應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決“三類模型問題”

1、專題強(qiáng)化十四專題強(qiáng)化十四應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決“三類模型問題三類模型問題”專題解讀1.本專題是氣體實(shí)驗(yàn)定律在玻璃管液封模型、汽缸活塞類模型、變質(zhì)量氣體模型中的應(yīng)用，高考在選考模塊中通常以計(jì)算題的形式命題.2.學(xué)好本專題可以幫助同學(xué)們熟練的選取研究對(duì)象和狀態(tài)變化過程，掌握處理三類模型問題的基本思路和方法.3.本專題用到的相關(guān)知識(shí)和方法有：受力分析、壓強(qiáng)的求解方法、氣體實(shí)驗(yàn)定律等.命題點(diǎn)一“玻璃管液封”模型1.三大氣體實(shí)驗(yàn)

2、定律(1)玻意耳定律(等溫變化)：p1V1＝p2V2或pV＝C(常數(shù)).(2)查理定律(等容變化)：＝或＝C(常數(shù)).p1T1p2T2pT(3)蓋—呂薩克定律(等壓變化)：＝或＝C(常數(shù)).V1T1V2T2VT2.利用氣體實(shí)驗(yàn)定律及氣態(tài)方程解決問題的基本思路3.玻璃管液封模型求液柱封閉的氣體壓強(qiáng)時(shí)，一般以液柱為研究對(duì)象分析受力、列平衡方程，要注意：(1)液體因重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為p＝ρgh(其中h為至液面的豎直高度)；(2)不要漏掉大氣

3、壓強(qiáng)，同時(shí)又要盡可能平衡掉某些大氣的壓力；(3)有時(shí)可直接應(yīng)用連通器原理——連通器內(nèi)靜止的液體，同種液體在同一水平面上各處壓強(qiáng)相等；(4)當(dāng)液體為水銀時(shí)，可靈活應(yīng)用壓強(qiáng)單位“cmHg”等，使計(jì)算過程簡(jiǎn)捷.聯(lián)立⑤⑥式有p≤⑦πρgl2d24V0該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)為pmax＝πρgl2d24V0變式1(2015全國卷Ⅱ33(2))如圖2，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)

4、度為l＝10.0cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)＝3.0cm.現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10.0cm時(shí)將開關(guān)K關(guān)閉.已知大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg.圖2(1)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度；(2)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度.答案(1)12.0cm(2)13.2cm解析(1)以cmHg為壓強(qiáng)單位.設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l＝10.0cm時(shí)的壓強(qiáng)為p；

5、當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1＝10.0cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1.由玻意耳定律得pl＝p1l1①由力學(xué)平衡條件得p＝p0＋h②打開開關(guān)K放出水銀的過程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水銀面低于A側(cè)水銀面h1為止.由力學(xué)平衡條件有p1＝p0－h(huán)1③聯(lián)立①②③式，并代入題給數(shù)據(jù)得l1＝12.0cm④(2)當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)