小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com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考联)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)答案(1)15cm(2)(9-45)cm小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com解析(1)管的截面设横积为S,整调N的高度后,M管中体强气压为p2。对M管中封闭气体有,状态Ⅰ:p1=75cmHg,V1=54cm×S,T1=300K状态Ⅱ:T2=T1=300K,V2=54cm×S-9cm×S=45cm×S由玻意耳定律得p1V1=p2V2,解得p2=90cmHg此时M、N玻璃管中体强差两气压Δp=p2-p0=15cmHg,故固定M、N玻璃管中水时两银面高度差为Δh=15cm。(2)M中体度升高至气温T=360K,时设N中水面升高银x,则对M管中封体有闭气状态Ⅲ:V3=(45cm+x)S,T3=T=360K,p3=p0+pΔh+p2x由理想体方程得=气状态解得x=(9-45)cm。例2(2024·四川省文第二中考兴学开学)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V;再保持F不变,加热封闭气体使其缓慢升温至T,活塞第三次达到平衡。汽缸足够高,不计汽缸与活塞间的摩擦,重力加速度大小为g。求:(1)活塞第三次达到平衡时的体积;(2)外界大气压强值。答案(1)V(2)解析(1)外界大强设气压为p0,封体在闭气状态1、2(活塞再次平衡)的强分压别为p1、p2,从状态2到状态3(活塞第三次到平衡达),封体生等化,由盖—克定律有=闭气发压变吕萨将V2=V,T2=T,T3=T代入解得V3=V(2)从状态1到状态2,体生等化,由玻意耳定律有气发温变p1V1=p2V2将V1=V,V2=V代入得p1=p2状态1,由力的平衡件有条p0S+mg=p1S状态2,由力的平衡件有条p0S+mg=p2S+F小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com代入据解得数p0=。考点二关联气体问题由液柱或活塞封闭的两部分(或多部分)气体,并且由液柱或汽缸相互关联的问题,解题基本思路:(1)分别选取各部分气体为研究对象,找出它们各自遵循的规律,并写出相应的方程。(2)依据平衡条件写出各部分气体之间的压强关系,依据几何关系写出各部分气体的体积关系式,作为辅助方程。(3)多个方程联立求解。若有必要,注意检验求解结果的合理性。例3(2022·河北卷·15(2))水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示,汽缸中间有一固定隔板,将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分,“H”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过,连杆与隔板...