專題15.2 氣體、固體和液體【講】【學(xué)生版】-高考物理一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)_第1頁
專題15.2 氣體、固體和液體【講】【學(xué)生版】-高考物理一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)_第2頁
專題15.2 氣體、固體和液體【講】【學(xué)生版】-高考物理一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)_第3頁
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專題15.2氣體、固體和液體【講】目錄TOC\o"1-3"\h\u一講核心素養(yǎng) 1二講必備知識 1【知識點(diǎn)一】固體和液體性質(zhì)的理解 1【知識點(diǎn)二】汽體的性質(zhì) 5【知識點(diǎn)三】氣體實(shí)驗(yàn)定律 7三.講關(guān)鍵能力 10能力點(diǎn)一氣體狀態(tài)變化的圖像問題 10能力點(diǎn)二會用“兩類模型”求解氣體壓強(qiáng) 13能力點(diǎn)三探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系 17一講核心素養(yǎng)物理觀念:晶體、飽和汽、未飽和汽、相對濕度、液晶。1.了解固體的微觀結(jié)構(gòu),知道晶體和非晶體的特點(diǎn),了解液晶的主要性質(zhì).2.了解表面張力現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象,知道它們的產(chǎn)生原因.3.掌握氣體壓強(qiáng)的計(jì)算方法及氣體壓強(qiáng)的微觀解釋.4.能用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決實(shí)際問題,并會分析氣體圖象問題.科學(xué)態(tài)度:能列舉生活中的晶體和非晶體。通過實(shí)例,了解液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的應(yīng)用。3.科學(xué)探究:探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體能的關(guān)系。了解氣體實(shí)驗(yàn)定律。知道理想氣體模型。能用分子動理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體壓強(qiáng)和氣體實(shí)驗(yàn)定律。二講必備知識【知識點(diǎn)一】固體和液體性質(zhì)的理解1.晶體和非晶體分類比較項(xiàng)目晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則金屬熔點(diǎn)確定確定不確定物質(zhì)性質(zhì)各向異性各向同性各向同性原子排列有規(guī)則每個(gè)晶粒的排列無規(guī)則無規(guī)則典型物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽玻璃、橡膠轉(zhuǎn)化晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化2.晶體的微觀結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):組成晶體的物質(zhì)微粒有規(guī)則地、周期性地在空間排列。(2)用晶體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋晶體的特點(diǎn):現(xiàn)象原因晶體有規(guī)則的外形由于內(nèi)部微粒有規(guī)則的排列晶體各向異性由于內(nèi)部從任一結(jié)點(diǎn)出發(fā)在不同方向的相同距離上的微粒數(shù)不同晶體的多形性由于組成晶體的微粒可以形成不同的空間點(diǎn)陣3.對晶體與非晶體的進(jìn)一步說明(1)同一種物質(zhì)在不同的條件下可能是晶體也可能是非晶體,晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。(2)晶體中的多晶體具有各向同性,晶體中的單晶體具有各向異性,但單晶體并不一定在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。4.液體的表面張力(1)概念液體表面各部分間互相吸引的力。(2)作用液體的表面張力使液面具有收縮到表面積最小的趨勢。(3)方向表面張力跟液面相切,且跟這部分液面的分界線垂直。(4)大小液體的溫度越高,表面張力越??;液體中溶有雜質(zhì)時(shí),表面張力變??;液體的密度越大,表面張力越大。(5)原因液體跟氣體接觸的表面存在一個(gè)薄層,叫做表面層,表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏,分子間的距離比液體內(nèi)部大一些,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力。就象你要把彈簧拉開些,彈簧反而表現(xiàn)具有收縮的趨勢。5.液晶(1)液晶分子既保持排列有序而顯示各向異性,又可以自由移動位置,保持了液體的流動性。(2)液晶分子的位置無序使它像液體,排列有序使它像晶體。液晶分子和固態(tài)分子排列不相同,又不可以像液體一樣任意流動,所以和液態(tài)分子排列不相同,(3)液晶分子的排列從某個(gè)方向看比較整齊,而從另外一個(gè)方向看則是雜亂無章的。