第十五章第4课时专题强化气体实验定律的综合应用.docxVIP

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2025-10-19 发布于云南
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第十五章第4课时专题强化气体实验定律的综合应用.docx

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第4课时专题强化：气体实验定律的综合应用

目标要求1.会综合应用气体实验定律、理想气体状态方程、力学规律分析理想气体多过程问题。2.会分析关联气体问题，提高建模能力和分析综合能力。

考点一单一气体多过程问题

解题的一般思路

(1)确定研究对象

研究对象分两类：热学研究对象(一定质量的理想气体)；力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)。

(2)分析物理过程，确定状态参量

①对热学研究对象，分析清楚一定质量的理想气体状态变化过程及对应每一过程初、末状态，写出对应状态的状态参量，依据气体实验定律列出方程。

②分析力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)的受力情况，依据力学规律列出方程求解气体压强。

(3)挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。

(4)多个方程联立求解。注意检验求解结果的合理性。

例1(2023·安徽省皖南八校第二次联考)如图为小明同学设计的研究一定质量气体的压强、体积与温度三者关系的实验装置示意图。倒U形玻璃管M与两端均开口的直玻璃管N用橡胶管P连接，M左端封闭，M、N、P三者粗细均匀且横截面均相等。一定质量的某种气体被管内水银封闭于M内，通过调整N的高度及M中气体的温度均可改变M中气体的压强。开始时M、N内的水银面等高，M中气体总长度为54cm，温度为T1＝300K。现调整N的高度使M右侧水银面升高9cm，再将M、N固定，然后使M中气体温度升高至T＝360K，M、N、P始终在同一竖直平面内，N足够长。已知大气压强p0＝75cmHg，求：

(1)固定M、N时两玻璃管中水银面高度差；

(2)M中气体温度升高至T＝360K时，N中水银面变化的高度。(结果可用根式表示)

________________________________________________________________________

例2(2024·四川省兴文第二中学开学考)如图，底部水平的固定圆柱形汽缸内，用质量为m、横截面积为S的圆盘形活塞封闭着一定质量的理想气体，当封闭气体温度为T且活塞平衡时，封闭气体的体积为V。现保持封闭气体的温度不变，对活塞施加一个方向竖直向上、大小恒为F的拉力，活塞再次平衡时，封闭气体的体积为eq\f(5,3)V；再保持F不变，加热封闭气体使其缓慢升温至eq\f(3,2)T，活塞第三