氣體的等溫變化

1、.氣體的等溫變化【學(xué)習(xí)目的】1知道氣體的溫度、體積和壓強(qiáng)為氣體的狀態(tài)參量2知道溫度、體積和壓強(qiáng)的準(zhǔn)確定義及各自的單位。3知道大氣壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)的特點(diǎn)及測量方法4會(huì)計(jì)算不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下密閉氣體的壓強(qiáng)。5知道什么是等溫變化6知道氣體等溫變化時(shí)應(yīng)遵守玻意耳定律及定律內(nèi)容和表達(dá)式7知道圖象上等溫變化的圖線及物理意義8掌握利用圖象和等溫變化規(guī)律分析解決實(shí)際問顳【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、氣體的狀態(tài)參量 用以描繪氣體宏觀性質(zhì)的物理量，叫狀態(tài)參量，對(duì)于一定質(zhì)量的某種氣體來說，描繪其宏觀性質(zhì)的物理量有溫度、體積、壓強(qiáng)三個(gè)我們把溫度、體積、壓強(qiáng)三個(gè)物理量叫氣體的狀態(tài)參量 1體積 1氣體的體積就是指氣體分子所能到達(dá)的空間

2、2單位：國際單位，常用單位還有 要點(diǎn)詮釋：氣體分子可以自由挪動(dòng)，所以氣體總要充滿容器的整個(gè)空間，因此氣體的體積就是容器的容積 2溫度 1溫度是表示物體冷熱程度的物理量 2溫度的微觀含義：溫度是物體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，表示物體內(nèi)部分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的劇烈程度 3溫度的兩個(gè)單位： 攝氏溫度：規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰水混合物的溫度為，沸水的溫度為表示符號(hào)為熱力學(xué)溫度：規(guī)定為熱力學(xué)溫度的。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度單位等大表示符號(hào)為，單位為開爾文，符號(hào)為。熱力學(xué)溫度是國際單位制中七個(gè)根本物理量之一稱為絕對(duì)零度，是低溫的極限。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是： ，一般地表示為 3壓強(qiáng) 1定義：氣體作用在器壁單位面積上的

3、壓力叫做氣體的壓強(qiáng) 2單位：國際單位，常用單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、毫米汞柱 3微觀解釋 氣體的壓強(qiáng)是由氣體中大量做無規(guī)那么熱運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁持續(xù)的碰撞產(chǎn)生的，壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 氣體壓強(qiáng)的決定因素 氣體分子的平均動(dòng)能與分子的密集程度分子平均動(dòng)能越大，分子碰撞器壁對(duì)器壁產(chǎn)生的作用力就越大，氣體的壓強(qiáng)就越大；在分子平均動(dòng)能一定時(shí)，氣體分子越密集，每秒撞擊器壁單位面積的分子數(shù)就越多，氣體壓強(qiáng)也就越大 理想氣體壓強(qiáng)公式 式中，是單位體積的分子數(shù)，表示分子分布的密集程度，是分子的平均動(dòng)能 要點(diǎn)詮釋：一定質(zhì)量的氣體，它的溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)狀態(tài)參量的變化是相關(guān)聯(lián)的假如這三

4、個(gè)量都不改變，那么氣體處于一定的狀態(tài)中；假如三個(gè)量中有兩個(gè)發(fā)生改變，或者三個(gè)都發(fā)生改變，那么氣體狀態(tài)發(fā)生了改變要點(diǎn)二、容器靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng) 1容器靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng)1連通器原理：在連通器中，同一液體中間液體不連續(xù)的同一程度液面上的壓強(qiáng)是相等的 2在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)時(shí)，應(yīng)特別注意是表示液面間豎直高度，不一定是液柱長度 3求由液體封閉的氣體壓強(qiáng)，應(yīng)選擇最低液面列平衡方程 4求由固體封閉如汽缸和活塞封閉氣體的壓強(qiáng)，應(yīng)對(duì)此固體如活塞或汽缸進(jìn)展受力分析，列出力平衡方程 要點(diǎn)詮釋：假設(shè)選取的是一個(gè)參考液片，那么液片自身重力不計(jì)；假設(shè)選取的是某段液