(4)液晶的物理性質(zhì)很容易在外界的影響下發(fā)生改變。當(dāng)液晶通電時(shí)導(dǎo)通,排列變得有秩序,使光線容易通過;不通電時(shí)排列混亂,阻止光線通過。所以液晶的光學(xué)性質(zhì)隨外加電壓的變化而變化.(5)通常在一定溫度范圍內(nèi)才顯現(xiàn)液晶相的物質(zhì)。6.對液體性質(zhì)的兩點(diǎn)說明(1)液體表面層、附著層的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是導(dǎo)致表面張力的根本原因。(2)液晶是一類處于液態(tài)和固態(tài)之間的特殊物質(zhì),其分子間的作用力較強(qiáng),在體積發(fā)生變化時(shí)需要考慮分子間力的作用,分子勢能和體積有關(guān)?!纠?】(多選)(2021·衡水金卷模擬)下列說法正確的是()A.在毛細(xì)現(xiàn)象中,毛細(xì)管中的液面有的升高,有的降低,這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)B.脫脂棉脫脂的目的在于使它從不被水浸潤變?yōu)榭梢员凰櫍员阄∷幰篊.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明蜂蠟是晶體D.在空間站完全失重的環(huán)境下,水滴能收縮成標(biāo)準(zhǔn)的球形是因?yàn)橐后w表面張力的作用E.在一定溫度下,當(dāng)人們感到潮濕時(shí),水蒸發(fā)慢,空氣的絕對濕度一定較大【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念?!炯记煽偨Y(jié)】1.晶體和非晶體(1)凡是具有確定熔點(diǎn)的物體必定是晶體,反之,必是非晶體。(2)凡是具有各向異性的物體必定是晶體,且是單晶體。(3)單晶體具有各向異性,但不是在各種物理性質(zhì)上都表現(xiàn)出各向異性。(4)晶體和非晶體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。2.液體表面張力形成原因表面層中分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大,分子間的相互作用力表現(xiàn)為引力表面特性表面層分子間的引力使液面產(chǎn)生了表面張力,使液體表面好像一層繃緊的彈性薄膜表面張力的方向和液面相切,垂直于液面上的各條分界線表面張力的效果表面張力使液體表面具有收縮趨勢,使液體表面積趨于最小,而在體積相同的條件下,球形的表面積最小典型現(xiàn)象球形液滴、肥皂泡、漣波、毛細(xì)現(xiàn)象,浸潤和不浸潤【變式訓(xùn)練1】(多選)(2021·武漢模擬)(多選)下列關(guān)于晶體以及非晶體的理解正確的是()A.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)B.單晶體具有固定的熔點(diǎn),多晶體沒有固定的熔點(diǎn)C.有的物質(zhì)在不同條件下能夠生成不同晶體,是因?yàn)榻M成它們的微粒能夠按照不同規(guī)則在空間分布D.固體可以分為晶體和非晶體兩類,晶體、非晶體是絕對的,是不可以相互轉(zhuǎn)化的【變式訓(xùn)練2】(多選)下列說法正確的是()A.通常金屬在各個(gè)方向的物理性質(zhì)都相同,所以金屬是非晶體B.液體溫度越高,懸浮顆粒越小,布朗運(yùn)動越劇烈C.物體內(nèi)熱運(yùn)動速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度有關(guān)D.一滴體積為V的油酸酒精溶液在水面上形成的面積為S,則油膜分子直徑為eq\f(V,S)【變式訓(xùn)練3】(2021·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市二模)關(guān)于下列實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象的說法正確的是()A.液晶光學(xué)性質(zhì)與某些多晶體相似,具有各向同性B.氣體失去容器的約束就會散開,是因?yàn)榉肿娱g存在斥力C.同一種液體的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)有關(guān),壓強(qiáng)越小,沸點(diǎn)越高D.由于液體表面層內(nèi)的分子間距大于r0,從而形成表面張力【知識點(diǎn)二】汽體的性質(zhì)1.飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓(1)飽和汽:在密閉容器中的液體不斷地蒸發(fā),液面上的蒸汽也不斷地液化,當(dāng)這兩個(gè)同時(shí)存在的過程達(dá)到動態(tài)平衡時(shí),宏觀的蒸發(fā)也就停止了,這種與液體處于動態(tài)平衡的蒸汽叫做飽和汽.沒有達(dá)到飽和狀態(tài)的蒸汽叫做未飽和汽.(2)在一定溫度下,飽和汽的分子數(shù)密度是一定的,因而飽和汽的壓強(qiáng)也是一定的,這個(gè)壓強(qiáng)叫做這種液體的飽和汽壓.(3)飽和汽壓隨溫度的升高而增大,飽和汽壓與蒸汽所占的體積無關(guān),與該蒸汽中有無其他氣體也無關(guān).(4)把未飽和汽變成飽和汽的方法①在體積不變的條件下,降低未飽和汽的溫度,可以使在較高的溫度時(shí)的未飽和汽變成較低溫度時(shí)的飽和汽.②在溫度不變的條件下,增大蒸汽壓強(qiáng)可以使未飽和汽變成飽和汽.2.