高中物理選修3-3《氣體》重點題型

1、選修3-3氣體復習一、氣體壓強的計算（一）.液體封閉的靜止容器中氣體的壓強 1. 知識要點（1）液體在距液面深度為h處產(chǎn)生的壓強：（式中表示液體的密度）。（2）連通器原理：在連通器中，同種液體的同一水平面上的壓強相等； 2. 典型例1 如圖1、2、3、4玻璃管中都灌有水銀，分別求出四種情況下被封閉氣體A的壓強（設(shè)大氣壓強）。練習:1如圖所示，粗細均勻的豎直倒置的U型管右端封閉，左端開口插入水銀槽中，封閉著兩段空氣柱1和2。已知h1=15cm，h2=12cm，外界大氣壓強p0=76cmHg，求空氣柱1和2的壓強。 2. 有一段12cm長汞柱，在均勻玻璃管中封住了一定質(zhì)量的氣體。如圖所示。若管中向

2、上將玻璃管放置在一個傾角為30的光滑斜面上。在下滑過程中被封閉氣體的壓強（設(shè)大氣壓強為P0=76cmHg）為（? ）A. 76cmHg? B. 82cmHgC. 88cmHg? D. 70cmHg（二）.活塞封閉的靜止容器中氣體的壓強1. 解題的基本思路（1）對活塞（或氣缸）進行受力分析，畫出受力示意圖；（2）列出活塞（或氣缸）的平衡方程，求出未知量。注意：不要忘記氣缸底部和活塞外面的大氣壓。2. 典例例2 如圖5所示，一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓板A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為，圓板的質(zhì)量為M。不計圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦。若大氣壓強為P0，則被圓

3、板封閉在容器中的氣體壓強P等于（ ）A. B. C. D. 練習:3如圖所示，活塞質(zhì)量為m，缸套質(zhì)量為M，通過彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而活塞與缸套間無摩擦,活塞面積為S，則下列說法正確的是( )(P0為大氣壓強)A、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向上，大小為MgB、內(nèi)外空氣對缸套的總作用力方向向下，大小為mgC、氣缸內(nèi)空氣壓強為P0-Mg/SD、氣缸內(nèi)空氣壓強為P0+mg/S4. 如圖7，氣缸由兩個橫截面不同的圓筒連接而成?；钊鸄、B 被輕剛性細桿連接在一起，可無摩擦移動。A、B的質(zhì)量分別為mA=12kg，mB=8.0kg，橫截面積分別為SA=4.0102m2，SB=2.0

4、102m2。一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間?；钊鈧?cè)大氣壓強P0=1.0105Pa。（1）氣缸水平放置達到如圖7所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強。（2）現(xiàn)將氣缸豎直放置，達到平衡后。求此時氣體的壓強。取重力加速度g=10m/s2。二、圖像類問題一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化時，可以用圖像表示氣體狀態(tài)的變化過程。應用圖像解題，形象、直觀、思路清晰，既能達到化難為易的目的，又能訓練學生靈活多變的思維能力。1、利用圖像判斷氣體狀態(tài)變化過程, 和能的轉(zhuǎn)化和守恒定律判斷氣體做功、熱傳遞及氣體內(nèi)能的變化例3一定質(zhì)量的理想氣體，溫度經(jīng)過不同狀態(tài)變化回到初始狀態(tài)溫度，可能的過程是：A.先等壓膨脹，后等容降壓 B

5、.先等壓壓縮，后等容降壓C.先等容升壓，后等壓膨脹 D.先等容降壓，后等壓膨脹例4一定質(zhì)量的理想氣體沿如圖所示箭頭方向發(fā)生狀態(tài)變化，則下列說法正確的是：A.ab過程放熱，內(nèi)能減少B.bc過程吸收的熱量多于做功值C.ca過程內(nèi)能一直不變D.完成一個循環(huán)過程，氣體放出熱量練習5.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的p-T圖像如圖所示,由圖像 知().(A)氣體在a、b、c三個狀態(tài)的密度acb(B)在ab的過程中,氣體的內(nèi)能增加(C)在bc的過程中,氣體分子的平均動能增大(D)在ca的過程中,氣體放熱6.一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖中直線段AB所示，C是AB的中點，則().(A)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B

