氣體教學(xué)中的動態(tài)變化問題doc-奉賢教育博客學(xué)習(xí)-發(fā)展

1、專題一：氣體狀狀態(tài)變化化導(dǎo)致的的液柱動態(tài)態(tài)變化問問題曙光中學(xué)學(xué)：張海海英一、氣體體溫度不不變（運運動狀態(tài)態(tài)和放置置方式改改變）Hh例1、如如圖所示示，開口口向下并并插入水水銀槽中中的粗細(xì)細(xì)均勻的的玻璃管管內(nèi)封閉閉著長為為H的空空氣柱，管內(nèi)水水銀柱高高于水銀銀槽h ，若將將玻璃管管豎直向向上緩慢慢地提起起（管下下端未離離開槽內(nèi)內(nèi)水銀面面），則則H和hh的變化化情況為為（ AA ）A.H和和h都增大大 B.H和h都減小小 C.H減減小,hh增大 D.H增大大,h減減小分析與解解:（假假設(shè)法）思路一：假設(shè)管管內(nèi)水銀銀柱高度度不變由于水銀銀柱的高高度不變變，封閉閉空氣柱柱變長，根據(jù)玻玻意耳定定律,氣氣

2、體體積積增大，空氣柱柱壓強變變小，根根據(jù)P=P0-gh（即即h增大）。所以以H和hh都增大大思路二：假設(shè)管管內(nèi)封閉閉空氣柱柱長度不不變由于管內(nèi)內(nèi)封閉空空氣柱長長度不變變，h增增大，壓壓強減小小，根據(jù)據(jù)玻意耳耳定律壓壓強減小小，體積積增大。所以HH和h都都增大。小結(jié)：解解決動態(tài)態(tài)變化的的常用方方法就是是假設(shè)法法，然后后利用PPV之間間關(guān)系來來確定壓壓強和體體積如何何變化。（水銀柱柱高于水水銀槽的的高度與與氣柱長長度同增增同減）但是水水銀柱從從靜止改改變運動動狀態(tài)最最根本的的原因就就是受力力不再平平衡。Lh1、如圖圖所示，一端封封閉的玻玻璃管開開口向下下豎直插插入水銀銀槽中，管的上上部封有有部分空

3、空氣，玻玻璃管露露出槽中中水銀面面的長度度為L，兩水銀銀面的高高度差為為h，現(xiàn)保保持L不不變，使使玻璃管管向右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)過一個個小角度度，則（ BDD ）A.h將將增大 BB.h將減減小 C.h不不變 D.空氣柱柱的長度度會減小小2、運動動狀態(tài)和和放置方方式的改改變AB例2、如如圖所示示，粗細(xì)細(xì)均勻的的玻璃管管，兩端端封閉，中間用用一段小小水銀柱柱將空氣氣分隔成成A、BB兩部分分，豎直直放置處處于靜止止時，水水銀柱剛剛好在正正中，（1）現(xiàn)現(xiàn)讓玻璃璃管做自自由落體體運動時時，水銀銀柱相對對玻璃管管如何移移動？分析與解解：原來靜止止時PBBPA，玻璃璃管自由由落體運運動時，水銀處處于完全全失重狀狀態(tài)，所

4、所以末狀狀態(tài)當(dāng)水水銀柱相相對玻璃璃管穩(wěn)定定時PB=PA（結(jié)合合受力分分析），對于AA氣體壓壓強增大大根據(jù)玻玻意耳定定律，體體積減小小，而BB氣體正正好相反反，所以以水銀相相對玻璃璃管向上上移動。（用假假設(shè)法，假設(shè)體體積不變變，原來來平衡PPBPA ，現(xiàn)現(xiàn)需要向向下的合合外力，所以PPA增大，PB減?。┧伎迹河杏袥]有可可能PAA增大，PB不變？（拓展）上題的的基礎(chǔ)上上AB（2）現(xiàn)現(xiàn)將玻璃璃管水平平放置，當(dāng)再次次達(dá)到平平衡時，水銀柱柱相對于于玻璃管管如何移移動？分析與解解：原來豎直直時PBBPA，玻璃璃管水平平后，再再次平衡衡時PB=PA（結(jié)合合受力分分析），對于AA氣體壓壓強增大大根據(jù)玻玻意耳定

5、定律，體體積減小小，而BB氣體正正好相反反，所以以水銀相相對玻璃璃管向AA移動。小結(jié)：假假設(shè)體積積不變，可以根根據(jù)受力力分析，確定壓壓強的大大小關(guān)系系，再分分別判斷斷各自壓壓強如何何變化，分別用用玻意耳耳定律來來判斷各各自體積積如何變變化，從從而來判判斷水銀銀柱的移移動。二、氣體體溫度的的改變例3、如如圖所示示，在兩兩端封閉閉的玻璃璃管中間間用水銀銀柱將其其分成體體積相等等的左右右兩部分分，并充充入溫度度相同的的氣體，若把氣氣體緩緩緩升高相相AB同的溫溫度（保保持管水水平不動動），然然后保持持恒溫，則：（11）水銀銀柱如何何移動？ （）若氣體體B初始始溫度高高，把氣氣體緩緩緩升高相相同的溫度度