濕度(1)絕對濕度空氣的濕度可以用空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)p1來表示,這樣表示的濕度叫做空氣的絕對濕度.(2)相對濕度①我們常用空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓之比來描述空氣的潮濕程度,并把這個(gè)比值叫做空氣的相對濕度,即相對濕度=eq\f(水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng),同溫度水的飽和汽壓).②相對濕度定義B=eq\f(p,ps)×100%,式中p為空氣中所含水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng),ps為同一溫度下水的飽和汽壓,ps在不同溫度下的值是不同的,溫度越高,ps越大;③相對濕度為100%,說明在當(dāng)時(shí)的溫度下,空氣中所含水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)已達(dá)到飽和汽壓;④絕對濕度p不變時(shí),氣溫降低,ps減小,相對濕度增加;氣溫升高,相對濕度則減小。(3)濕度計(jì)空氣的相對濕度常用濕度計(jì)來測量.因?yàn)楦蓾衽轁穸扔?jì)由兩支相同的溫度計(jì)組成,其中一支溫度計(jì)的玻璃泡上包有棉紗,棉紗的另一端浸在水中,是濕泡溫度計(jì),由于水蒸發(fā)吸熱,濕泡溫度計(jì)的示數(shù)總小于干泡溫度計(jì)的示數(shù).相對濕度越小,濕泡溫度計(jì)上的水蒸發(fā)越快,干泡溫度計(jì)與濕泡溫度計(jì)所示的溫度差越大.【例2】(多選)(2021·吉林月考)下列關(guān)于物理現(xiàn)象的解釋正確的是()A.荷葉上面的小水珠呈球形的主要原因是液體的表面張力作用B.人們感到潮濕是因?yàn)榭諝獾慕^對濕度較大C.土壤里有很多毛細(xì)管,若要防止把地下的水分沿著它們引到地表,可將地面的土壤鋤松D.懸浮在水中的花粉顆粒的布朗運(yùn)動反映了花粉分子的熱運(yùn)動E.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是物理觀念?!咀兪接?xùn)練1】(2021·貴陽摸底)以下說法正確的是 ()A.金剛石、食鹽都有確定的熔點(diǎn)B.飽和汽的壓強(qiáng)與溫度無關(guān)C.一些小昆蟲可以停在水面上是由于液體表面張力的作用D.多晶體的物理性質(zhì)表現(xiàn)為各向異性E.當(dāng)人們感覺空氣干燥時(shí),空氣的相對濕度一定較小【變式訓(xùn)練2】.下列對飽和汽、未飽和汽、飽和汽壓以及濕度的認(rèn)識,正確的是 ()A.液體的飽和汽壓只與液體的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與體積無關(guān)B.增大壓強(qiáng)一定可以使未飽和汽變成飽和汽C.降低溫度一定可以使未飽和汽變成飽和汽D.空氣中所含水蒸氣的壓強(qiáng)越大,空氣的絕對濕度越大E.干濕泡濕度計(jì)的干、濕兩支溫度計(jì)的示數(shù)差越小,空氣的相對濕度越大【知識點(diǎn)三】氣體實(shí)驗(yàn)定律氣體分子運(yùn)動的特點(diǎn)(1)分子很小,間距很大,除碰撞外,分子間的相互作用可以忽略。(2)氣體分子向各個(gè)方向運(yùn)動的氣體分子數(shù)目都相等。(3)分子做無規(guī)則運(yùn)動,大量分子的速率按“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布。(4)溫度一定時(shí),某種氣體分子的速率分布是確定的,溫度升高時(shí),“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律不變,氣體分子的速率增大,分布曲線的峰值向速率大的一方移動。氣體的三個(gè)狀態(tài)參量(1)壓強(qiáng);(2)體積;(3)溫度。氣體實(shí)驗(yàn)定律的比較定律名稱比較項(xiàng)目玻意耳定律(等溫變化)查理定律(等容變化)蓋—呂薩克定律(等壓變化)數(shù)學(xué)表達(dá)式p1V1=p2V2或pV=C(常數(shù))eq\f(p1,T1)=eq\f(p2,T2)或eq\f(p,T)=C(常數(shù))eq\f(V1,T1)=eq\f(V2,T2)或eq\f(V,T)=C(常數(shù))同一氣體的兩條圖線平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法1.液片法:選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對象,分析液片兩側(cè)受力情況,建立平衡方程,消去面積,得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程,求得氣體的壓強(qiáng).2.力平衡法:選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得氣體的壓強(qiáng).3.等壓面法:在連通器中,同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等.液體內(nèi)深h處的總壓強(qiáng)p=p0+ρgh,p0為液面上方的壓強(qiáng)氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生1.