5、柱或固體，那么它們自身的重力也要加以考慮一般的計(jì)算步驟為：選取研究對(duì)象，分析對(duì)象的受力情況，建立力的平衡方程，假設(shè)可消去橫截面積，那么進(jìn)一步得到壓強(qiáng)平衡方程最后解方程得到封閉氣體的壓強(qiáng)，計(jì)算時(shí)要注意單位的正確使用 2容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng) 1當(dāng)容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選擇與氣體相關(guān)聯(lián)的液體柱、固體等作為研究對(duì)象，進(jìn)展受力分析，畫出分析圖示 2根據(jù)牛頓第二定律列出方程 3結(jié)合相關(guān)原理解方程，求出封閉氣體的壓強(qiáng) 4根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)展討論，得出結(jié)論 3氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng) 因密閉容器中的氣體密度一般很小，由氣體自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)極小，可以忽略不計(jì)，故氣體壓強(qiáng)由氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生，與地球引力無關(guān)氣體

6、對(duì)上下左右器壁的壓強(qiáng)大小都是相等的測量氣體壓強(qiáng)用壓強(qiáng)計(jì)如金屬壓強(qiáng)計(jì)測較大的壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)計(jì)測較小的壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)卻是由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對(duì)“浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)由于地球引力作用的原因，大氣層的分子密度上方小、下方大，從而使得大氣壓的值隨高度的增加而減小測量大氣壓強(qiáng)用氣壓計(jì)，它根據(jù)托里拆利管的原理制成，借助于一端封閉，另一端插入槽內(nèi)的玻璃管中的水銀柱高度來測量大氣壓強(qiáng)，其靜止時(shí)的讀數(shù)等于外界大氣壓強(qiáng)的值要點(diǎn)三、氣體的等溫變化 1等溫變化 氣體的狀態(tài)由狀態(tài)參量決定，對(duì)一定質(zhì)量的氣體來說，當(dāng)三個(gè)狀態(tài)參量都不變時(shí)，我們就說氣體的狀態(tài)一定否那么氣體的狀態(tài)就發(fā)生了變化對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，

7、壓強(qiáng)、溫度、體積三個(gè)狀態(tài)參量中只有一個(gè)量變而其他量不變是不可能的，起碼其中有兩個(gè)量變或三個(gè)量都發(fā)生變化 一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)發(fā)生的狀態(tài)變化過程，叫做氣體的等溫變化 2探究氣體等溫變化的規(guī)律 1實(shí)驗(yàn)：見課本P18 2數(shù)據(jù)處理以壓強(qiáng)為縱坐標(biāo)，以體積的為橫坐標(biāo)，把以上各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，得到如下圖圖象 要點(diǎn)詮釋：溫度控制 等溫變化本身已明確了控制變量的研究方法，做實(shí)驗(yàn)時(shí)要緩慢進(jìn)展，防止做功升溫，不要用手直接接觸氣體部分玻璃管，防止影響溫度 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 采用來處理，化曲線為直線，便于觀察規(guī)律和圖線描繪，這也是物理學(xué)研究的方法 3玻意耳定律 1內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，

8、壓強(qiáng)與體積成反比，即常量，或其中和分別表示氣體在兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積 2研究對(duì)象：一定質(zhì)量的氣體，且這一部分氣體保持溫度不變 3適用條件：壓強(qiáng)不太大與大氣壓相比，溫度不太低與室溫相比 4數(shù)學(xué)表達(dá)式：，或，或常數(shù) 要點(diǎn)詮釋：此定律中的恒量不是一個(gè)普通恒量，它與氣體所處的溫度上下有關(guān)，溫度越高，恒量越大 由于經(jīng)常使用或這兩種形式，故對(duì)單位要求使用同一單位即可要點(diǎn)四、氣體等溫變化的圖 1氣體等溫變化的圖1圖象一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)的圖象如下圖，圖象為雙曲線的一支 要點(diǎn)詮釋：平滑的曲線是雙曲線的一段。反映了在等溫情況下，一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)與體積成反比的規(guī)律 圖象上的點(diǎn)，代表的是一定質(zhì)量氣

