高中物理选修3-3《气体》重点题型

选修3-3《气体》复习

一、气体压强的计算

（一）.液体封闭的静止容器中气体的压强 1. 知识要点

（1）液体在距液面深度为h 处产生的压强：P gh h =ρ（式中ρ表示液体的密度）。 （2）连通器原理：在连通器中，同种液体的同一水平面上的压强相等； 2. 典型

例1 如图1、2、3、4玻璃管中都灌有水银，分别求出四种情况下被封闭气体A 的压强P A （设

大气压强P cmHg 076=）。

练习:1如图所示，粗细均匀的竖直倒置的U 型管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。已知h 1=15cm ，h 2=12cm ，外界大气压强p 0=76cmHg ，求空气柱1和2的压强。

2. 有一段12cm 长汞柱，在均匀玻璃管中封住了一定质量的气体。如

图所示。若管中向上将玻璃管放置在一个倾角为30°的光滑斜面上。在下滑过程中被封闭气体的压强（设大气压强为P 0=76cmHg ）为（ ）

A. 76cmHg

B. 82cmHg

C. 88cmHg

D. 70cmHg

（二）.活塞封闭的静止容器中气体的压强

1. 解题的基本思路

（1）对活塞（或气缸）进行受力分析，画出受力示意图； （2）列出活塞（或气缸）的平衡方程，求出未知量。 注意：不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。 2. 典例

例2 如图5所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M 。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为P 0，则被圆板封闭在容器中的气体压强P 等于（ ）

A .

P Mg S 0+

cos θ

B. P Mg

S 0cos cos θθ+

C . P Mg S 02+

cos θ

D.

P Mg S 0+

练习:3如图所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S ，则下列说法正确的是( ) (P 0为大气压强)

A 、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为Mg

B 、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mg

C 、气缸内空气压强为P 0-Mg/S

D 、气缸内空气压强为P 0+mg/S

4. 如图7，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成。活塞A 、B 被轻刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动。A 、B 的质量分别为m A =12kg ，m B =8.0kg ，横截面积分别为S A =4.0×10－2

m2，

S B =2.0×10

－2

m 2。一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间。活塞外侧大气压强

P 0=1.0×105Pa 。

（1）气缸水平放置达到如图7所示的平衡状态，求气体的压强。

（2）现将气缸竖直放置，达到平衡后。求此时气体的压强。取重力加速度g=10m/s 2。

二、图像类问题

一定质量的理想气体状态变化时，可以用图像表示气体状态的变化过程。应用图像解题，形象、直观、思路清晰，既能达到化难为易的目的，又能训练学生灵活多变的思维能力。1、利用图像判断气体状态变化过程, 和能的转化和守恒定律判断气体做功、热传递及气体内能的变化

例3一定质量的理想气体，温度经过不同状态变化回到初始状态温度，可能的过程是：

A.先等压膨胀，后等容降压

B.先等压压缩，后等容降压

C.先等容升压，后等压膨胀

D.先等容降压，后等压膨胀

例4一定质量的理想气体沿如图所示箭头方向发生状态变化，则下列说法正确的是：

A.ab过程放热，内能减少

B.bc过程吸收的热量多于做功值

C.ca过程内能一直不变

D.完成一个循环过程，气体放出热量

练习5.一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示,由图像

知( ).

(A)气体在a、b、c三个状态的密度ρa＜ρc＜ρb

(B)在a→b的过程中,气体的内能增加

(C)在b→c的过程中,气体分子的平均动能增大

(D)在c→a的过程中,气体放热

6.一定质量的理想气体的状态变化过程如图中直线段AB所示，C是AB的中点，则( ).

(A)从状态A变化到状态B的过程中，气体的内能保持不变

(B)从状态A变化到状态B的过程巾，气体的温度先升高后降低

(C)从状态A变化到状态C，气体一定吸热

(D)从状态A变化到状态B的整个过程，气体一定吸热

2、图像与规律的转换, 图像与图像之间的转换.

通过对物理图像的分析，根据图像提供的物理信息，我们可以将图像反映的物理过程“还原”成数学公式，而达到快捷、准确的解题目的。理想气体状态变化的过程，可以用不同的图像描述，已知某个图像，可以根据这一图像转换成另一图像。如由P-V图像变成P-T图像或V-T图像。例5如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V--T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.

（1）说出A到B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图中T A的温度值．

（2）请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的P--T图像，并在图线

相应位置上标出字母A B、C．如果需要计算才能确定有

关坐标值，请写出计算

过程．

练习7、如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装

置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0。

开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0（p0为大气压强），温度为297K，现缓慢加

热汽缸内气体，直至399.3K。求：

（1）活塞刚离开B处时的温度T B；

（2）缸内气体最后的压强p；

（3）在右图中画出整个过程的p-V图线。

A

B C

V/m3

0.6

0.4

O T A300 400 T/K

甲乙

2.0

1.5

1.0

0.5

P/105pa

0 1 2 3 4 T/×100K

V0

p

1.2p0

1.1p0

0.9p0

0.9V0 V0 1.1V0 1.2V0V