2010年高中物理 热学气缸问题赏析 新人教版选修2-2
高中物理气缸活塞模型总结
高中物理气缸活塞模型总结
高中物理中，气缸活塞模型是一个很重要的模型。
这个模型通常用于解释气体容积和压力的关系。
下面是一些关于气缸活塞模型的总结：
1. 气缸活塞模型可以用来解释气体容积和压力的关系。
当气缸内的活塞上移，气体的容积会减少，压力会增加。
反之，当活塞下移，气体的容积会增加，压力会减少。
2. 活塞上下运动的力量来自于外部压力或者自身质量。
当外部压力施加在活塞上方时，活塞会向下移动；反之，当外部压力施加在活塞下方时，活塞会向上移动。
3. 无论活塞的运动方向如何，从做功的角度来看，气体压力和容积的变化都代表了做功。
当气体扩张时（即容积增加），气体对外部做功；当气体压缩时（即容积减小），外部对气体做功。
4. 气缸活塞模型还可以用于解释热力学系统中的各种现象，例如等温、等压和等容过程。
在等温过程中，气体的温度不变，因此气体压力和容积成反比例变化。
在等压过程中，气体的压力不变，因此气体的容积和温度成正比例变化。
在等容过程中，气体的容积不变，因此气体的压力和温度成正比例变化。
5. 当气体受到恒定外部压力时，气体的压强和密度成正比例变化，而温度不变。
这被称为泊松定律，它对于理解气体力学和热力学非常重要。
总之，气缸活塞模型是高中物理中一个非常重要和基本的模型，它对于理解气体力学和热力学都有很大帮助。
了解和理解气缸活塞模型的原理和应用可以帮助我们更好地掌握这些知识。
高中物理精品试题分析：活塞封闭气缸模型系列2
模型24 活塞封闭气缸系列21.常见类型(1)气体系统处于平衡状态,需综合应用气体实验定律和物体的平衡条件解题。
(2)气体系统处于力学非平衡状态,需要综合应用气体实验定律和牛顿运动定律解题。
(3)封闭气体的容器(如汽缸、活塞)与气体发生相互作用的过程中,如果满足守恒定律的适用条件,可根据相应的守恒定律解题。
(4)两个或多个汽缸封闭着几部分气体,并且汽缸之间相互关联的问题,解答时应分别研究各部分气体,找出它们各自遵循的规律,并写出相应的方程,还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式,最后联立求解。
2.解题思路(1)弄清题意,确定研究对象,一般地说,研究对象分两类:一类是热学研究对象(一定质量的理想气体);另一类是力学研究对象(汽缸、活塞或某系统)。
(2)分析清楚题目所述的物理过程,对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程,依据气体实验定律列出方程;对力学研究对象要正确地进行受力分析,依据力学规律列出方程。
(3)注意挖掘题目的隐含条件,如几何关系等,列出辅助方程。
(4)多个方程联立求解。
对求解的结果应注意检验它们的合理性。
多个系统相互联系的一定质量气体问题,往往以压强建立起系统间的关系,各系统独立进行状态分析,要确定每个研究对象的变化性质,分别应用相应的实验定律,并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联,若活塞可自由移动,一般要根据活塞平衡确定两部分气体的压强关系。
【典例2】如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B，质量一定的两活塞用杆连接。
气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸璧之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A、B的初始温度相同。
略抬高气缸左端使之倾斜，再使A、B升高相同温度，气体最终达到稳定状态。
若始末状态A、B的压强变化量△p A、△p B均大于零，对活塞压力的变化量为△F A、△F B，则(A)A 体积增大 (B)A 体积减小 (C) △F A 〉△F B (D)△p A <△p B【答案】AD【解析】以两个活塞和杆整体为研究对象，初始时刻，A A B B P S P S =，将左端倾斜平衡后，由于温度升高，气体体积变大，活塞向B 端移动。
高三气缸知识点
高三气缸知识点气缸是内燃机中的一个重要元件，它承担着将可燃混合气转化为机械能的关键任务。
在高三物理学科中，气缸的原理和工作过程是必须掌握的知识点之一。
本文将介绍高三气缸的基本概念、工作循环和性能参数等内容，帮助读者更好地理解气缸的作用和重要性。
1. 气缸的概念气缸是一种圆筒形的装置，内部直径均匀的腔室用于容纳活塞和运动部件。
在内燃机中，气缸是燃烧室和活塞运动平台，承担了活塞行程、往复运动和压缩混合气的任务。
2. 气缸的工作循环气缸在内燃机的工作过程中，经历了四个基本循环：进气、压缩、燃烧和排气。
具体步骤如下：(1) 进气：进气门打开，活塞往下运动，气缸内形成负压，使进气门开启后的混合气体进入气缸。
(2) 压缩：进气门关闭，活塞往上运动，将混合气体压缩，形成高压缩比，提高燃烧效率。
(3) 燃烧：在压缩末期，点火系统引燃混合气体，产生火焰蔓延，释放大量热能，推动活塞向下运动，驱动机械装置。
(4) 排气：排气门打开，活塞往上运动，将燃烧产生的废气排出气缸，为下一个工作循环做准备。
3. 气缸的性能参数气缸的性能参数可以直接影响内燃机的功率和效率，以下是几个常见的性能参数：(1) 缸径（D）：气缸内部的直径，决定了气缸容积和燃烧室的大小，直接影响着混合气的进出和燃烧效果。