9、體的一個(gè)狀態(tài) 這條曲線表示了一定質(zhì)量的氣體由一個(gè)狀態(tài)過渡到另一個(gè)狀態(tài)的過程，這個(gè)過程是一個(gè)等溫過程，因此該曲線也叫等溫線2圖象。一定質(zhì)量的氣體的圖象如下圖，圖線為延長線過原點(diǎn)的傾斜直線2對(duì)圖象的理解 1一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的，對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，溫度越高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與體積的乘積必然越大，在圖象上，圖線的位置也就相應(yīng)地越高由玻意耳定律恒量，其中恒量不是一個(gè)普通恒量。它隨氣體溫度的升高而增大，溫度越高，恒量越大，等溫線離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)如下圖條等溫線的關(guān)系為： 2等溫線的形狀為雙曲線，它描繪了一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間的關(guān)系根據(jù)圖線的形狀可知，與成反比 3圖

10、線的形狀應(yīng)當(dāng)是其延長線可以過原點(diǎn)的直線，但它也反映了一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，壓強(qiáng)與體積的反比關(guān)系，圖線的斜率越大，對(duì)應(yīng)的溫度越高 4。對(duì)等溫線上任一點(diǎn)作兩坐標(biāo)軸的平行線圍成的“矩形面積，表示該狀態(tài)下的值“面積越大，值就越大，對(duì)應(yīng)的值也越大，即溫度越高的等溫線離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)要點(diǎn)五、解題的方法技巧 1應(yīng)用玻意耳定律解題的一般步驟 1首先確定研究對(duì)象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件 2然后確定始末狀態(tài)及狀態(tài)參量 3最后根據(jù)玻意耳定律列方程求解注意統(tǒng)一單位 4注意分析隱含的條件，必要時(shí)還應(yīng)由力學(xué)或幾何知識(shí)列出輔助方程 5必要時(shí)還應(yīng)分析解答結(jié)果是否正確合理 2力、熱綜合題的解題思路 1將題目分解為

11、氣體狀態(tài)變化問題和力學(xué)問題兩部分 2對(duì)氣體狀態(tài)變化問題應(yīng)用玻意耳定律列方程 3對(duì)力學(xué)問題應(yīng)用力學(xué)規(guī)律和原理列方程 4聯(lián)立方程求解 要點(diǎn)詮釋：在解題過程中，一般情況下，氣體的壓強(qiáng)和體積的變化是聯(lián)絡(luò)兩部分知識(shí)的“橋梁 3汞柱挪動(dòng)問題的解法 當(dāng)被封閉氣體的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，將引起與之關(guān)聯(lián)的汞柱、活塞發(fā)生挪動(dòng)，是否挪動(dòng)以及如何挪動(dòng)的問題可以通過假設(shè)推理法來解決 1假設(shè)推理法：根據(jù)題設(shè)條件，假設(shè)發(fā)生某種特殊的物理現(xiàn)象或物理過程，運(yùn)用相應(yīng)的物理規(guī)律及有關(guān)知識(shí)進(jìn)展嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评恚贸稣_的答案巧用假設(shè)推理法可以化繁為簡，化難為易，快捷解題 2溫度不變情況下的液柱挪動(dòng)問題的特點(diǎn)是：在保持溫度不變的情況下改變其他題設(shè)

12、條件，從而引起封閉氣體的液柱的挪動(dòng)或液面的升降，或氣體體積的增減解決這類問題通常假設(shè)液柱不挪動(dòng)或液面不升降，或氣柱體積不變，然后從此假設(shè)出發(fā)，運(yùn)用玻意耳定律等有關(guān)知識(shí)進(jìn)展推論，求得正確解答 【典型例題】類型一、氣體的狀態(tài)參量例1甲、乙兩個(gè)一樣的密閉容器中分別裝有等質(zhì)量的同種氣體，甲、乙兩容器中氣體的壓強(qiáng)分別為，且，那么 A甲容器中氣體的溫度高于乙容器中氣體的溫度 B甲容器中氣體的溫度低于乙容器中氣體的溫度 C甲容器中氣體分子的平均動(dòng)能小于乙容器中氣體分子的平均動(dòng)能 D甲容器中氣體分子的平均動(dòng)能大于乙容器中氣體分子的平均動(dòng)能 【思路點(diǎn)撥】由理想氣體狀態(tài)方程判斷AB對(duì)錯(cuò)；由溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志

