20xx屆新教材一輪復習人教版-第十三章-第2節(jié)-固體-液體-氣體-學案(編輯修改稿)
2025-04-05 05:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 它是一個底部開口、上部封閉的容器,外形與鐘相似。潛水鐘在水下時其內(nèi)部上方空間里存有空氣,以滿足潛水員水下避險的需要。為計算方便,將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒。工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下,如圖所示。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g,大氣壓強為p0,H?h,忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。(1)求進入圓筒內(nèi)水的高度l。(2)保持H不變,壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出,求壓入的空氣在其壓強為p0時的體積。5.(2020全國卷Ⅲ)如圖所示,兩側(cè)粗細均勻、橫截面積相等、高度均為H=18 cm的U型管,左管上端封閉,右管上端開口。右管中有高h0=4 cm的水銀柱,水銀柱上表面離管口的距離l=12 cm。管底水平段的體積可忽略。環(huán)境溫度為T1=283 K,大氣壓強p0相當于76 cm水銀柱產(chǎn)生的壓強。(1)現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀(與原水銀柱之間無氣隙),恰好使水銀柱下端到達右管底部。此時水銀柱的高度為多少?(2)再將左管中密封氣體緩慢加熱,使水銀柱上表面恰與右管口平齊,此時密封氣體的溫度為多少?考點三 氣體狀態(tài)變化的圖像問題(師生共研)、不同溫度的兩條等溫線,不同體積的兩條等容線,不同壓強的兩條等壓線的關系。例如:在圖甲中,V1對應虛線為等容線,A、B分別是虛線與TT1兩線的交點,可以認為從B狀態(tài)通過等容升壓到A狀態(tài),溫度必然升高,所以T2T1。又如圖乙所示,A、B兩點的溫度相等,從B狀態(tài)到A狀態(tài)壓強增大,體積一定減小,所以V2V1。類別圖線特點舉例pVpV=CT(其中C為恒量),即pV之積越大的等溫線溫度越高,線離原點越遠p1Vp=CT1V,斜率k=CT,即斜率越大,溫度越高續(xù) 表類別圖線特點舉例pTp=CVT,斜率k=CV,即斜率越大,體積越小VTV=CPT,斜率k=Cp,即斜率越大,壓強越小【典例2】(2020黑龍江齊齊哈爾實驗中學)如圖所示,豎直放置的汽缸內(nèi)壁光滑,橫截面積為S=103 m2,活塞的質(zhì)量為m=2 kg,厚度不計。在A、B兩處設有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運動,103 m3,A、104 m3,外界大氣壓強p0=105 Pa。開始時活塞停在B處,溫度為27 ℃,現(xiàn)緩慢加熱缸內(nèi)氣體,直至327 ℃。求:(1)活塞剛離開B處時氣體的溫度t2。(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強。(3)在圖乙中畫出整個過程中的pV圖線。解題指導審題關鍵詞句分析解讀活塞停在B處開始時氣體的體積活塞剛離開B處時氣體的體積沒變,限制裝置對活塞沒有作用力A、104m3可求出活塞到達A處時氣體的體積破題(1)活塞剛離開B處時,對活塞受力分析,根據(jù)平衡條件求得封閉氣體的壓強,由等容變化規(guī)律求出活塞剛離開B處時氣體的溫度t2。(2)假設活塞能到達A處,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程求出缸內(nèi)氣體的壓強,如果此壓強大于活塞上升時的壓強,說明活塞到達A處。 氣體狀態(tài)變化的圖像的應用技巧(1)明確點、線的物理意義:求解氣體狀態(tài)變化的圖像問題,應當明確圖像上的點表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個平衡狀態(tài),它對應著三個狀態(tài)參量。圖像上的某一條直線段或曲線段表示一定量的理想氣體狀態(tài)變化的一個過程。(2)明確斜率的物理意義:在VT圖像(pT圖像)中,比較兩個狀態(tài)的壓強(或體積)大小,可以比較這兩個狀態(tài)到原點連線的斜率的大小,其規(guī)律是:斜率越大,壓強(或體積)越小。斜率越小,壓強(或體積)越大。對點演練6.[2019全國卷Ⅱ,33(1)]如pV圖所示,3三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態(tài),對應的溫度分別是TTT3。用NNN3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù),則N1 N2,T1 T3,N2 N3。(選填“大于”“小于”或“等于”)7.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化,其p1V圖線如圖所示,變化順序為a→b→c→d→a,圖中ab段延長線過坐標原點,cd線段與p軸垂直,da線段與1V軸垂直。則( )→b,壓強減小、溫度不變、體積增大→c,壓強增大、溫度降低、體積減小→d,壓強不變、溫度降低、體積減小→a,壓強減小、溫度升高、體積不變考點四 關聯(lián)氣體的狀態(tài)變化問題(師生共研)多個系統(tǒng)相互聯(lián)系的定質(zhì)量氣體問題,往往以壓強建立起系統(tǒng)間的關系,各系統(tǒng)獨立進行狀態(tài)分析,要確定每個研究對象的變化性質(zhì),分別應用相應的實驗定律,并充
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