(2) 冲程（L）：活塞从上止点到下止点的运动距离，决定了压缩比和燃烧室的形状，对燃烧过程和动力输出有重要影响。
(3) 压缩比（ε）：气缸容积与压缩末期容积的比值，决定了混合气的压缩程度和燃烧效率，压缩比越高，功率输出越大。
(4) 效率（η）：内燃机的输出功率与输入热能之间的比值，气缸的设计和工艺水平直接影响着内燃机的效率。
4. 气缸的材料与制造工艺气缸通常采用高强度的铸铁或铝合金材料制造，以满足高温高压环境下的工作需求。
制造工艺包括铸造、热处理和精加工等环节，以确保气缸的密封性、耐磨性和耐腐蚀性。
5. 气缸的维护与故障排除气缸的维护通常包括定时更换润滑油、清洁配气机构和检查缸垫等措施，以延长气缸的使用寿命。
高三气缸知识点
高三气缸知识点一、气缸的基本概念气缸，作为高中物理课程中热力学部分的一个重要组成，是学生理解和掌握气体性质的关键。
气缸通常指的是一个封闭的、内部充满气体的容器，这个容器可以是规则或不规则的形状，但其内部的气体在一定条件下表现出均一的性质。
在高中阶段，我们主要研究的是理想气缸，即忽略了气体分子间作用力和分子体积的气缸。
二、理想气缸的假设条件理想气缸的概念基于几个重要的假设条件：1. 气体分子间无相互作用力：在理想气缸中，我们假设气体分子之间不存在吸引或排斥力，即它们之间的相互作用可以忽略不计。
2. 气体分子的体积可以忽略不计：与气缸的体积相比，气体分子的体积非常小，因此在计算中可以忽略分子所占的体积。
3. 气体分子的碰撞是完全弹性的：在理想气缸中，气体分子与气缸壁的碰撞以及分子之间的碰撞都是完全弹性的，即碰撞过程中动能守恒。
三、气缸内气体的基本状态参数在研究气缸内气体的行为时，我们通常关注以下几个基本状态参数：1. 压强（P）：气体分子对气缸壁单位面积的平均作用力，通常以帕斯卡（Pa）为单位。
2. 体积（V）：气缸内气体所占的空间大小，单位为立方米（m³）。
3. 温度（T）：气体分子平均动能的量度，以开尔文（K）为单位。
4. 内能（U）：气缸内所有气体分子的动能和势能之和。
5. 焓（H）：气缸内气体的内能加上其压强与体积的乘积，是一个状态函数。
四、气缸内气体的状态方程理想气缸内气体的状态方程是描述气体状态参数之间关系的基本方程，即理想气体状态方程：\[ PV = nRT \]其中，P 表示压强，V 表示体积，n 表示气体的物质的量，R 是理想气体常数，T 表示绝对温度。
该方程简洁地揭示了气体的压强、体积和温度之间的关系。
五、气缸内气体的热力学过程在高中物理课程中，我们学习了几种基本的热力学过程，它们在气缸中的表现如下：1. 等容过程：气缸体积不变，气体的压强和温度会发生变化。
2. 等压过程：气缸内气体的压强保持恒定，体积和温度会相应变化。
气缸问题知识点总结
气缸问题知识点总结气缸是内燃机中的一个重要部件，它起着储存压缩空气、供应能量和促进传动的作用。
气缸的性能和质量直接影响着发动机的工作效率和性能。
因此，对气缸问题的了解和掌握对于保证发动机的稳定运行和延长使用寿命都至关重要。
在本文中，我将对气缸问题的几个主要知识点进行总结。
一、气缸的作用和分类气缸是发动机内的一个空间，用于接受气体、进行压缩和容纳活塞的移动。
气缸的作用主要有两个方面：一是将空气和燃料充满气缸内进行压缩，从而形成爆燃燃烧产生动力；二是将活塞的运动转化为旋转动力，驱动汽车前进。
根据气缸的使用方式和结构特点，气缸可以分为内燃机气缸、气动气缸和液压气缸等类型。
其中，内燃机气缸是最常见的一种形式，它通常由铸造或锻造而成，内部光洁度要求高，能够承受高温和高压环境。
二、气缸的制造工艺和材料气缸的质量和性能很大程度上取决于其制造工艺和所选用的材料。
目前，常见的气缸制造工艺主要包括铸造和锻造两种。
铸造是通过将液态金属注入到模具中，经过凝固后形成气缸的工艺。
铸造的优点是生产成本低、制造工艺简单、可以生产出形状复杂、尺寸精度要求不高的产品。
但由于铸造存在气孔、夹杂和晶粒粗大等缺陷，因此需要进一步的热处理来提高其性能。
锻造是通过将金属以一定温度和压力加工成气缸的工艺。
锻造的优点是材质致密，组织细致，力学性能高，耐磨性好，抗冲击性能强等。
但锻造的成本较高，制造工艺也相对复杂。
常见的气缸制造材料主要包括铸铁、铝合金和镍基合金等。
铸铁具有成本低、抗压性强、耐磨性好等优点，但强度、塑性和耐热性较差；铝合金具有密度低、导热性能好、成形性好等优点，但在耐热性和耐磨性上较差；镍基合金则具有高耐热性、耐磨性好、抗氧化性强等特点，但成本较高。
三、气缸的常见问题和解决方法1. 拉痕和磨损：气缸内壁出现拉痕和磨损是一种常见的问题，这会导致气缸内壁与活塞环之间的密封性下降，进而影响气缸的工作效率。
解决方法可以采用电镀、喷射涂覆等方式修复气缸内壁，也可以更换新的气缸套。
高中物理高考热学气缸活塞类型十大考点专题复习
高中物理高考热学气缸活塞类型十大考点专题复习对近几年高考试题研究发现，有关气缸类型试题是考查热学的好载体，一直受高考命题者青睐，该类试题命题的意图主要是考查对热学基本规律的综合应用，都是围绕气缸活塞的变化问题设置的。
由于该类试题涉及热学和力学知识，需要学生有较好的分析综合思维能力以及灵活运用知识解决问题的能力。
因此，在高三物理复习过程中，要重视该类问题的解法思路分析，归纳题型的种类和考点，提高学生分析问题和解决问题的能力。
