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文档简介
1、(式中gh表示液体的密度)。上表面是s的圆筒形容器竖直放置,金属圆板选修3-3气体复习一、气体压强的计算(一).液体封闭的静止容器中气体的压强1.知识要点(1)液体在距液面深度为h处产生的压强:ph(2)连通器原理:在连通器中,同种液体的同一水平面上的压强相等;2.典型(二).活塞封闭的静止容器中气体的压强1.解题的基本思路(1)对活塞(或气缸)进行受力分析,画出受力示意图;(2)列出活塞(或气缸)的平衡方程,求出未知量。注意:不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。2.典例例2如图5所示,一个横截面积为a的水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为,圆板的质量为m。不计圆板与容器内壁之间的摩
2、擦。若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强p等于()大气压强p0例1如图1、2、3、4玻璃管中都灌有水银,分别求出四种情况下被封闭气体76cmhg)。a的压强pa(设pa.0mgcossb.pmg0cosscosc.p0mgcos2sd.p0mgs练习:3如图所示,活塞质量为m,缸套质量为m,通过弹簧吊在天花板上,气缸内封住了一定质量的空气,而活塞与缸套间无摩擦为大气压强),活塞面积为s,则下列说法正确的是()(p0a、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为b、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为mgmg练习:1如图所示,粗细均匀的竖直倒置的u型管右端封闭,左端开口插入水银槽中
3、,封闭着c、气缸内空气压强为p0-mg/s可无摩擦移动。a、b的质量分别为ma=12kg,mb=8.0kg,横截面积分别为m2,sb=2.010两段空气柱1和2。已知h1=15cm,h2=12cm,外界大气压强p0=76cmhg,求空气柱1和2的压强。2.有一段12cm长汞柱,在均匀玻璃管中封住了一定质量的气体。如d、气缸内空气压强为p0+mg/s4.如图7,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成。活塞a、b被轻刚性细杆连接在一起,2sa=4.0102m2。一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间。活塞外侧大气压强p0=1.0105pa。(1)气缸水平放置达到如图7所示的平衡状态,求气体的压强。图所示
4、。若管中向上将玻璃管放置在一个倾角为30的光滑斜面上。在下滑过程中被封闭气体(2)现将气缸竖直放置,达到平衡后。求此时气体的压强。取重力加速度g=10m/s2。的压强(设大气压强为a.76cmhgc.88cmhgp0=76cmhg)为(b.82cmhgd.70cmhg)1/3二、图像类问题例5气体如图是一定质量的理想气体由状态a经过状态b变为状态c的v-t图象已知一定质量的理想气体状态变化时,可以用图像表示气体状态的变化过程。应用图像解题,形象、直观、思路清晰,既能达到化难为易的目的,又能训练学生灵活多变的思维能力。5在状态a时的压强是1.510pa.(1)说出a到b过程中压强变化的情形,并根
5、据图像提供的信息,计算图中ta的温度值(2)请在图乙坐标系中,作出由状态a经过状态b变为状态c的p-t图像,并在图线1、利用图像判断气体状态变化过程能的变化,和能的转化和守恒定律判断气体做功、热传递及气体内相应位置上标出字母a、b、c如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算v/m3过程p/105pa5p例3一定质量的理想气体,温度经过不同状态变化回到初始状态温度,可能的过程是:a.先等压膨胀,后等容降压b.先等压压缩,后等容降压5.3.1.0a4.c.先等容升压,后等压膨胀d.先等容降压,后等压膨胀例4一定质量的理想气体沿如图所示箭头方向发生状态变化,则下列说法正确的是:甲a.ab过程放热,
6、内能减少乙b.bc过程吸收的热量多于做功值c.ca过程内能一直不变d.完成一个循环过程,气体放出热量练习5.一定质量的理想气体状态变化的p-t图像如图所示,由图像知().a(a)气体在a、b、c三个状态的密度cb(b)在ab的过程中,气体的内能增加bc2.3.aota300400t/k01234100kt/练习7、如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在(d)在ca的过程中,气体放热a、b两处设有限制装(c)在bc的过程中,气体分子的平均动能增大置,使活塞只能在a、b之间运动,b左面汽缸的容积为v0,a、b之间的容积为0.1v0。开始时活塞在b处,缸内气体的压强为0.9p0(p0为大
7、气压强),温度为297k,现缓慢加热汽缸内气体,直至399.3k。求:6.一定质量的理想气体的状态变化过程如图中直线段ab所示,c是ab的中点,则().ba(a)从状态a变化到状态b的过程中,气体的内能保持不变(b)从状态a变化到状态b的过程巾,气体的温度先升高后降低(1)活塞刚离开b处时的温度tb;(2)缸内气体最后的压强p;(3)在右图中画出整个过程的p-v图线。v0p1.2p0(c)从状态a变化到状态c,气体一定吸热(d)从状态a变化到状态b的整个过程,气体一定吸热2、图像与规律的转换,图像与图像之间的转换.1.1p0p00.9p0通过对物理图像的分析,根据图像提供的物理信息,我们可以将
8、图像反映的物理过程原”成数学公式,而达到快捷、准确的解题目的。理想气体状态变化的过程,可以用不同的“还0.9v0v01.1v01.2v0v图像描述,已知某个图像,可以根据这一图像转换成另一图像。如由p-v图像变成p-t图像或v-t图像。2/3三、综合提升例6:上端开口、竖直放置的玻璃管,内横截面积为0.10cm2,管中有一段15cm例8:放在光滑水平面上的气缸,如图7所示,缸体的质量为m,活塞的质量为m,静止时活塞距缸底l0,活塞面积为s,外界大气压强为p0,现水平推力2,管中有一段15cm向左推活塞,使活塞和气缸以共同加速度向左加速运动时,活塞到气缸底的长的水银柱将一些空气封闭在管中,如右图
9、所示,此时气体的温度为27.当温度距离变为l,求向左的加速度多大?水平推力多大?(假设气体的温度不变)升高到30时,为了使气体体积不变,需要再注入多少克水银?设大气压强为p075cmhg且不变,水银密度13.6g/cm3.例9.如图87,粗细均匀,两端开口的u型管竖直放置,管的内径很小,水平部分bc长为14cm,一空气柱将管内水银分割成左右两段,大气压强相当例7:如图所示u形管左端开口、右端封闭,左管水银面到管口为18.6cm,右端封闭的空气柱长为10cm,外界大气压强po75cmhg,在温度保持不变的情况下,与高为76cmhg的压强。由左管开口处慢慢地向管内灌入水银,试求再灌入管中的水银柱长度最多为多
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