產(chǎn)生的原因由于大量分子無規(guī)則運(yùn)動而碰撞器壁,形成對器壁各處均勻、持續(xù)的壓力,作用在器壁單位面積上的壓力叫做氣體的壓強(qiáng).2.決定因素(1)宏觀上:決定于氣體的溫度和體積.(2)微觀上:決定于分子的平均動能和分子的密集程度.理想氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋1.等溫變化一定質(zhì)量的氣體,溫度保持不變時(shí),分子的平均動能一定。在這種情況下,體積減小時(shí),分子的密集程度增大,氣體的壓強(qiáng)增大。2.等容變化一定質(zhì)量的氣體,體積保持不變時(shí),分子的密集程度保持不變。在這種情況下,溫度升高時(shí),分子的平均動能增大,氣體的壓強(qiáng)增大。3.等壓變化一定質(zhì)量的氣體,溫度升高時(shí),分子的平均動能增大。只有氣體的體積同時(shí)增大,使分子的密集程度減小,才能保持壓強(qiáng)不變?!纠?】(多選)(2017·全國卷Ⅰ)氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是()A.圖中兩條曲線下面積相等B.圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形C.圖中實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100℃時(shí)的情形D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目E.與0℃時(shí)相比,100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0~400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維與物理觀念?!咀兪接?xùn)練1】(2021·河南開封模擬)以下說法中正確的是 ()A.從微觀角度看,氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān),一個(gè)是氣體分子的最大速率,另一個(gè)是分子的數(shù)目B.各個(gè)分子的運(yùn)動都是無規(guī)則的、帶有偶然性的,但大量分子的運(yùn)動卻有一定的規(guī)律C.當(dāng)分子間相互作用表現(xiàn)為斥力時(shí),分子間距離越大,則分子勢能越大D.物體吸收熱量同時(shí)對外做功,內(nèi)能可能不變E.氫氣和氮?dú)獾臏囟认嗤瑫r(shí),它們分子的平均速率不同【變式訓(xùn)練2】(2021·南京模擬)一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)等溫壓縮,氣體的壓強(qiáng)增大,用分子動理論的觀點(diǎn)分析,這是因?yàn)? ()A.氣體分子的平均速率不變B.氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大C.單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多D.氣體分子的總數(shù)增加E.氣體分子的密度增大三.講關(guān)鍵能力能力點(diǎn)一氣體狀態(tài)變化的圖像問題1.四種圖像的比較類別特點(diǎn)(其中C為常量)舉例p-VpV=CT,即pV之積越大的等溫線溫度越高,線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p-eq\f(1,V)p=CTeq\f(1,V),斜率k=CT,即斜率越大,溫度越高p-Tp=eq\f(C,V)T,斜率k=eq\f(C,V),即斜率越大,體積越小V-TV=eq\f(C,p)T,斜率k=eq\f(C,p),即斜率越大,壓強(qiáng)越小2.分析技巧利用垂直于坐標(biāo)軸的線作輔助線去分析不同溫度的兩條等溫線、不同體積的兩條等容線、不同壓強(qiáng)的兩條等壓線的關(guān)系。例如:(1)在圖甲中,V1對應(yīng)虛線為等容線,A、B分別是虛線與T2、T1兩線的交點(diǎn),可以認(rèn)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T2>T1。(2)如圖乙所示,A、B兩點(diǎn)的溫度相等,從B狀態(tài)到A狀態(tài)壓強(qiáng)增大,體積一定減小,所以V2<V1?!纠?】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了溫度緩慢升高的變化,如圖所示,p-T和V-T圖象各記錄了其部分變化過程,試求:(1)溫度為600K時(shí)氣體的壓強(qiáng);(2)在p-T圖象上將溫度從400K升高到600K的變化過程補(bǔ)充完整。【素養(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維與物理觀念?!痉椒记伞繗怏w狀態(tài)變化圖象的分析方法(1)明確點(diǎn)、線的物理意義:求解氣體狀態(tài)變化的圖象問題,應(yīng)當(dāng)明確圖象上的點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的一個(gè)平衡狀態(tài),它對應(yīng)著三個(gè)狀態(tài)參量;圖象上的某一條直線段或曲線段表示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過程。(2)明確圖象斜率的物理意義:在V-T圖象(p-T圖象)中,比較兩個(gè)狀態(tài)的壓強(qiáng)(或體積)大小,可以比較這兩個(gè)狀態(tài)到原點(diǎn)連線的斜率的大小,其規(guī)律是:斜率越大,壓強(qiáng)(或體積)越?。