应用气体实验定律解决“三类模型问题”说课讲解.docx

专题强化十四 应用气体实验定律解决 “三类模型问题 【专题解读.11.本专题是气体实验定律在玻璃管液封模型、汽缸活塞类模型、变质量气体模型 中的应用，高考在选考模块中通常以计算题的形式命题 2?学好本专题可以帮助同学们熟练的选取研究对象和状态变化过程，掌握处理三类模型问题 的基本思路和方法? 3.本专题用到的相关知识和方法有：受力分析、压强的求解方法、气体实验定律等 硏透命题点 -卄耳拆忙*墜井*畫战雷￡心 命题点一 “玻璃管液封”模型型 命题点一 “玻璃管液封”模型 型 构 建 -*能力考点师生共研 三大气体实验定律 （1）玻意耳定律（等温变化）：piVl = P2V2或pV = C（常数）? ⑵查理定律（等容变化）:T = T2或T= C（常数）. Vi V2 V （3）盖一吕萨克定律（等压变化）：_=云或T = C（常数）? 利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路 箍汞 1 柩站題蛊，选出所睛蜒的臬一部分一定因靖的代体 ■二—一一 亩丄A 分别找出这湘疔气体狀态发牛变化前Wip.V. T 枣数血老达式 金强摘确定是她 尊蛮—认洁吏化过報.正陽选川物脚观律 尺“冷、选用％愆方程或杲?实验也刑列式求解”宵时吗讨 如辱—酬舉的佃怡 玻璃管液封模型 求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，要注意： （1） 液体因重力产生的压强大小为 p= p g（其中h为至液面的竖直高度）； （2） 不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力； （3） 有时可直接应用连通器原理一一连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强 相等； （4） 当液体为水银时，可灵活应用压强单位“ cmHg ”等，使计算过程简捷. 类型1单独气体问题 ［例 1】(2017全国卷川33(2)) —种测量稀薄气体压强的仪器如图 1(a)所示，玻璃泡 M的上端 和下端分别连通两竖直玻璃细管 Ki和K2.K1长为I，顶端封闭，K2上端与待测气体连通； M 下端经橡皮软管与充有水银的容器 R连通?开始测量时，M与K2相通；逐渐提升 R,直到K2 中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入 K1，且K1中水银面比顶端低 h,如图(b)所示.设测 量过程中温度、 与K2相通的待测气体的压强均保持不变 ?已知K1和K2的内径均为d，M的容 积为Vo,水银的密度为 p重力加速度大小为 g.求: 与删丸体连通(a) (b 与删丸体连通 (a) (b (1)待测气体的压强; ⑵该仪器能够测量的最大压强 答案(1)4Vo 答案 (1) 4Vo + n? I 一 h ⑵ np gd2 (2) 4Vo ① ① ② ③ ④ ⑤ 解析(1)水银面上升至 M的下端使玻璃泡中气体恰好被封住， 设此时被封闭的气体的体积为 V,压强等于待测气体的压强 p.提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高时，K1中水银面比顶 端低h;设此时封闭气体的压强为 p1，体积为V1，则 1 2 v=Vo+ n2i 4 1 2 V1=：n2h 4 由力学平衡条件得 P1= p + p gh 整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pV = P1V1 联立①②③④式得 pngh2d2 p = 2 4V 0 + n I 一 h 由题意知 h I 联立⑤⑥式有 np dd2 p W 4Vo 该仪器能够测量的最大压强为 np gd2 Pmax= 1VT ［变式1 (2015全国卷II 33(2))如图2, 一粗细均匀的 U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧 上端与大气相通，下端开口处开关 K关闭；A侧空气柱的长度为I = 10.0 cm, B侧水银面比A 侧的高h= 3.0 cm.现将开关K打开，从U形管中放出部分水银， 当两侧水银面的高度差为 hi =10.0 cm时将开关K关闭.已知大气压强 po= 75.0 cmHg. A ti 图2 求放出部分水银后 A侧空气柱的长度； 此后再向B侧注入水银，使 A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长 度. 答案 (1)12.0 cm (2)13.2 cm 解析 (1)以cmHg为压强单位.设A侧空气柱长度1 = 10.0 cm时的压强为p;当两侧水银面的 高度差为h1= 10.0 cm时，空气柱的长度为11,压强为p1. TOC \o 1-5 \h \z 由玻意耳定律得pl = P1I1 ① 由力学平衡条件得 p= P0+ h ② 打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为 p0,而A侧水银面处的压强随空 气柱长度的增加逐渐减小， B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至 B侧水银面低于 A 侧水银面h1为止.由力学平衡条件有 p1= p0— h1 ③ 联立①②③式，并代入题给数据得li= 12.0 cm 当A、B