2019年高考物理一轮复习第十三章热学专题强化十四应用气体实验定律解决两类模型问题学案

专题强化十四 应用气体实验定律解决两类模型问题专题解读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

专题强化十四 应用气体实验定律解决两类模型问题 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. 命题点一 玻璃管液封模型 1.三大气体实验定律 pVpVpVC (1)玻意耳定律(等温变化):=或=(常数). 1122 p1T1p2T2 pT C (2)查理定律(等容变化):=或=(常数). V1T1V2T2 VT C (3)盖—吕萨克定律(等压变化):=或=(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象分析受力、列平衡方程,要注意: pρghh (1)液体因重力产生的压强大小为=(其中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;

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专题强化十四应用气体实验定律解决两类模型问题专题解读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.命题点一玻璃管液封模型1.三大气体实验定律pVpVpVC(1)玻意耳定律(等温变化):=或=(常数).1122Cp1T1p2T2pT(2)查理定律(等容变化):=或=(常数).CV1T1V2T2VT(3)盖—吕萨克定律(等压变化):=或=(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象分析受力、列平衡方程,要注意:pρghh(1)液体因重力产生的压强大小为=(其中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.A例1(2015·新课标全国Ⅱ·33(2))如图1,一粗细均匀的U形管竖直放置,侧上端封闭,BAlB侧上端与大气相通,下端开口处开关K关闭;侧空气柱的长度为=10.0cm,侧水银面Ah比侧的高=3.0cm.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hp为=10.0cm时将开关K关闭.已知大气压强=75.0cmHg.10图1A(1)求放出部分水银后侧空气柱的长度;BAB(2)此后再向侧注入水银,使、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)12.0cm(2)13.2cmAlp解析(1)以cmHg为压强单位.设侧空气柱长度=10.0cm时的压强为;当两侧水银面hlp的高度差为=10.0cm时,空气柱的长度为,压强为.111plpl由玻意耳定律得=①11pph由力学平衡条件得=+②0BpA打开开关K放出水银的过程中,侧水银面处的压强始终为,而侧水银面处的压强随空0BABA气柱长度的增加逐渐减小,、两侧水银面的高度差也随之减小,直至侧水银面低于h侧水银面为止.由力学平衡条件有1pph=-③101l联立①②③式,并代入题给数据得=12.0cm④1ABAlp(2)当、两侧的水银面达到同一高度时,设侧空气柱的长度为,压强为.22plpl由玻意耳定律得=⑤22pp由力学平衡条件有=⑥20l联立②⑤⑥式,并代入题给数据得=10.4cm⑦2
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