恍甭试叫?,壓強(qiáng)(或體積)越大。(3)明確圖象面積的物理意義:在p-V圖象中,p-V圖線與V軸所圍面積表示氣體對外界或外界對氣體所做的功?!咀兪接?xùn)練】如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa.(1)寫出A→B過程中壓強(qiáng)變化的情形,并根據(jù)圖象提供的信息,計(jì)算圖甲中TA的溫度值.(2)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT圖象,并在圖線相應(yīng)的位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計(jì)算才能確定的有關(guān)坐標(biāo)值,請寫出計(jì)算過程.【變式訓(xùn)練2】(2021·北京市房山區(qū)第一次模擬)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V-T圖像如圖所示。下列說法正確的是()A.B→C的過程中,氣體一定放出熱量B.B→C的過程中,氣體分子平均動能增加C.A→B的過程中,氣體分子的密集程度變小D.A→B的過程中,每個(gè)分子對器壁的平均撞擊力變大能力點(diǎn)二會用“兩類模型”求解氣體壓強(qiáng)1.活塞模型如圖所示是最常見的封閉氣體的兩種方式。對“活塞模型”類求壓強(qiáng)的問題,其基本的方法就是先對活塞進(jìn)行受力分析,然后根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程。圖甲中活塞的質(zhì)量為m,活塞橫截面積為S,外界大氣壓強(qiáng)為p0。由于活塞處于平衡狀態(tài),所以p0S+mg=pS。則氣體的壓強(qiáng)為p=p0+eq\f(mg,S)。圖乙中的液柱也可以看成“活塞”,由于液柱處于平衡狀態(tài),所以pS+mg=p0S。則氣體壓強(qiáng)為p=p0-eq\f(mg,S)=p0-ρ液gh。2.連通器模型如圖所示,U形管豎直放置。同一液體中的相同高度處壓強(qiáng)一定相等,所以氣體B和A的壓強(qiáng)關(guān)系可由圖中虛線聯(lián)系起來。則有pB+ρ液gh2=pA。而pA=p0+ρ液gh1,所以氣體B的壓強(qiáng)為pB=p0+ρ液g(h1-h(huán)2)?!纠?】如圖中兩個(gè)汽缸質(zhì)量均為M,內(nèi)部橫截面積均為S,兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m,左邊的汽缸靜止在水平面上,右邊的活塞和汽缸豎直懸掛在天花板下。兩個(gè)汽缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B,大氣壓為p0,求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大?甲乙【例3】若已知大氣壓強(qiáng)為p0,圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài),液體密度均為ρ,重力加速度為g,求各被封閉氣體的壓強(qiáng)?!舅仞B(yǎng)升華】本題考察的學(xué)科素養(yǎng)主要是科學(xué)思維與物理觀念。【方法技巧】1.平衡狀態(tài)下氣體壓強(qiáng)的求法(1)液片法:選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對象,分析液片兩側(cè)受力情況,建立平衡方程,消去面積,得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等方程,求得氣體的壓強(qiáng)。(2)力平衡法:選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析,得到液柱(或活塞)的受力平衡方程,求得氣體的壓強(qiáng)。(3)等壓面法:在連通器中,同一種液體(中間不間斷)同一深度處壓強(qiáng)相等。2.加速運(yùn)動系統(tǒng)中封閉氣體壓強(qiáng)的求法選取與氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象,進(jìn)行受力分析,利用牛頓第二定律列方程求解。【變式訓(xùn)練】如圖所示,一豎直放置的汽缸上端開口,汽缸壁內(nèi)有卡口a和b,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動,其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m,面積為S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均絕熱,不計(jì)它們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài),上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0,溫度均為T0?,F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體,直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。【變式訓(xùn)練2】.(2021·山東臨沂模擬

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