13、判斷CD對(duì)錯(cuò)?！敬鸢浮緽、C【解析】由理想氣體狀態(tài)方程可得：一定，越大，越大，即壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，故A錯(cuò)，B對(duì)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故C對(duì)，D錯(cuò)舉一反三:【變式1】某物體的溫度升高了，那么以下哪些說法是正確的？ A該物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能都增大了 B該物體內(nèi)所有分子的勢能都增大了C該物體內(nèi)分子平均動(dòng)能增大了 D該物體內(nèi)熱量增多了【答案】C【解析】溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志在某一溫度下，物體內(nèi)的各個(gè)分子運(yùn)動(dòng)的速度各不一樣，分子的動(dòng)能也就各不一樣，有的大，有的小，溫度只是反映了平均值，溫度升高，只是分子平均動(dòng)能增大，不是所有分子的動(dòng)能都增大，故A錯(cuò)，C對(duì)；分子勢能只與分子間隔 有關(guān)、與溫度無

14、關(guān)，溫度升高，分子勢能不一定增大。所以B錯(cuò)誤；分子動(dòng)能和分子勢能發(fā)生變化，與之對(duì)應(yīng)的是物體的內(nèi)能的增或減，不能稱為熱量增多或減少，故D錯(cuò)誤 【變式2】對(duì)于一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)方程，從微觀的角度解釋，以下說法中正確的選項(xiàng)是 A在溫度不變時(shí)，氣體的體積增大，分子每次與器壁碰撞時(shí)沖量減小，氣體壓強(qiáng)減小 B在壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體溫度升高，平均每個(gè)氣體分子對(duì)器壁產(chǎn)生的沖量增大，減少單位面積上碰撞次數(shù)，使體積增大 C在體積不變時(shí)，氣體的溫度升高，平均每個(gè)氣體分子對(duì)器壁產(chǎn)生的沖量增大，碰撞次數(shù)增多，壓強(qiáng)增大 D在體積不變時(shí)，氣體的溫度升高，平均每個(gè)氣體分子對(duì)器壁產(chǎn)生的沖量減小，壓強(qiáng)減小【答案】C【解析】溫度不

15、變時(shí)，氣體分子每次碰撞時(shí)的沖量不變，體積增大時(shí)，單位體積氣體分子數(shù)目減少，單位時(shí)間、單位面積上受到碰撞的次數(shù)減少，導(dǎo)致壓強(qiáng)降低，故A錯(cuò)；在壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度升高，平均每個(gè)氣體分子對(duì)器壁產(chǎn)生的沖量增大，同時(shí)在單位時(shí)間內(nèi)的碰撞次數(shù)有增多的趨勢，要保持壓強(qiáng)不變，應(yīng)使氣體體積增大，使單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上碰撞的次數(shù)減少，以維持壓強(qiáng)不變，故B錯(cuò)；體積不變時(shí)，溫度升高，平均每個(gè)氣體分子對(duì)器壁產(chǎn)生的沖量增大，同時(shí)在單位時(shí)間內(nèi)的碰撞次數(shù)就增多，壓強(qiáng)增大，故C對(duì)，D錯(cuò)類型二、容器靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求封閉氣體的壓強(qiáng) 例2如下圖，一個(gè)橫截面積為的圓筒形容器豎直放置，金屬圓板的上外表是程度的，下外表是傾斜的，下

