江苏专用2018版高考物理大一轮复习第十一章热学第2讲固体液体与气体课件.ppt

命题点二 气体压强的产生与计算 3 平衡状态下气体压强的求法 1.液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强. 2.力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强. 3.等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等.液体内深h处的总压强p＝p0＋ρgh，p0为液面上方的压强. 若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强. 【例2】 题眼 答案 解析 各装置均处于静止状态. 甲：p0－ρgh　 乙：p0－ρgh　 丁：p0＋ρgh1 在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p甲S＝－ρghS＋p0S 所以p甲＝p0－ρgh 在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下有： pAS＋ρghS＝p0S p乙＝pA＝p0－ρgh 在图丙中，仍以B液面为研究对象，有pA′＋ρghsin 60°＝p0 在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得 p丁S＝(p0＋ρgh1)S 所以p丁＝p0＋ρgh1. 4.竖直平面内有如图所示的均匀玻璃管，内用两段水银柱封闭两段空气柱a、b，各段水银柱高度如图所示，大气压为p0，求空气柱a、b的压强各多大. pa＝p0＋ρg(h2－h1－h3)　pb＝p0＋ρg(h2－h1) 题组阶梯突破 答案 解析 从开口端开始计算，右端大气压为p0，同种液体同一水平面上的压强相同，所以b气柱的压强为pb＝p0＋ρg(h2－h1)，而a气柱的压强为pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h1－h3). 5.汽缸截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面与右侧竖直方向的夹角为α，如图所示，当活塞上放质量为M的重物时处于静止.设外部大气压为p0，若活塞与缸壁之间无摩擦.求汽缸中气体的压强. 答案 解析 命题点三 气体状态变化的图象问题 4 1.气体实验定律图象对比(质量一定) 定律 变化过程 一定质量气体的两条图线 图线特点 玻意耳 定律 等温变化 等温变化在p－V图象中是双曲线，由 ＝常数知，T越大，pV值就越大，故远离原点的等温线对应的温度高，即T1＜T2，等温变化的p－ 图象是通过原点的直线，斜率越大则温度越高，所以T2＞T1 查理 定律 等容 变化 等容变化的p－T图象是通过原点的直线，由 ＝常数可知，体积大时图线斜率小，所以V1＜V2 盖—吕萨克定律 等压 变化 等压变化的V－T图象是通过原点的直线，由 ＝常数可知，压强大时斜率小，所以p1＜p2 2.利用垂直于坐标轴的线作辅助线去分析同质量、不同温度的两条等温线，不同体积的两条等容线，不同压强的两条等压线的关系.例如图中A、B是辅助线与两条等容线的交点，可以认为从B状态通过等温升压到A状态，体积必然减小，所以V2＜V1. (多选)(2016·江苏单科·12A)(1)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸气的变化情况为___. A.压强变小 B.压强不变 C.一直是饱和汽 D.变为未饱和汽 【例3】 答案 解析 √ √ 停止加热后，高压锅在密封状态下缓慢冷却，此过程中锅内水蒸气仍是饱和汽，由p－T关系知，p减小.故A、C项正确. (2)如图甲所示，在斯特林循环的p－V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成.B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目________(选填“增大”“减小”或“不变”)，状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图乙所示，则状态A对应的是______(选填“①”或“②”). 答案 解析 不变 ① 从B→C的过程中，气体体积不变，故单位体积中的气体分子数目不变；因TATD，温度升高气体分子的平均速率增大，则A状态对应的是①. (3)如图甲所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4 J和20 J，在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20 J和12 J.求气体完成一次循环对外界所做的功. 答案 解析 8 J 完成一次循环气体内能不变，即ΔU＝0 吸收的热量Q＝(20＋12－4－20) J＝8 J 由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得，W＝－8 J， 气体对外做功为8 J. 气体状态变化图象的应用技巧 1.明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图象问题，应当明确图象上的点