6、，然后后保持恒恒溫，則水銀銀柱又如如何移動動？分析與解解前提方法法：假設(shè)設(shè)法，假假設(shè)水銀銀柱不動動，兩部部分氣體體均作等等容變化化，思路（）用數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)推導(dǎo)：設(shè)開始時時氣體溫溫度為TT0，壓強強為pA和pB，升高高溫度T，升升溫后為為T1和TT2，壓強強為pA和pB，壓強強減少量量為pA和pB，分別別對兩部部分氣體應(yīng)應(yīng)用查理理定律：對于A：pA/T0 = pA/ TT1 =pA/TpA = pAT/ TT0 對于BB：pB/ TT0 = pB/ TT2 =pBTpB= pBT/ TT0PA=ppB，故有有pA=pB，F(xiàn)A=FB水銀柱柱不動（值得注注意的是是：這里里最根本本的是受受力，而而并非

7、壓壓強）PTOpT思路二：圖象法法，在同同一p-T圖上上畫出兩兩段氣柱柱的等容容線， 如右圖（因在溫溫度相同同時pA=pB，得氣氣柱lA等容線線的斜率率與氣柱柱lB一樣）。由圖線可可知當(dāng)兩兩氣柱升升高相同同的溫度度時，其其壓強增增大量pA=pB，故FA=FB，水銀銀柱不動動）。（）假設(shè)體體積不變變：(11)數(shù)學(xué)學(xué)函數(shù)法法pA = pAT/ TTpB= pBT/ TT由于TpB （）由由圖象法法：pApB水銀柱向向B移動動ABPT pBABpA思考：如如圖所示示，在兩兩端封閉閉的玻璃璃管中間間用水銀銀柱將其其分成體體積相等等的上下下兩部分分，并充充入溫度度相同的的氣體，（1）若若把氣體體緩緩升升

8、高相同同的溫度度（保持持管豎直直不動），然后后保持恒恒溫，則則水銀柱柱如何移移動？（2）若若把氣體體緩緩降降低相同同的溫度度（保持持管豎直直不動），然后后保持恒恒溫，則則水銀柱柱如何移移動？分析與解解：TTpLALBOpApB (1)數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)數(shù)法pB= pBT/ TT0pB= pBT/ TTpAppB pApB (2)由由圖象法法：（11）向上上移動（2）向向下移動動小結(jié)：解解決這類類氣體溫溫度升高高或降低低而導(dǎo)致致水銀移移動的問問題，就就是假設(shè)設(shè)兩部分分氣體各各自體積積不變，然后再再根據(jù)查查理定律律，判斷斷兩部分分氣體壓壓強的改改變量，從而判判斷兩邊邊壓力的的改變量量，來判判斷水銀銀或活塞

9、塞的移動動。AB思考：兩兩端封閉閉的粗細(xì)細(xì)均勻玻玻璃管內(nèi)內(nèi)有兩部部分氣體體A和BB，中間間用一段段水銀隔隔開，當(dāng)當(dāng)水平放放置時，A的體體積大于于B的體體積，如如圖b所所示，并并置于熱熱水中，則管內(nèi)內(nèi)水銀柱柱與最初初相比將將（A）AB（A）向向A端移移動（B）向向B端移移動（C）仍仍在原位位置（D）無無法判斷斷b總結(jié)：不不管運動動狀態(tài)和和放置方方式改變變 還是是氣體溫溫度的改改變導(dǎo)致致液柱動動態(tài)變化化的都可可以用假假設(shè)法來來進行解解決，今今天這節(jié)節(jié)課我們們研究了了液柱動動態(tài)變化化的幾種種類型，下節(jié)課課我們將將研究汽汽缸活塞塞的動態(tài)態(tài)變化問問題。練習(xí)：a b cglaglblc、如圖圖所示，a、b

10、、c三根完完全相同同的玻璃璃管，一一端封閉閉，管內(nèi)內(nèi)各用相相同長度度的一段段水銀柱柱封閉了了質(zhì)量相相等的空空氣，aa管豎直直向下做做自由落落體運動動，b管豎直直向上做做加速度度為的勻勻加速運運動，cc管沿傾傾角為4450的光滑滑斜面下下滑。若若空氣溫溫度始終終不變，當(dāng)水水銀柱相相對管壁壁靜止時時，a、b、c三管內(nèi)內(nèi)的空氣氣柱長度度的關(guān)系系為（ D ）A.Lbb=Lc=LaB.LLbLcLcLaD.LLbh B.L=hh C.L=00 D.Lhh，L0、如圖圖所示，左右兩兩容器容容積相同同，裝有有同種氣氣體，連連通兩h容容器的水水平細(xì)管管中部有有一段水水銀柱，在圖示示溫度下下，管中中水銀柱柱靜止不不動，如如果使兩兩容器中中氣體溫溫度同時時升高1100C，那那么水銀銀柱將（ A ）A.向左左移動 B.向右移移動 C.不動動 D.無法法判斷如圖圖是一個個圓筒形形容器的的橫剖面面圖。AA、B兩兩氣缸內(nèi)內(nèi)充有理理想氣體體，C、D是真真空?；罨钊鸆不不漏氣且且摩擦不不計，開開始時活活塞處于于靜止?fàn)顮顟B(tài)