山东省菏泽一中 2014 年高中物理 学案 2 新人教版选修 3一、封闭气体压强的分析例 1、如图所示，两端开口的 U 形管中灌有水银，右管上部另有一小段水银柱将一部分空气封在管内，若温度不变，则( )A.在左管内注入一些水银，空气柱体积将减小B.在左管内注入一些水银，水银面高度差将增大C.在右管内注入一些水银，空气柱的长度不变D.在右管内注入一些水银，水银面高度差将增大变式 1：如图所示，一端封闭的玻璃管开口向下竖直倒插在水银槽中，其位置保持固定。已知封闭端内有少量空气。若大气压强变小一些，则管中在水银槽水银面上方的水银柱高度 h 和封闭端内空气的压强 p 将如何变化( )A.h 变小，p 变大 B.h 变大，p 变大 C.h 变大，p 变小 D.h 变小，p 变小例 2、今有一质量 为 M 的气缸，用质量为 m 的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横 放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。已知大气压强为 P0，活塞的横截面 积为S，它与 气缸之间无摩擦 且不漏气 ，且气体温度保持不变。变式 2： 如图所示，将一气缸悬挂在弹簧下，缸内密闭了一定质量的理想气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，若缸内气体的温度升高到某一数值， 下列物理量发生变化的是（ ）A．活塞的高度 h B．缸体的高度 HC.气体的压强 p D.弹簧的长度 L二、研究对象的选择例 3：(2010 年山东卷)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为 V0，开始时内部封闭气体的压强为 p0。经过太阳暴晒，气体温度由 T0=300K 升至T1=350K。（1）求此时气体的压强。（2）保持 T1=350K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到 p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。1三、图像问题的处理例 4：使一定质 量的理想气体按如图甲中箭头所示的顺序变化,图中BC 段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线.(1)已知气体在状态 A 的温度为 TA=300K,求气体在状态 B、C 和 D 的温度是多少?(2)将上述变化过程在图乙 V-T 图象中表示出来(标明 A、B、C、D 四点,并用箭头表示变化方向).变 式 4 、 一 定 质 量 的 理 想 气 体 经 历 如 图 所 示 的 一 系 列 变 化 过程,ab、bc、cd 和 da 这四个过程中在 P-T 图上都是直线段,其中 ab 的延长线通过坐标原点 O,bc 垂直于 ab 而 cd 平行于 ab,由图可以判断( ) A.ab 过程中气体体积不断增大 B.bc 过程中气体体积不断减小C.cd 过程中气体体积不断增大 D.da 过程中气体体积不断减小2
