2025高考物理总复习应用气体实验定律解决两类模型问题.pptxVIP

;1.复习巩固气体三个实验定律和理想气体状态方程。

2.会分析“玻璃管液封”模型和“汽缸活塞”模型。;;;考点一“玻璃管液封”模型;(1)先将左管中密封气体缓慢加热，使左右管水银柱上表面相平，此时左管密封气体的温度为多少；

解析由题意得，加热前左管中气体压强

p左1＝76cmHg－4cmHg＝72cmHg

加热后左管中气体压强p左2＝p0＝76cmHg;(2)使左管中气体保持(1)问的温度不变，现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，求注入多少长度的水银(右端足够长，无水银从管口溢出)能使最终稳定后左管密封的气体恢复原来的长度。

解析设注入水银的长度为x，左侧内部温度不变，由玻意耳定律有p左2L2S＝p左3L1S

此时左侧管中气体压强p左3＝p0＋ρg(x－H1)

解得x＝19.2cm。

答案19.2cm;1.如图2所示，一根上细下粗、上下分别均匀且上端开口、足够长的薄壁玻璃管，管内用水银柱封住了一段理想气体柱。上下管中水银柱长度h1＝h2＝2cm，上方玻璃管横截面积为S1，下方玻璃管横截面积为S2，且S2＝2S1，气体柱长度l＝6cm，大气压强为76cmHg，气体初始温度为300K，重力加速度为g。缓慢升高理想气体温度，求：

(1)当水银刚被全部挤出粗管时，理想气体的温度；

(2)当理想气体温度为451K时，水银柱下端距粗管上端的距离。;答案(1)410K(2)1.6cm

解析(1)设水银刚被全部挤出粗管时水银柱的长度为x，根据体积关系可得

h1S1＋h2S2＝xS1

根据平衡条件可知，开始时理想气体的压强为

p1＝p0＋ρg(h1＋h2)

水银刚被全部挤出粗管时理想气体的压强为p2＝p0＋ρgx;(2)设理想气体温度为451K时的体积为V3，根据盖－吕萨克定律有;例2如图3，两侧粗细均匀、横截面积相等的U形管竖直放置，左管上端开口且足够长，右管上端封闭。左管和右管中水银柱高h1＝h2＝5cm，两管中水银柱下表面距管底高均为H＝21cm，右管水银柱上表面离管顶的距离h3＝20cm。管底水平段的体积可忽略，气体温度保持不变，大气压强p0＝75cmHg，重力加速度为g。;(1)现往左管中再缓慢注入h＝25cm的水银柱，求稳定时右管水银柱上方气柱的长度；

解析设两侧管的横截面积为S，对右管上方气体，有

p3＝p0＝75cmHg，V3＝h3S

p3′＝p0＋ρgh＝100cmHg，V3′＝h3′S

由玻意耳定律有p3h3S＝p3′h3′S

解得h3′＝15cm。

答案15cm;(2)求稳定时两管中水银柱下表面的高度差。

解析对两水银柱下方气柱，注入水银柱前，有

p2＝p0＋ρgh1＝80cmHg，V2＝2HS

注入水银柱后有p2′＝p0＋ρg(h1＋h)＝105cmHg

设注入水银柱后气柱的长度为L1，

则V2′＝L1S，由玻意耳定律有p2·2HS＝p2′·L1S

解得L1＝32cm

此时两侧水银柱下表面的高度差为

Δh＝2H－L1＋2(h3－h3′)＝20cm。

答案20cm;1.“汽缸活塞”模型的解题思路

(1)确定研究对象

研究对象分两类：①热学研究对象(一定质量的理想气体)；②力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)。

(2)分析物理过程

①对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律列出方程。

②对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。

(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。;2.两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解。;角度单独气体;(1)最终汽缸内气体的压强；

解析对左、右汽缸内封闭的气体，初态压强p1＝p0，体积V1＝SH＋2SH＝3SH;(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。

解析对右边活塞受力分析可知mg＋p0·2S＝p2·2S;2.(2024·广东东莞联考)某同学制作了一个简易的环境温度监控器，如图5所示，汽缸导热，缸内温度与环境温度可以认为相等，达到监控的效果。汽缸内有一质量不计、横截面积S＝10cm2的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着重物。当缸内温度为T1＝300K时，活塞与缸底相距H＝3cm，与重物相距h＝2cm。环境空气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度大小g＝10m/s2，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。

(1)当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度T2；

(2)若重物质量为m＝2kg，当轻绳拉力刚好为零，警报器开