考点一、考查热力学第一定律例1．（2010年广东卷）如图1是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的（）A．温度升高，内能增加600JB．温度升高，内能减少200JC．温度降低，内能增加600JD．温度降低，内能减少200J解析：由热力学第一定律得：，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，故温度升高，答案选A正确。
例2．（2010年全国II卷）如图2，一绝热容器被隔板K 隔开a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。
在此过程中（）A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。
稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0。
根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。
稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小。
答案为BD。
考点二、考查气体内能变化问题例3．（2009年全国卷II）如图3所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。
气缸壁和隔板均绝热。
初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。
现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。
当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（）A．右边气体温度升高，左边气体温度不变B．左右两边气体温度都升高C．左边气体压强增大D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量解析：本题考查电路接入气缸问题，当电热丝通电后，右的气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，内能增加，气体的温度升高，根据气体定律左边的气体压强增大。
高一物理选修三缸一知识点
高一物理选修三缸一知识点在高一物理选修三中，我们学习了关于“缸一”这一知识点。
缸一是指恒量加热条件下气体压强和体积变化的关系。
通过学习缸一，我们可以深入理解理想气体的性质和行为，为后续学习提供了基础。
下面将详细介绍缸一的知识点以及与之相关的公式和实验。
一、缸一的基本概念缸一是物理学中用来研究恒量加热条件下气体性质的实验装置。
它由一个密封的可变体积的容器组成，容器中有一定量的气体，通过加热使其温度升高。
二、缸一的公式缸一实验中常用的公式是波义耳定律，它描述了理想气体在恒量加热条件下压强和体积之间的关系。
波义耳定律可以表示为：P1 × V1 = P2 × V2其中，P1和V1是气体在初始状态下的压强和体积，P2和V2是气体在加热后的压强和体积。
根据波义耳定律，当气体加热时，压强和体积呈反比关系，即压强增加时体积减小，压强减小时体积增加。
三、缸一的实验为了验证波义耳定律，我们通常进行缸一的实验。
实验的步骤如下：1. 准备实验装置：将气体装入密封的可变体积容器中，连接压强计和温度计。
2. 测量初始状态下压强和体积：在加热之前，测量气体的初始压强和体积。
3. 加热气体：通过加热装置加热气体，使其温度升高。
4. 测量加热后的压强和体积：在加热后，测量气体的压强和体积。
5. 计算验证波义耳定律：根据实验数据，计算初始状态和加热后的压强和体积，并验证波义耳定律。
四、缸一的应用缸一的应用非常广泛，特别是在工程设计和热力学研究中。
通过对气体在不同压强和体积下的变化规律进行分析，可以预测和优化气体系统的性能，提高能源利用效率。
另外，缸一的实验也可以帮助我们理解理想气体状态方程和热力学定律。
在学习高等物理学科时，这些知识点都是基础和必要的。
综上所述，高一物理选修三中的缸一知识点是关于恒量加热条件下气体压强和体积变化的研究。
通过学习缸一，我们可以深入理解理想气体的性质和行为，掌握波义耳定律等重要公式和实验技巧。
物理高考知识点气缸
物理高考知识点气缸气缸是物理学中的一个重要概念，被广泛应用于工程领域和日常生活中。
本文将介绍气缸的基本原理、结构和应用，并探讨与气缸相关的高考物理考点。
一、气缸的基本原理气缸是一种能够将气体能量转化为机械能的装置。
其基本原理是通过活塞的运动来实现气体的压缩和释放。
当气缸内的气体受到外部压力作用时，活塞会被迫移动，从而改变气缸内的体积。
二、气缸的结构气缸一般由活塞、气缸体、气缸盖和密封件等组成。
活塞是气缸中的移动部件，气缸体是容纳气体的空间，气缸盖则用于密封气缸。
在气缸的设计中，密封件的选择十分重要，能够确保气缸内气体的密封性和工作稳定性。
三、气缸的应用气缸在工程领域有广泛的应用，常见的应用包括：1. 汽车发动机：气缸是发动机的核心部件之一，通过活塞的上下运动实现气体的压缩和燃烧，驱动汽车运行。
2. 工业机械：气动系统中的气缸常用于推动和控制各类机械设备，如液压机、升降机等。
3. 气动工具：许多手持式工具，如钉枪、喷枪等，都采用气缸来提供动力。
4. 气动装置：自动化生产线中常用的输送带、夹具等设备，也会使用气缸来实现运动和控制。