6、的過程中，氣體的內(nèi)能保持不變(B)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程巾，氣體的溫度先升高后降低(C)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C，氣體一定吸熱(D)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的整個過程，氣體一定吸熱2、圖像與規(guī)律的轉(zhuǎn)換, 圖像與圖像之間的轉(zhuǎn)換.通過對物理圖像的分析，根據(jù)圖像提供的物理信息，我們可以將圖像反映的物理過程“還原”成數(shù)學公式，而達到快捷、準確的解題目的。理想氣體狀態(tài)變化的過程，可以用不同的圖像描述，已知某個圖像，可以根據(jù)這一圖像轉(zhuǎn)換成另一圖像。如由P-V圖像變成P-T圖像或V-T圖像。例5 如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象已知氣體在狀態(tài)A時的壓強是1.5105Pa.（1）說

7、出A到B過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖像提供的信息，計算圖中TA的溫度值A(chǔ)B CV/m30.60.4O TA 300 400 T/K甲乙2.01.51.00.5P/105pa0 1 2 3 4 T/100K（2）請在圖乙坐標系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的P-T圖像，并在圖線相應位置上標出字母A、B、C如果需要計算才能確定有關(guān)坐標值，請寫出計算過程練習7、如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度不計，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，B左面汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.1V0。開始時活塞在B處，缸內(nèi)氣體的壓強為0.9p0（p0為大氣壓強），溫度為297K

8、，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，直至399.3K。求：（1）活塞剛離開B處時的溫度TB；（2）缸內(nèi)氣體最后的壓強p；（3）在右圖中畫出整個過程的p-V圖線。三、綜合提升例6：上端開口、豎直放置的玻璃管，內(nèi)橫截面積為0.10 cm2，管中有一段15 cm長的水銀柱將一些空氣封閉在管中，如右圖所示，此時氣體的溫度為27.當溫度升高到30時，為了使氣體體積不變，需要再注入多少克水銀？設(shè)大氣壓強為p075 cmHg且不變，水銀密度13.6 g/cm3.例7：如圖所示U形管左端開口、右端封閉，左管水銀面到管口為18.6 cm，右端封閉的空氣柱長為10cm，外界大氣壓強Po75cmHg，在溫度保持不變的情況下，由

9、左管開口處慢慢地向管內(nèi)灌入水銀，試求再灌入管中的水銀柱長度最多為多少厘米？例8：放在光滑水平面上的氣缸，如圖7所示，缸體的質(zhì)量為M，活塞的質(zhì)量為m，靜止時活塞距缸底L0，活塞面積為S，外界大氣壓強為p0，現(xiàn)水平推力向左推活塞，使活塞和氣缸以共同加速度向左加速運動時，活塞到氣缸底的距離變?yōu)長，求向左的加速度多大？水平推力多大？(假設(shè)氣體的溫度不變)例9. 如圖87，粗細均勻，兩端開口的U型管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水平部分BC 長為14cm ，一空氣柱將管內(nèi)水銀分割成左右兩段，大氣壓強相當與高為76cmHg的壓強。（1）當空氣柱溫度為T0=273K，長為L0=8cm時BC管內(nèi)左邊水銀柱長2cm，AB管內(nèi)水銀柱長也是2cm，則右邊水銀柱總是長多少？（2）當空氣柱溫度升高到多少時，左邊的水銀恰好全部進入豎直管AB內(nèi)？（3）當空氣柱溫度為490K時，兩豎直管內(nèi)水銀柱上表面高度各為多少？僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fr den persnlichen fr Studien,