第二章 固体、液体和气体 章末核心素养提升（课件 学案，共2份）教科版（2019）选择性必修第三册

章末核心素养提升 一、用“假设法”分析液柱移动 1.假设推理法：根据题设条件，假设发生某种特殊的物理现象或物理过程，运用相应的物理规律及相关知识进行严谨地推理，得出答案。巧用假设推理法可以化繁为简，化难为易，简捷解题。 2.温度不变情况下的液柱移动问题 这类问题的特点是在保持温度不变的情况下改变其他题设条件，从而引起封闭气体的液柱的移动，或液面的升降，或气体体积的增减。解决这类问题通常假设液柱不移动，或液面不升降，或气体体积不变，然后从此假设出发，运用气体等温变化规律等有关知识进行推理，求得答案。 3.温度变化情况下液柱移动问题 此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用等容变化规律可以简单地求解。其一般思路为： (1)先假设液柱或活塞不发生移动，两部分气体均做等容变化。 (2)对两部分气体分别应用等容变化规律，求出每部分气体压强的变化量Δp＝p，并加以比较。 ①如果液柱或活塞两端的横截面积相等，则若Δp均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱或活塞向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱或活塞向|Δp|较大的一方移动；若Δp相等，则液柱或活塞不移动。 ②如果液柱或活塞两端的横截面积不相等，则应考虑液柱或活塞两端的受力变化(Δp·S)，若Δp均大于零，则液柱或活塞向Δp·S较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱或活塞向|Δp·S|较大的一方移动；若Δp·S相等，则液柱或活塞不移动。 例1 如图所示，在两端封闭的玻璃管中间用水银柱将其分成体积相等的左右两部分，并充入温度相同的气体，若把气体缓缓升高相同的温度(保持管水平不动)，然后保持恒温，则： (1)水银柱如何移动？ (2)若气体B初始温度高，把气体缓缓升高相同的温度，然后保持恒温，则水银柱又如何移动？ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 训练1 如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高于水银槽h，若将玻璃管竖直向上缓慢地提起(管下端未离开槽内水银面)，则H和h的变化情况为(　　) A.H和h都增大 B.H和h都减小 C.H减小，h增大 D.H增大，h减小 二、关联气体问题 应用理想气体状态方程解决相关联的两部分气体的问题时，要注意： (1)要把两部分气体分开看待，分别对每一部分气体分析初、末状态的p、V、T情况，分别列出相应的方程(应用相应的定律、规律)，切不可将两部分气体视为两种状态。 (2)要找出两部分气体之间的联系，如总体积不变，平衡时压强相等。 例2 如图所示，汽缸内A、B两部分气体由竖直放置、横截面积为S的绝热活塞隔开，活塞与汽缸光滑接触且不漏气，初始时两侧气体的温度相同，压强均为p，体积之比为VA∶VB＝1∶2。现将汽缸从如图位置逆时针缓慢转动，转动过程中A、B两部分气体温度均不变，直到活塞成水平放置，此时，A、B两部分气体体积相同。之后保持A部分气体温度不变，加热B部分气体使其温度缓慢升高，稳定后，A、B两部分气体体积之比仍然为VA∶VB＝1∶2。已知重力加速度为g。求： (1)活塞的质量； (2)B部分气体加热后的温度与开始时的温度之比。 _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ _____ 解决关联气体问题的一般方法 (1)分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态参量，根据理想气体状态方程列式求解。 (2)认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并列出方程。 (3)多个方程联立求解。 训练2 U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的3倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg。开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管 ... ...