定律中的任意两个而得到．反之，我们也可以把状态方程分三种情况进行讨论．1．一定质量气体的等温变化图像(如图所示)2．一定质量气体的等容变化图像(如图所示)63．一定质量气体的等压变化图像(如图所示)如图所示为一定质量的理想气体的p－V图线，其中AC为一段双曲线．根据图线分析并计算：(1)气体状态从A→B，从B→C，从C→A各是什么变化

4、过程．(2)若tA＝527℃，那么tB为多少？并画出p－T图．[解析]　(1)从A→B为等容变化，从B→C为等压变化，从C→A为等温变化．(2)从A→B，根据查理定律得：＝，TB＝TA＝×(273＋527)K＝200K所以tB＝－73℃，p－T图如图所示．[答案]　(1)等容变化　等压变化　等温变化(2)－73℃　p－T图见解析　变质量问题分析分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解．1．打气问题向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题．只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的

5、问题转化为定质量气体的状态变化问题．这类问题常用状态方程的分态式求解，即：6＝＋＋…＋.2．抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看成是等温膨胀过程．3．分装问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题，用状态方程的分态式求解．4．漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解．如果选容器内剩余气体

6、为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，可用理想气体状态方程求解．一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲，抽气时如图乙)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，容器内的空气压强为p0，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(假定温度不变)(　　)A．np0，p0B.p0，p0C.p0，p0D.p0，p0[解析]　打气时，活塞每推动一次，把体积为V0、压强为p0的气体推入容器内，若活塞工作n次，就是把压强为p0、体积为nV0的气体压入容器内，容器内原来有压强为p0、体积为V的气体，现在全部充入容器中，根据玻意耳定律得

7、：p0(V＋nV0)＝p′V，所以p′＝p0＝p0.　6第一次抽气：p0V＝p1(V＋V0)，则p1＝p0；第二次抽气：p1V＝p2(V＋V0)，则p2＝p1＝p0；则第n次抽气后：pn＝p0.[答案]　D　汽缸类问题汽缸类问题是热学部分典型的物理综合题，它需要考查气体、汽缸或活塞等多个研究对象，涉及热学、力学乃至电学等物理知识，需要灵活、综合地应用知识来解决问题．1．解决汽缸类问题的一般思路(1)弄清题意，