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《突破重圍一招制勝》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、突破重圍一招制勝——運用理想氣體狀態(tài)方程解讀四年海南高考物理模塊3-3氣體計算題陳益尖高考一年復(fù)一年，考生一屆換一屆。無論哪一屆，都要面臨著來自課本上的題、資料上的題、網(wǎng)上的題、歷屆高考題等等。好象千軍萬馬重重圍困，讓人眼花繚亂，好迷惑！當(dāng)我們認(rèn)真理清各個知識點，將這些題，按知識結(jié)構(gòu)一一歸類，不難看出，同一知識點的題，雖然，在情景創(chuàng)設(shè)上，不斷變臉；在綜合上，不斷換位，但是形變神不變，萬變不離其中，運用解決問題的知識和方法，千古不變。除非知識老化，被新的的概念及規(guī)律所代替。下面以四年海南高考物理模塊3－
2、3，與理想氣體狀態(tài)變化有關(guān)的考題為例，怎么突出重圍，一招制勝？做一一解讀。17、（2007）模塊3－3試題⑵如圖，在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個粗細(xì)不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、S和S。已知大氣壓強為p0，溫度為T0.兩活塞A和B用一根長為4l的不可伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣密封在兩活塞之間，此時兩活塞的位置如圖所示。現(xiàn)對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略，此時兩活塞之間氣體的壓強可能為多少？abcABll2l解讀：初態(tài)
3、：溫度已知，體積可以通過體積公式求出，壓強通過對兩活塞受力分析，再加上平衡條件，對A活塞有：對B活塞有：，由兩式求得：p1＝p0。由此開始，溫度緩慢上升，兩活塞往何方走，容易讓人走入歧途，就是將它們當(dāng)做整體受力分析，得出合外力方向向右，它們向右運動，引起錯覺的原因是；輕線的拉力，雖然為0，但是仍有氣體對它們的作用，誤當(dāng)氣體是傳遞它們之間的相互作用力，可以運用整體法進(jìn)行受力分析。殊不知氣體與它們之間的作用力是獨立的，氣體對A、B活塞的作用力，并不相等。因此，不能濫用整體法分析。如何判斷它們的走向呢？理應(yīng)
4、從氣體實驗定律思考，假設(shè)氣體壓強不變，溫度升高，體積增大，則它們向左運動；假若氣體體積不變，溫度升高，壓強增大。對它們受力分析，合外力向左，同樣向左運動，體積同時增大。顯然，前一種假設(shè)成立。既然，它們往左運動，那么運動過程中，隱含有多少的狀態(tài)變化過程？最終停止在哪里？這是運用氣體實驗定律解決問題時，必須思考的問題。從前面分析中，可知，氣體先做等壓變化，由蓋·呂薩克定律得：求得：討論：1、當(dāng)T≤時，氣體的壓強為：p2＝p0；2、當(dāng)T＞T2=時，由查理定律得：解得：（本式已包含第1種情況），此過程會一直持
5、續(xù)到活塞向左移動的距離等于l為止。選用氣體實驗定律解題，要過五關(guān)斬六將，突破氣體狀態(tài)變化過程的重重圍困，方能取得勝利。如果從理想氣態(tài)方程思考問題，初態(tài)已知，未態(tài)：已知溫度，應(yīng)用體積公式，求出體積，由解得：一招制勝。17．（2008）模塊3一3試題(2)(8分）如圖，一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔．管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體（可視為理想氣體），氣體溫度為T1．開始時，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強達(dá)到p0時，活塞下方氣體的體積為V1，活塞上方玻璃
6、管的容積為2.6V1．活塞因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5p0．繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封．整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變．然后將密封的氣體緩慢加熱．求（Ⅰ）活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；（Ⅱ）當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時氣體的壓強．解讀：從理想氣體狀態(tài)方程出發(fā)，活塞下方氣體，初態(tài)：已知溫度、體積、壓強，（1）已知了未態(tài)：體積和壓強，由即為所求，同理（2）也已知了未態(tài)：體積和溫度，由也可求。省去找氣體各個狀態(tài)變化過程，顯然，一步到位，如果從氣體實驗定律思考問題，又要費盡心機，用盡九牛二虎之力，也
7、難弄清氣體各個狀態(tài)變化過程。不作解析。17．（2009）模塊3-3試題（12分）（II）（8分）一氣象探測氣球，在充有壓強為1．00atm（即76．0cmHg）、溫度為27．0℃的氦氣時，體積為3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36．0cmGg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48．0℃。求：（1）氦氣在停止加熱前的體積；（2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。解讀：從理想氣體狀
8、態(tài)方程出發(fā)，活塞下方氣體，初態(tài)：已知溫度、體積、壓強，（1）已知了未態(tài)：溫度和壓強，由即為所求，同理（2）也已知了未態(tài)：壓強和溫度，由也可求。省去找氣體各個狀態(tài)變化過程，顯然，一步到位。www.ks5u.com17、（2010）模塊3-3試題（12分）(2)（8分）如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為、壓強為的理想氣體．和分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為，為正的常量；容器內(nèi)