四、与气缸相关的高考物理考点1. 气体压力：气缸的工作原理与气体压力的概念紧密相关。
考生需要了解气体压强和密度的概念，并能够应用到气缸的分析和计算中。
2. 牛顿第二定律：活塞在气缸内的运动可以通过牛顿第二定律来描述，即F=ma。
考生需要掌握运动学和动力学的基本知识，并能够将其应用到气缸的分析中。
3. 能量转化：气缸实现了气体能量到机械能的转化过程，考生应掌握能量守恒和转化的基本原理，并能够运用到气缸的分析中。
4. 热力学：气体在气缸内的压缩和膨胀过程还涉及到热力学的概念，如绝热过程和等熵过程。
考生需要了解热力学的基本原理，并能够应用到气缸的分析和计算中。
总结：气缸作为一种重要的装置，广泛应用于工程领域和日常生活中。
了解气缸的基本原理、结构和应用，对于理解其工作原理和解决实际问题具有重要意义。
气缸常见故障原因
气缸常见故障原因气缸是内燃机的重要组成部分，其主要作用是将燃气与空气混合，通过活塞的上下运动来完成吸气、压缩、爆燃和排气等过程。
由于气缸在工作过程中承受着高温、高压和频繁的运动，因此存在一定的故障风险。
下面我们就常见的气缸故障原因进行详细介绍。
1.活塞环磨损：活塞环是保证气缸密封性的重要部件，其磨损主要由以下原因造成：-内燃机使用时间过长，活塞环自然磨损；-油质不良，导致活塞环表面形成焦炭沉积；-润滑油不足或油膜质量差，使活塞环磨损加剧。
2.活塞磨损：活塞是气缸内最重要的动力部件之一，其磨损主要由以下原因造成：-润滑油不足或油质不良，导致活塞与气缸壁之间的润滑效果不佳，加剧了磨损；-活塞冷却不良，将产生过多的热量，导致活塞表面温度过高，加速磨损；-过度超转或不正当使用方法，使活塞过度磨损。
3.气缸壁磨损：气缸壁的磨损主要包括以下几种情况：-活塞环磨损严重，导致活塞与气缸壁直接接触，造成气缸壁的磨损；-润滑油质不良，导致润滑效果不佳，增加了气缸壁的磨损；-气缸壁表面不平滑，如有划痕等缺陷，会使气缸壁磨损加剧。
4.气缸螺栓断裂：气缸螺栓是连接气缸盖和气缸体的重要部件，其断裂主要由以下原因造成：-气缸螺栓长时间受到高温高压的作用，导致螺栓材料的强度下降，最终断裂；-螺栓安装不当，使其承受不正常的载荷，导致断裂。
5.气缸盖损坏：气缸盖是气缸的上部覆盖物，其常见的损坏包括以下几种情况：-内燃机失火或爆燃，产生较大的冲击力，导致气缸盖破裂；-气缸盖的冷却系统故障，导致温度过高，使气缸盖变形或破裂。
总之，气缸常见的故障原因包括活塞环磨损、活塞磨损、气缸壁磨损、气缸螺栓断裂和气缸盖损坏等。
这些故障原因通常与润滑油质量、使用方法、冷却系统的运行状态等密切相关。
因此，在使用和维护气缸时，应注意检查和保养润滑油、合理使用内燃机，并定期检查冷却系统的工作状态，以延长气缸的使用寿命，确保其正常运行。
高中物理气缸活塞模型总结
高中物理气缸活塞模型总结
气缸活塞模型是高中物理中一个常见的模型，主要用于讲解气体力学和热力学方面的知识。
以下是气缸活塞模型的总结:
1. 气缸活塞模型的基本组成：气缸、活塞、气嘴、进气道和出气管。
2. 气缸活塞模型的特点：气缸活塞模型是一个密闭的系统，内部存在压强差，气体会在气缸内进行膨胀和压缩。
3. 气缸活塞模型中气体的行为：气体会受到气缸内压强的增大或减小，当压强增大时，气体会膨胀，反之则会压缩。
4. 气缸活塞模型中进气和出气口的作用：进气口和出气口用于调节气体进入或排出气缸的量，可以控制气缸内的压强差。
5. 气缸活塞模型中活塞的作用：活塞用于控制气体的进入或排出气缸，可以在气缸内进行上下移动。
6. 气缸活塞模型中气嘴的作用：气嘴用于与外部气体相连，用于引入外部气体或排出外部气体。
7. 气缸活塞模型中压强的计算：在气缸活塞模型中，气缸内的压强是由外部气压和缸内气体的重力所决定的。
8. 气缸活塞模型中温度的变化：在气缸活塞模型中，气体的膨胀和压缩会引起温度的变化，但是气缸内的温度变化不会直接影响外部温度。
9. 气缸活塞模型中能量的转化：气缸活塞模型中，气体的膨胀和压缩会引起能量的转化，包括热能和机械能的转化。
气缸活塞模型是高中物理中一个基础的物理模型，可以帮助同学们更好地理解气体力学和热力学方面的知识。
高考气缸类问题赏析
高考气缸类问题赏析
高考气缸类问题是指高考考试中的一类综合性考题，它们的特点是综合考察考生的知识结构、思维能力和分析能力，要求考生在解决问题时，要综合运用多种知识，运用多种解题方法，以及熟练掌握抽象概念，表达思路，推理分析。
高考气缸类问题的解题过程，一般可以分为四个步骤：第一步，阅读问题，了解问题的背景和要求；第二步，分析问题，明确问题的关键点，把握问题的解题思路；第三步，解题，根据问题的要求，运用知识点和解题方法，按照解题步骤，逐步求解；第四步，总结结论，综合考虑，得出正确的答案。
高考气缸类问题的解题，要求考生具备较强的解题能力，有系统的知识结构，能够熟练运用多种解题方法，具备较强的抽象思维能力和分析能力，以及较强的逻辑思维能力，能够深刻理解问题，准确把握解题思路，正确有效地解决问题。
热学中气缸问题求解方法
热学中气缸问题求解方法在热学中，气缸类题目的特征很显著，通常是在同一个题中同时考察受力分析方法，对热力学定律和气体压强微观解释的理解，并分析气体状态变化和能量变化。
由于这类题目同时对热学、力学、能量等知识综合进行考察，能很好的体现学科内综合分析能力，所以是各类测试题和高考试题的热点。
而从实际掌握效果看，有很多学生对解决这类题目仍存在有一定困难，主要是分析方法没有掌握好。
