度高考物理一轮复习 第十三章 热学 专题强化十四 应用气体实验定律解决“三类模型问题”学案-人教版高三全册物理学案

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 1.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.命题点一 “玻璃管液封”模型1.三大气体实验定律(1)玻意耳定律(等温变化)：p1V1＝p2V2或 pV＝C(常数).(2)查理定律(等容变化)：＝或＝C(常数).(3)盖—吕萨克定律(等压变化)：＝或＝C(常数).2.利用气体实验定律及气态方程解决问题的基本思路3.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＝ρgh(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——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Ⅲ·33(2))一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 K1和 K2.K1长为 l，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 V0，水银的密度为 ρ，重力加速度大小为 g.求：图 1(1)待测气体的压强；(2)该仪器能够测量的最大压强.答案 (1) (2)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V＝V0＋πd2l①V1＝πd2h②由力学平衡条件得p1＝p＋ρgh③整个过程为等温过程，由玻意耳定律得pV＝p1V1④联立①②③④式得p＝⑤(2)由题意知h≤l⑥联立⑤⑥式有p≤⑦该仪器能够测量的最大压强为pmax＝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...