【高考零距离】2014—2015高三物理总复习（上海专用）【配套教案】（考点解读+教学归纳+分类解析）第七章第35讲——气体图像应用（2份）

教案(35)———气体图像应用 考点解读 考　点 解　读 学 题目分布 p－V图像 理解p－V含义 B 2008年上海高考第9题 教学目标 掌握气体的三个实验定律成立的条件，用文字、公式、图线三种方式表述出气体实验定律． 教师归纳 1．在物理学中，当需要研究三个物理量之间 的关系(如研究一定质量的气体温度、体积、压强三者的关系)时，往往采用“保持一个量不变，研究其他两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”，这种方法叫控制变量法． 2．三大实验定律的比较 控制变量 变量关系式 图像 实验 玻意耳定律 m、T pV＝定值；p1V1＝p2V2 查理定律 m、V p/T＝定值；p1/T1＝p2/T2 续　表 控制变量 变量关系式 图像 实验 盖·吕萨克定律 m、p V/T＝定值；V1/T1＝V2/T2 　　3.三大实验定律的图像描述 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 　　　　　　　　　　　　(1)　　　　　　　　(2)　　　　　　　(3)　　　　　　　(4) 　　　　　　　　　 HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 　　　(1)　　　　　　　　(2)　　　　　　　(3)　　　　　　　(4) HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 　　　　　　　　　　　　(1)　　　　　　　　(2)　　　　　　　(3)　　　　　　　(4) 对同一部分气体，同一状态变化过程在不同的图像上图线不相同，要注意坐标轴． 对同一部分气体： p—V图上的等温线为一簇 双曲线，离坐标轴越远的等温线的温度越高；p—T图上的等容线为一簇正比例直线，斜率越小的等容线的体积越大；V—T图上的等压线为一簇正比例直线，斜率越小的等压线的压强越大． 分类剖析 (一)液柱移动问题 例1 　如图所示密封的U型管中装有汞，左右两端都封有空气，两汞面的高度差为h.把U型管竖直浸没在热水中，高度差h将(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．增大 B．减小 C．不变 D．两侧空气柱的长度未知，不能判断 【解法一】　判断汞面高度差h是否变化，可假设左右两管气体体积保持不变， 则当温度变化时，确定两管的压强变化哪个大，即可判断h变化趋势． 两管气体压强的变化，可由查理定律演绎得到， 设左、右两管气体初始状态分别为p1、V1、T1和p2、V2、T2， 浸没在热水中达到平衡时的状态为p1′、V1、T1′和p2′、V2、T2′. 则可得到＝① ＝② 由①式可得＝， 即＝，Δp1＝ΔT1③ 由②式同理可得Δp2＝ΔT2④ 将③式÷④式可得＝⑤ 按题意T1＝T2，ΔT1＝ΔT2，p2＝p1＋ph，即p2＞p1. 根据⑤式即可判定Δp2＞Δp1，液面高度差h将增大，即正确选项为A. HYPERLINK "http://www.21cnjy.com" 【解法二】　可用图像方法来分析比较、假设用 p—T图中两条直线Ⅰ、Ⅱ表示左、右两管气体的等容线．在初温度T0相同的情况下，由题意可知p2＝p1＋ph，即p2＞p1.故图中Ⅱ可表示右管气体的等容线，则Ⅰ表示左管气体的等容线． 当U型管气体全部浸没在热水 中达到平衡时，两管气体的温度均达到T′，温度变化ΔT＝T′－T也相同．此时从图中可看出其压强变化分别为ΔpⅠ与ΔpⅡ，由于Ⅰ的斜率小于Ⅱ的斜率，故可判定Δp1＜Δp2，液面高度差h将增大． 【点评】　在解法一中，将③、④两式概括 成一般表达式Δp＝ΔT，用该式不但可根据一定质量理想气体的初始压强、初始温度和温度变化大小确定气体压强变化的大小，而且可以从这几个变量来比较不同气体的压强变化大小． 例2 　粗细均匀，一端封闭的玻璃管开口向 下竖直插在水银槽中，这时管内水银面比槽内水银面高出h，水银柱在玻璃管内封有一定质量的气体，空气柱长度为L，如图所示，若保持水银面外玻璃管长度不变，而使玻璃管倾斜一定角度，这时玻璃管内空气柱长度为L′，L与L′的关系是(　　) A．L＞L′ B．L＜L′ C．L＝L′ D．无法确定 【解析】　在玻璃管倾斜的 ... ...