气缸类题目的分析，首先要求熟记并理解热力第一定律和第二定律，理解气体压强的微观解释和状态变化过程；其次要熟练的掌握受力分析的方法。
分析求解的步骤是：①对活塞分析受力，分析气体压强，②利用气体压强微观解释或利用pv=nrt分析状态变化，③应用热力第一定律分析能量的变化。
气缸类题目常见的有两种类型：单气缸和双气缸，它们的分析方法是相同的。
例1：封有理想气体的导热气缸开口向下被悬挂，活塞与气缸的摩察不计，活塞下系有钩码p，整个系统处于静止状态，如图所示。
若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，则下列说法中正确的是a.外界温度升高，气体的压强一定增大b.外界温度升高，外界可能对气体做正功c.保持气体内能不变，增加钩码质量，气体一定吸热d.保持气体内能不变，增加钩码质量气体体积一定减小解析：这道题是单气缸类型，在审题时应注意气缸和活塞是绝热还是导热的，过程变化是缓慢还是迅速的，气体是理想气体还是一般气体。
首先对活塞进行受力分析，活塞的重力mg，还受钩码的拉力mg，内部气体向下压力ps，向上的大气压力pos。
由于状态变化缓慢，活塞处于平衡状态，有p0s=（m+m）g+ps，若钩码质量不变，则气缸内气体压强p不变；当外界温度升高，气缸是导热的，气缸内气体温度升高，则气体体积增大，对外做功；温度升高，理想气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气缸内气体从外界吸热，故a和b选项错误。
当理想气体内能不变时，气体温度不变，增加钩码质量，由活塞受力平衡关系式可知气体压强p减小；当气体温度不变，压强减小时，体积v变大，气体对外做功，从外界吸收热量，故c选项正确。
高中物理双气缸的问题教案
高中物理双气缸的问题教案教学目标1. 理解双气缸系统的工作原理。
2. 掌握理想气体状态方程在双气缸问题中的应用。
3. 能够分析并计算双气缸系统中气体的压强、体积和温度的变化。
4. 培养学生的实验观察能力和逻辑推理能力。
教学内容双气缸系统的基本概念向学生介绍双气缸系统的基本构成，包括两个活塞、两个气缸以及连接两个气缸的细管。
强调气体在两个气缸之间通过细管自由流动的特性。
理想气体状态方程的应用引导学生回顾理想气体状态方程V=nRT，并解释如何将其应用于双气缸问题中。
通过实例演示，让学生明白当外界条件发生变化时，如何利用该方程来计算气体状态的变化。
双气缸问题的解题步骤1. 确定初始状态和变化后的状态，包括每个气缸中的气体压强、体积和温度。
2. 应用理想气体状态方程，列出相应的方程式。
3. 根据题目给定的条件，解方程求解未知量。
典型例题分析通过具体的例题，展示如何解决双气缸问题。
例如，假设一个气缸被加热，另一个保持温度不变，求最终两气缸内的气体压强。
教学方法- 采用讲授与讨论相结合的方式，鼓励学生积极参与问题的讨论。
- 利用多媒体教学工具，如动画演示，帮助学生形象地理解双气缸系统的工作原理。
- 安排实验演示或虚拟模拟，让学生直观观察双气缸中气体状态的变化。
课堂练习设计几个不同难度的题目，让学生在课堂上进行练习，以检验他们对知识点的掌握情况。
总结与反思在课程的总结双气缸问题的关键知识点，并邀请学生分享他们在解决问题过程中的体会和遇到的困难，教师根据学生的反馈进行适当的指导和补充。
气缸模型高中物理
气缸模型高中物理气缸模型，这个名字听起来是不是有点高大上？一听就觉得很复杂对吧？其实不然。
咱们今天就来“刮刮油”，把这个气缸模型的知识给扒一扒，看看它到底有啥神奇之处。
你可能会觉得，哎，这不就是一根管子吗，里头装个气体，空气进去挤一挤就出来了呗，跟咱平常吹气球差不多。
但说实话，这气缸可不仅仅是个吹气球的简单工具，它可在物理学的世界里掀起了不小的波澜。
气缸模型的核心原理就是气体在密闭容器中如何“表现”。
就像我们小时候吹泡泡，嘴巴一鼓，泡泡就出来了。
但要是把空气关在一个固定的空间里，空气就会急着想要“跑出来”。
在气缸模型里，空气被“困住”了，压力开始增加，空气就会推着气缸的活塞动。
这就跟咱们平时看到的汽车引擎差不多。
汽车发动机其实也是靠气缸原理工作，空气和燃料在气缸里“爆炸”，然后推动活塞，转动曲轴，发动机就转起来了。
怎么样，想想是不是有点牛？但说真的，搞清楚这些原理并不难，想象一下，把气体看成一个个“调皮的孩子”，它们被关在一个小小的房间里，开始“打架”时就会产生压力。
这压力越大，气缸内的活塞就被推得越厉害。
你说，这是不是就跟我们在人群中站得太挤，越来越难受一样？就是这种“拥挤”的效果，最终才带来动力。
说到气缸的“秘密”，你可得留心了。
气缸里最关键的部分就是“活塞”，也就是那个可以上下移动的部件。
活塞一动，气缸里的气体就会压缩或者膨胀，压力就随之变化。
这时候，如果你能想象成一个弹簧压缩的过程，就好理解多了。
当你压缩弹簧，弹簧的力会越来越大，直到你松开它，弹簧一下子弹回去。
所以，气缸模型也有类似的原理。
你压缩空气，气体压力变大，气体想反抗，活塞就被推出来，完成一个循环。
这个过程可以产生动力，驱动各种机械装置，甚至是咱们开车的时候，汽车的动力就是靠类似的气缸原理产生的。
不过啊，咱们说回气缸模型，这个东西可不仅仅用来做动力的哦。
你看，气缸模型还可以用来帮助咱们理解一些看似复杂的物理现象。
比如热力学定律就是从气体在封闭空间内的行为得来的。
人教版高中物理选修2-2：活塞式内燃机_课件1
进气门 活塞
连杆
气缸 排气门
曲轴
1、活塞式内燃机的分类
