【高中物理】2023届浙江省高考物理易错二轮专题突破课件：热学计算题

物理高考易错专题突破热学计算题篇易错点1：单位换算出现错误压强的常用单位：帕斯卡（pa），毫米汞柱（mmHg），1atm温度的国际单位制基本单位开尔文（K），常用单位摄氏度（℃）这些单位的换算关系，是大家计算出错的“重灾区”此外，热学计算题之中，长度的单位往往是用cm或者mm给出的，大家在解答时候应十分注意牢记换算关系：1帕斯卡(pa)=1牛顿/平方米(1N/㎡)1开氏度(K)=1摄氏度(℃)+273.15（题目中往往按照273近似）如果题目中出现毫米汞柱单位，则往往不需要转换单位例题：1月选考真题点评：本题中的面积、长度等物理量都是用cm给出的，在求解过程中要注意将其换算成m.如果能够准确换算单位，则本题的计算过程会很简单反之，计算则较为复杂（在考试中，如果遇到非常复杂的计算，往往需要警惕是否是自己出错了）19．（2023·浙江·高考真题）某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取大气压，求气体。（1）在状态B的温度；（2）在状态C的压强；（3）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。易错点2：计算平衡关系时，忘了某个力或某个其他的物理量1.题目中有些表面是光滑的，有些表面是粗糙的，读题不仔细时，很容易落下摩擦力；2.有些时候热学题目中会有与活塞牵连的弹簧，如果不仔细判断弹簧的伸长程度以及形变方向，则很容易忽略弹簧的弹力；3.在理想气体的体积发生变化时候，容易忽略掉某一块体积若想破解该易错点，应当在审题过程中准确地提取信息。在读题中做到边写边圈点，不落下关键词。例题一点评：本题涉及了多个平面，其中气缸与活塞之间的摩擦是忽略不计的，但地面与气缸之间的摩擦必须考虑。很多同学在这个地方犯了错误。除此之外，本题难度并不大。如图所示，质量kg的金属圆柱形气缸内封闭有长为m的空气，气缸与水平面的动摩擦因数，截面为T字形的活塞与竖直墙面接触且无挤压力，活塞底面积m2。忽略活塞与气缸间的摩擦，环境温度稳定，气缸内的空气可视为理想气体，大气压强pa。现用水平外力使气缸缓慢向右运动，当气缸向右运动m时。（1）求此时气缸内空气的压强；（2）求此时外力的大小；（3）在气缸缓慢向右运动的过程中，请判断气体是吸热还是放热？并比较外界对气缸内气体所做的功与气体跟外界交换的热量的大小并说明理由。

例题二点评：本题中弹簧给的非常巧妙，第一问不涉及弹簧，但第二问则需要考虑弹簧。务必抓住每一个状态的平衡条件，才能顺利解答本题。如图甲为汽车中使用的氮气减振器，汽缸中充入氮气后，能有效减少车轮遇到冲击时产生的高频振动。它的结构简图如图乙所示，汽缸活塞截面积，活塞及支架质量，汽缸缸体导热性良好。现为了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，充入氮气后密闭，活塞被卡环卡住，缸体内氮气处于气柱长度、压强的状态A，此时弹簧恰好处于原长。现用外力F向下压活塞，使其缓慢下降，气体达到状态B。从状态A到B过程气体放出热量。汽缸内的氮气可视为理想气体，不计摩擦和外界温度变化，大气压强取，弹簧劲度系数。求：（1）状态B气体的压强；（2）气体处于状态B时外力大小F；（3）状态A到B过程外界对气体做的功W。例题：十校联考二模点评：本题的实际解答过程中，很多同学忽略了饮料罐自身的体积。导致第二问代入体积的时候出错。出现这一错解的原因是，误以为气体只存在于吸管内。实际上，只要结合实际生活稍加思考，这一错误是完全可以避免的。实际上，本题的温度计也是微小形变放大法的体现，利用吸管可以将微小的体积变化加以放大。如图所示，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管的有效长度为20cm，当温度为300K时，油柱离管口10cm。已知大气压强为。（结果保留到小数点后一位）（1）这个气温计的刻度是否均匀；（2）这个气温计的最大测量值是多少；（3）已知气温计的温度从300K缓慢上升到最大值的过程中，气体从外界吸收了0.7J的热量，则此过程中气体内能增加了多少？

易错点3：未能准确理解液体压强与大气压强之间的关系初中阶段，我们计算的往往是液体产生的压强，直接用液体的压强公式计算即可。高中阶段，我们往往计算的是某处实际的压强。此时，必须要加上大气压强。换句话说，物体在水中所受到的压力是水的压力和水面上的大气压力之和。很多同学受到思维定式的影响，在这个地方经常出现错误。一定要引起足够的重视。思考：有人认为，大气压强实际上来自于重力。你怎么看这种观点？这与我们今天的易错点有无关联？例题：全国卷高考真题点评：本题最容易犯的错误正在于没能区分开液体的压强与实际的压强。实际上，这个问题和连通器问题中的“气液”模型十分类似。初中阶段，我们计算的往往是浮力，在这类问题中，大气压强会被约掉。而在高中阶段，我们考虑的则是利用压强来处理理想气体状态的变化，因此必须考虑大气压强。潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下，如图所示。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为p0，Hh，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。（1）求进入圆筒内水的高度l；（2）保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p0时的体积。

易错点4：对热力学第一定律理解不到位

例题：点评：本题与生活联系较为紧密，很多同学只看字面意思，就误以为按下去的过程空气被压缩了，实则恰好相反。本题来自于教材原题，这也是我们最后复习过程中的必备素材。总之，热学解答题属于较为容易拿高分甚至满分的题目，同学们要抓住每一个细节，确保尽量不丢下采分点。如图甲、乙，是某一强力吸盘挂钩，其结构原理如图丙、丁所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙)，空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁)，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，空腔体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg，外界大气压强p0=1×105Pa，丙图空腔体积为V0=1.5cm3，丁图空腔体积为V1=2.0cm3，如图戊，空腔与墙面的正对面积为S1=8cm2，吸盘与墙面接触的圆环面积S2=8cm2