高中物理选修33大题知识点及经典例题
气体压强的产生与计算
1.产生的原因:由于大量分子无规则运动而碰撞器壁,形成对器壁各处均匀、持续的压力,作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。
2.决定因素1宏观上:决定于气体的温度和体积。2微观上:决定于分子的平均动能和分子的密集程度。3.平衡状态下气体压强的求法1液片法:选取假想的液体薄片自身重力不计为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程,消去面积,得到液片两侧压强相等方程,求得气体的压强。2力平衡法:选取与气体接触的液柱或活塞为研究对象进行受力分析,得到液柱或活塞的受力平衡方程,求得气体的压强。3等压面法:在连通器中,同一种液体中间不间断同一深度处压强相等。液体内深h处的总压强p=p0+ρgh,p0为液面上方的压强。4.加速运动系统中封闭气体压强的求法选取与气体接触的液柱或活塞为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律列方程求解。考向1液体封闭气体压强的计算若已知大气压强为p0,在图2-2中各装置均处于静止状态,图中液体密度均为ρ,求被封闭气体的压强。
图2-2解析在甲图中,以高为h的液柱为研究对象,由二力平衡知p甲S=-ρghS+p0S所以p甲=p0-ρgh在图乙中,以B液面为研究对象,由平衡方程F上=F下有:pAS+ρghS=p0Sp乙=pA=p0-ρgh在图丙中,仍以B液面为研究对象,有pA′+ρghsi
60°=pB′=p0所以p丙=pA′=p0-23ρgh在图丁中,以液面A为研究对象,由二力平衡得p丁S=p0+ρgh1S所以p丁=p0+ρgh1。答案甲:p0-ρgh乙:p0-ρgh丙:p0-23ρgh1丁:p0+ρgh1考向2活塞封闭气体压强的求解如图2-3中两个汽缸质量均为M,内部横截面积均为S,两个活塞的质量均为m,左边
1
f的汽缸静止在水平面上,右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B,大气压为p0,求封闭气体A、B的压强各多大?
图2-3解析由题图甲中选m为研究对象。pAS=p0S+mg得pA=p0+mSg
题图乙中选M为研究对象得pB=p0-MSg。答案p0+mSgp0-MSg
理想气体状态方程与实验定律的应用
1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系
pT1V11=pT2V22
温度不变:p1V1=p2V2(玻意耳定律)体积不变:pT11=pT22(查理定律)
压强不变:VT11=VT22(盖-吕萨克定律)
2.几个重要的推论1查理定律的推论:Δp=pT11ΔT2盖-吕萨克定律的推论:ΔV=VT11ΔT3理想气体状态方程的推论:pT0V00=pT1V11+pT2V22+……3.应用状态方程或实r