按照使用的燃料分为：汽油机和柴油机两种。
火
喷
花
油
塞
器
进气门 气缸体
排气门 进气门 气缸盖 气缸体
排气门 气缸盖
连杆 曲轴 油底壳
活塞 曲轴箱
连杆 曲轴
油底壳
活塞 曲轴箱
汽油发动机组成示意图 柴油发动机组成示意图
汽油机工作原理 火花塞
进气门 活塞
柴油机的优点是功率范围广，燃油较 便宜，储存相对方便，安全。它的缺点 是笨重，转速不高震动较剧烈。主要用 作长时间的动力机。
2.答案略
3答：A、首先应该考虑发动机有较 大的输出功率和相应的较大的排量， 以适应全年需空调和较好的加速性 能要求。 B、首先应该考虑发动机有较大的扭 矩，以适应山路起伏行驶的性能要 求。 C、应该较低转速就能达到最大扭矩 的发电机，耗油少，排量适合使用 需要即可。
做功冲程
在压缩冲程末尾，火 花塞产生电火花，使燃料 猛烈燃烧，产生高温高压 的燃气，推动活塞向下运 动，并通过连杆带动曲轴 转动。
排气冲程
进气门关闭，排气门
燃
打开，活塞向上运动，
烧 后
把废气排出气缸。
的
废
气
2、热机的功率
汽油机的功率主要决定于汽缸的数目、 容积、燃料气体的压缩比。
3、压缩比
压缩比是指压缩过程始末汽缸体积的比 值。压缩比越大，汽缸中气体温度升高越 高，燃料燃烧后所能达到的温度也就越高。
四、燃油标号
为了保证发动机正常运转保护发动机，必 须正确使用发动机燃油标号。
某牌号汽车发动机耗油、油 标
60km/h等速 1.3型4.4L/100km 1.6型：手动（自动）
人教版高中物理选修22热学气缸问题赏析
高中物理学习资料金戈铁骑整理制作2010 年高中物理热学气缸问题赏析1、以下说法中正确的选项是DＡ．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间只有斥力作用Ｂ．依照热力学第二定律可知，机械能不能能全部转变成物体的内能Ｃ．依照热力学第二定律可知，热量不能能从低温物体传给高温物体Ｄ．物体吸取热量，同时对外做功，内能可能不变2、固定的水平气缸内由活塞B封闭着必然量的气体，气体分子之间的相互作用力能够忽略．假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力 F 将活塞B缓慢地向右拉动，以下列图，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的以下结论，其中正确的选项是（A）A．气体对外做功，气体内能不变B．气体对外做功，气体内能减小C．外界对气体做功，气体内能不变D．气体从外界吸热，气体内能减小3．现有甲乙分子模型，把甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系以下列图。
F>0 为斥力， F< 0 为引力， a、 b、c、 d 为 x 轴上的四个特定的地址。
现把乙分子从 a 处由F静止释放，则CA ．乙分子由a 到 b 做加速度增大的加速运动，由b到c做加速度减小的减速运动B．乙分子由 a 到 b 做加速运动，到达 b 时速度最大C．乙分子由 a 到 d 的过程中，两分子间的引力素来增大D．乙分子由 a 到 c 的过程中，两分子间的分子势能先增大后减小c b ax O d4、在绝热的气缸内封闭着质量、体积和种类都相同的两部分气体 A 和 B（不计气体分子之间的作用力），中间用导热的固定隔板 P 分开。
若不导热的活塞 Q 在外力作用下向外搬动时，以下论述： B①气体 B 压强减小，内能减小；②气体 B 压强减小，内能不变；③气体 A 压强减小，内能减小；④气体 A 压强不变，内能不变。
其中正确的选项是Ａ．只有②④正确Ｂ．只有①③正确P QA B FＣ．只有②③正确Ｄ．只有①④正确5、一个带活塞的气缸内封闭有必然量的气体，对气缸内的气体，以下说法正确的选项是Ａ．气体吸取热量，气体温度必然高升Ｂ．压缩气体，气体温度可能降低Ｃ．压缩气体，同时气体向外界放热，气体温度必然不变Ｄ．压缩气体，同时气体从外界吸热，气体温度必然不变6．以下说法正确的选项是DBA．热量能够自觉地由低温物体传到高温物体B．第二类永动机都以失败告终，以致了热力学第必然律的发现C．一个物体从外界吸热，它的内能必然增大D．必然质量的理想气体，温度高升，内能必然增大7．以下说法正确的选项是CＡ． 1kg0℃水的内能比1kg0℃冰的内能小Ｂ．气体膨胀，它的内能必然减小Ｃ．已知阿伏伽德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，即可估计出该气体中分子的平均距离Ｄ．关于必然质量的理想气体，当分子热运动变激烈时，压强必变大8、将两个完好相同的空玻璃瓶封口后，分别置于恒温的热水和冷水中。
高中物理气体性质的气缸类问题
高中物理气体性质的气缸类问题例1、如图所示，有一圆筒形气缸静置在地上，气缸圆筒的质量为M，活塞及手柄的质量为m，活塞截面积为S。
现用手握住活塞手柄缓慢地竖直向上提，求气缸刚离地时缸内封闭气体的压强。
（当时的大气压强为p0，当地的重力加速度为g，活塞缸壁的摩擦不计，活塞未脱离气缸）。
解析：此题是一道力热综合问题，对气体是等温变化过程，对活塞、气缸是力学平衡问题，并且气缸在提离地面时，地面对其支持力为零。
欲求气缸刚离地时缸内封闭气体的压强p封气，把气缸隔离出来研究最方便。
气缸受竖直向下的重力G缸（大小等于Mg），封闭气体竖直向下的压力F封气（大小等于p封气S），大气竖直向上的压力F大气（大小等于p0S）。