16、外表與程度面的夾角為，圓板的質(zhì)量為，不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁的摩擦假設(shè)大氣壓強(qiáng)為，那么被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)等于 A B C D【答案】D【解析】為求氣體的壓強(qiáng)，應(yīng)以封閉氣體的圓板為研究對(duì)象，圓板受力如下圖：封閉氣體對(duì)圓板的壓力垂直圓板的下外表由豎直方向合力為零得得例3如下圖，在一輛靜止的小車上，豎直固定著兩端開口、內(nèi)徑均勻的U形管，U形管的豎直部分與程度部分的長度均為l，管內(nèi)裝有水銀，兩管內(nèi)水銀面距管口均為?，F(xiàn)將U形管的左端封閉，并讓小車程度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中U形管兩管內(nèi)水銀面的高度差恰好為。重力加速度為g，水銀的密度為，大氣壓強(qiáng)為p0=gl，環(huán)境溫度保持不變，求1左管中封閉

17、氣體的壓強(qiáng)p；2小車的加速度a。【解析】1以左管中封閉的氣體為研究對(duì)象，設(shè)U形管的橫截面積為S，由玻意耳定律解得    2以程度管內(nèi)長為l的水銀為研究對(duì)象，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律解得       【總結(jié)升華】封閉氣體的壓強(qiáng)，不僅與氣體的狀態(tài)變化有關(guān)，還與相關(guān)的水銀柱、活塞、汽缸等物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。解決這類問題的關(guān)鍵是要明確研究對(duì)象，分析研究對(duì)象的受力情況，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況，列研究對(duì)象的平衡方程或牛頓第二定律方程，然后解方程，就可求得封閉氣體的壓強(qiáng)。舉一反三: 【變式】如下圖，一端封閉粗細(xì)均勻的形管，其程度部分長為，形管繞開口臂的軸線以角速度勻

18、速轉(zhuǎn)動(dòng)，有長為的水銀柱封閉一段氣柱，假設(shè)處于形管程度部分的水銀柱的長度為，那么被封閉氣柱的壓強(qiáng)為_。設(shè)水銀的密度為，大氣壓強(qiáng)是【答案】【解析】設(shè)形管橫截面積為，被封閉氣壓強(qiáng)為，取程度部分水銀柱為研究對(duì)象，受力分析如下圖由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)及牛頓第二定律得所以 【總結(jié)升華】此題是一個(gè)關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)過程中求壓強(qiáng)的問題，要用勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力計(jì)算公式及圓周運(yùn)動(dòng)的半徑來確定，大家只要正確選取研究對(duì)象并能正確運(yùn)用規(guī)律就能解決問題。類型三、氣體的等溫變化、圖 例4假如畫出一定質(zhì)量某理想氣體等溫變化的圖象，應(yīng)該是什么樣的圖線？怎樣來比較不同等溫過程的溫度？【答案】見解析 【解析】由玻意耳定律，一定質(zhì)量的理想氣體，

19、溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)跟體積成反比，即和體積的倒數(shù)成正比 在圖象中，等溫線是一條通過原點(diǎn)的直線如下圖是表示同一氣體在、兩個(gè)不同溫度下做等溫變化的圖線讓氣體從溫度是的某一狀態(tài)經(jīng)過一個(gè)等容變化，溫度變化到，因?yàn)椋?，所以直線斜率越小表示溫度越低 【總結(jié)升華】在圖象中表示的等溫線比在圖象中表示的等溫線更簡單。舉一反三:【變式】氧氣瓶在儲(chǔ)存過程中，由于密封不嚴(yán)，其瓶內(nèi)氧氣的壓強(qiáng)和體積變化如圖中到所示，那么瓶內(nèi)氧氣的溫度 A一直升高 B一直下降 C先升高后降低 D不變【答案】D【解析】錯(cuò)解為B，錯(cuò)誤原因是只簡單地對(duì)及到的過程進(jìn)展分析后，作出各狀態(tài)下的等溫線，如圖，從圖中可以看出，從而誤選B，而忽略了只有一定