由平衡条件，有F大气－G缸－F封气=0即p0S－Mg－p封气S=0∴p封气=p0－例2、如图所示，一端开口的圆筒中插入光滑活塞，密闭住一段理想气体，其状态参量为p0，V0，T0，在与外界无热交换的情况下，先压缩气体到p1，V1，T1状态，再让气体膨胀到p2，V2，T2状态，若V1＜V0＜V2，则[]A. T1＞T0＞T2B. T1=T0=T2C. T1＜T0＜T2D. 无法判断解析：从题目给出的条件，V1＜V0＜V2和“与外界无热交换”，根据热力学第一定律，我们可以知道，从V0→V1的过程，气体体积减小，外界对气体做功，而系统吸放热为零，则内能一定增加，理想气体内能增加意味着温度增加，所以T1＞T0。
从状态1经过状态0到状态2，气体体积膨胀，气体对外做功，内能减少，温度降低，所以T0＞T2，结果为T1＞T0＞T2。
本题的正确答案为A。
例3、容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强为p=30atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V'=5L的小瓶子中去。
若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶中的氧气压强均为p'=2atm压。
在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是： [ ]A. 4瓶B. 50瓶C. 56瓶D. 60瓶错解：设可充气的瓶子数最多为n，利用玻意耳定律得：pV=np'V'所以答案应为D。
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2010年高中物理热学气缸问题赏析
1、下列说法中正确的是 D
Ａ．当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间只有斥力作用
Ｂ．根据热力学第二定律可知，机械能不可能全部转化成物体的内能
Ｃ．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传给高温物体
Ｄ．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变
2、固定的水平气缸内由活塞 B 封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略．假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变．若用外力 F 将活塞B 缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过程中，关于气缸内气体的
下列结论，其中正确的是（A ）
A ．气体对外做功，气体内能不变
B ．气体对外做功，
气体内能减小
C ．外界对气体做功，气体内能不变
D ．气体从外界吸热，
气体内能减小
3．现有甲乙分子模型，把甲分子固定在坐标原点O ，乙分子位于x 轴上，甲分子对乙分子
的作用力与两分子间距离的关系如图所示。
F >0为斥力，F<0为引力，
a 、
b 、
c 、
d 为x 轴上的四个特定的位置。
现把乙分子从a 处由静止释放，则 C
A ．乙分子由a 到b 做加速度增大的加速运动，由b 到c 做加速度减
小 的减速运动
B ．乙分子由a 到b 做加速运动，到达b 时速度最大
C ．乙分子由a 到d 的过程中，两分子间的引力一直增大
D ．乙分子由a 到c 的过程中，两分子间的分子势能先增大后减小
4、在绝热的气缸内封闭着质量、体积和种类都相同的两部分气体A 和B （不计气体分子之间的作用力），中间用导热的固定隔板P 隔开。
若不导热的活塞Q 在外力作用下向外移动时，下列论述：B
①气体B 压强减小，内能减小；②气体B 压强减小，内能不变；
③气体A 压强减小，内能减小；④气体A 压强不变，内能不变。
其中正确的是 Ａ．只有②④正确 Ｂ．只有①③正确
Ｃ．只有②③正确 Ｄ．只有①④正确
5、一个带活塞的气缸内封闭有一定量的气体，对气缸内的气体，下列说法正确的是 B
Ａ．气体吸收热量，气体温度一定升高
Ｂ．压缩气体，气体温度可能降低
Ｃ．压缩气体，同时气体向外界放热，气体温度一定不变
Ｄ．压缩气体，同时气体从外界吸热，气体温度一定不变
6．下列说法正确的是 D
A ．热量可以自发地由低温物体传到高温物体
B ．第二类永动机都以失败告终，导致了热力学第一定律的发现
d F
c O b a A B
P Q
C．一个物体从外界吸热，它的内能一定增大
D．一定质量的理想气体，温度升高，内能一定增大
7．下列说法正确的是C
Ａ．1kg0℃水的内能比1kg0℃冰的内能小
Ｂ．气体膨胀，它的内能一定减小
Ｃ．已知阿伏伽德罗常数、某气体的摩尔质量和密度，就可估算出该气体中分子的平均距离Ｄ．对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强必变大
8、将两个完全相同的空玻璃瓶封口后，分别置于恒温的热水和冷水中。
若两个瓶的瓶口都不会漏气，不考虑瓶的容积变化。
经过较长时间后，下列判断正确的是（ B ）
A. 瓶中气体内能相等
B. 瓶中气体分子势能相等
C. 瓶中气体分子平均动能相等
D. 瓶中气体分子单位时间内撞击瓶壁的总冲量相等