20、質(zhì)量的氣體才滿足 正確答案應(yīng)為D密封不嚴(yán)說明漏氣，說明氣體質(zhì)量變化，B不正確：“緩慢說明氧氣瓶中氧氣可充分同外界進(jìn)展熱交換，隱含與外界“等溫【總結(jié)升華】注重審題，挖掘題目的隱含條件是正確解題的前提。同時(shí)還應(yīng)明確玻意耳定律適用的條件是：氣體的質(zhì)量不變，氣體的溫度不變。類型四、各種解題的方法 例5粗細(xì)均勻的玻璃管，封閉一端長為一個(gè)人手持玻璃管開口向下潛入水中，當(dāng)潛到水下某深度時(shí)看到水進(jìn)入玻璃管口，求人潛入水中的深度取水面上大氣壓強(qiáng)為， 【思路點(diǎn)撥】明確研究對(duì)象，正確確定壓強(qiáng)，找準(zhǔn)初末狀態(tài)，確認(rèn)溫度不變，運(yùn)用玻意耳定律?！敬鸢浮?【解析】確定研究對(duì)象為被封閉的一部分氣體，玻璃管下潛的過程中氣體的狀態(tài)

21、變化可視為等溫過程 設(shè)潛入水下的深度為，玻璃管的橫截面積為氣體的初末狀態(tài)參量分別為初狀態(tài)：末狀態(tài)：由玻意耳定律得解得：【總結(jié)升華】明確研究對(duì)象、確認(rèn)溫度不變、找準(zhǔn)初末狀態(tài)、正確確定壓強(qiáng)是運(yùn)用玻意耳定律的關(guān)鍵。舉一反三:【變式1】圖中豎直圓筒是固定不動(dòng)的，粗筒橫截面積是細(xì)筒的倍，細(xì)筒足夠長，粗筒中兩輕質(zhì)活塞封有空氣，氣柱長，活塞上方的水銀深，兩活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)，用外力向上托住活塞，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平現(xiàn)使活塞緩慢上移，直至水銀的一半被推入細(xì)筒中，求活塞上移的間隔 設(shè)在整個(gè)過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強(qiáng)。相當(dāng)于高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)【答案】【解析】由水銀柱的高度可以求出氣體初

22、狀態(tài)的壓強(qiáng)；當(dāng)水銀的一半被推入細(xì)筒中時(shí)，由水銀的體積可以求出水銀柱的總高度，從而求出氣體末狀態(tài)的壓強(qiáng)然后運(yùn)用玻意耳定律求出氣體末狀態(tài)的體積，即可求得活塞上移的間隔 設(shè)氣體初狀態(tài)壓強(qiáng)為都以水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)作為壓強(qiáng)的單位，下同，那么。設(shè)氣體末狀態(tài)壓強(qiáng)為，粗筒的橫截面積為，那么有設(shè)末狀態(tài)氣柱的長度為，氣體體積為 由玻意耳定律得 活塞上移的間隔 代入數(shù)據(jù)得 【總結(jié)升華】此題容易在兩個(gè)問題上出現(xiàn)錯(cuò)誤：一個(gè)是對(duì)液體壓強(qiáng)及對(duì)壓強(qiáng)的傳遞不夠清楚，誤認(rèn)為初狀態(tài)時(shí)水銀只有的面積上受到大氣壓，其余的水銀由于不與外界大氣接觸，因此不受到大氣壓，從而導(dǎo)致值的表達(dá)式錯(cuò)誤。二是幾何關(guān)系上出錯(cuò)，搞不清一半水銀被推入細(xì)筒后，水銀柱的高度是多少，或列不出正確計(jì)算值的式?！咀兪?】如下圖，底部連通的均勻玻璃管，上端封閉，原先三管中水銀面在同一程度面上，假設(shè)再從底部緩慢注入一些水銀，那么三管中水銀面高度的情況為 A中最高 B中最高 C一樣高 D無法判斷【答案】B【解析】注入水銀前，注入水銀后，假設(shè)三管水銀面升高一樣的高度，對(duì)于管：同理，對(duì)于管： 即管水銀會(huì)上升最高，管上升最低，與假設(shè)矛盾，故應(yīng)選B【總結(jié)升華】由于氣體狀態(tài)變化時(shí)常常引起多個(gè)物理量的變化，這時(shí)往往很難直接作出判斷，我們可以采用假設(shè)法，先假設(shè)其中的某個(gè)量不變，再找出另外物理量的變化，然后利用規(guī)律再判斷該量的變化。例6如下圖為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的