9．某房间，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假定房间内气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，关于房间内的气体下列说法不正确
．．．的是C
A. 单位时间内气体分子撞击墙壁单位面积的数目减少了
B. 气体密度减小了
C. 所有空气分子的速率都增大
D. 空气分子的平均动能增大
10．下列说法正确的是B
A．机械能全部变成内能是不可能的 B．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
C．第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体
11．下列关于热现象的说法中正确的是：（ C ）
A．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
B．一定质量的气体压强减小，其分子平均动能一定增大
C．一定质量的气体绝热膨胀，温度一定降低
D．机械能完全转化成内能是不可能的
12．分子间有相互作用的势能，规定两分子相距无穷远时分子势能为零，并已知两分子相距r0时分子间的引力与斥力大小相等。
设分子a和分子b从相距无穷远处分别以一定的初速度在同一直线上相向运动，直到它们之间的距离达到最小。
在此过程中下列说法正确的是 B
A. a和b之间的势能先增大，后减小
B. a和b的总动能先增大，后减小
C. 两分子相距r0时， a和b的加速度均不为零
D. 两分子相距r0时， a和b之间的势能大于零
13、如图所示是伽利略设计的世界上第一个温度计示意图，上部是一个球形容器，里面有一定量的空气，下部是一根细管，细管插入带色液体中，制作时先给球形容器微微加热，跑出一些空气（可视为理想气体），插入液体时，带色液体能上升到管中某一高度，测量时上部的球形容器与被测
a b
物质接触。
已知外界大气压为P，并保持不变，所测量温度为t1时，管内液面在a位置，管内气体分子的平均动能为E k1，气体压强为P1，管内气体内能为E1；所测量温度为t2时管内液面上升到b位置，其他三个量分别为E k2、P2、E2。
由此可知C
A．t1<t2 B．P1<P2 C．E k1<E k2 D．E1>E2
14、如图所示，绝热汽缸中间用固定栓可将无摩擦移动的绝热板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有质量相等的氢气和氧气(忽略气体分子间的相互作用力).初始时，两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，下列说法中正确的是C
A.初始时氢气分子的平均速率等于氧气分子的平均速率
B.初始时氢气的内能等于氧气的内能
C.松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氧气分子单位时间与汽缸单位面积碰撞的分子数增多
D.松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氢气的内能不变
15、．如图所示，导热性能良好的气缸内用活塞封闭一定质量的
空气，气缸固定不动，外界温度恒定。
一条细线左端连接在活塞
上，另一端跨过定滑轮后连接在一个小桶上，开始时活塞静止。
现在不断向小桶中添加细沙，使活塞缓慢向右移动（活塞始终
未被拉出气缸）。
忽略气体分子间相互作用，则在活塞移动过程
中，下列说法正确的是学科网BD
A．气缸内气体的分子平均动能变小 B．气缸内气体的压强变小学科网
C．气缸内气体向外放出热量 D．气缸内气体从外界吸收量
8、下面的叙述正确的是（）
A．对气体加热，气体的内能一定增大
B．不论技术手段如何先进，绝对零度也是不能达到
C．物体温度升高，物体中分子热运动加剧，所有分子的分子动能都会增加
D．压缩密闭在气缸中的一定质量的气体难度越来越大，说明分子间距离越小，分子间斥
力越大
14、B
（A选项，改变物体内能有两种途径，做功和热传递，所以对气体加热，如果气体对外做更多的功，气体的内能不一定增加。
C选项，温度是统计效果，不是单个分子的效果；D选项，压缩难度越来越大是分子间相互碰撞的结果，不是因为分子间的斥力越大）
15．关于热现象，下列说法正确的是(C)
A. 分子间的相互作用力总是随分子间距离的增大而减小
B. 温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大
C. 利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的内能转化为机械能，这在原理上是可行的
D.利用高科技手段，可以将流散到周围环境中的内能重新收集起来全部转化为机械能而不引起其它变化
16、如图示，两个完全相同的金属导热气缸，用活塞封闭完全相同的气体，分别经历两个过程Ⅰ过程，缓慢压缩，使其体积减至末状态Ⅱ过程，迅速压缩，使其体积减至末状态关于这两个过程:及其末状态，下列说法正确的是B
A ．Ⅰ过程对气体做功大于Ⅱ过程；Ⅰ的末
状态气体内能大于Ⅱ的末状态气体内能
B ．Ⅱ过程对气体做功大于Ⅰ过程；Ⅱ的末
状态气体内能大于Ⅰ的末状态气体内能
C ．Ⅰ过程对气体做功大于Ⅱ过程；Ⅰ的末
状态气体内能小于Ⅱ的末状态气体内能 D ．Ⅱ过程对气体做功大于Ⅰ过程； Ⅱ的末状态气体内能等于Ⅰ的末状态气体
内能
缓慢 I 迅速
II。