拓展資料2：變質(zhì)量問題和綜合問題（高中物理教學(xué)課件）完整版4

拓展資料2：變質(zhì)量問題和綜合問題一.變質(zhì)量問題1.打氣問題向球、輪胎中充氣是一個典型的氣體變質(zhì)量的問題．分析時，只要選擇球、輪胎內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對象，就可以把充氣過程中的氣體質(zhì)量變化的問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問題，屬于氣體壓縮．2.抽氣問題從容器內(nèi)抽氣的過程中，容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小，這屬于變質(zhì)量問題．分析時，將每次抽氣過程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對象，就可以把抽氣過程中的氣體質(zhì)量變化的問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問題，屬于氣體膨脹。例1.用打氣筒將壓強(qiáng)為1atm的空氣打進(jìn)自行車輪胎內(nèi)，如果打氣筒容積ΔV＝500cm3，輪胎容積V＝3L，原來壓強(qiáng)p＝1.5atm.現(xiàn)要使輪胎內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)閜′＝4atm，若用這個打氣筒給自行車輪胎打氣，則要打氣次數(shù)為(設(shè)打氣過程中空氣的溫度不變)(

)A．10 B．15C．20 D．25例2.一個體積為2V0的鋼瓶中，裝有壓強(qiáng)為p0的氧氣．在恒溫狀態(tài)下用容積V0的抽氣筒抽氣，則抽氣4次后鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為(

)A.8p0/27 B.16p0/27C.8p0/81 D.16p0/81BD例3.大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa.某容器的容積為V0＝20L，裝有壓強(qiáng)為p1＝2.0×106Pa的理想氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開關(guān)打開，等氣體達(dá)到新的平衡時，容器內(nèi)剩余的氣體質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比為(

)A．1∶19 B．1∶20C．2∶39 D．1∶18B二.理想氣體圖像問題例4.對一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A開始按下列順序變化，先等壓降溫，再等溫膨脹，最后等容升溫回到狀態(tài)A，圖中曲線為雙曲線的一部分，T為熱力學(xué)溫度，能正確表示這一過程的是(

)B例5.使一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)按圖甲中箭頭所示的順序變化，圖中BC段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分．(1)已知?dú)怏w在狀態(tài)A的溫度TA＝300K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少？(2)將上述狀態(tài)變化過程在圖乙中畫成用體積V和熱力學(xué)溫度T表示的圖線(圖中要標(biāo)明A、B、C、D四點(diǎn)，并且要畫箭頭表示變化的方向)，說明每段圖線各表示什么過程．三.關(guān)聯(lián)氣體問題這類問題涉及兩部分氣體，它們之間雖然沒有氣體交換，但其壓強(qiáng)或體積這些量間有一定的關(guān)系，分析清楚這些關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵，解決這類問題的一般方法：(1)分別選取每部分氣體為研究對象，確定初、末狀態(tài)參量，根據(jù)狀態(tài)方程列式求解．(2)認(rèn)真分析兩部分氣體的壓強(qiáng)、體積之間的關(guān)系，并列出方程．(3)多個方程聯(lián)立求解．例6.如圖所示，一可移動的絕熱活塞M將一橫截面積為400cm2的汽缸分為A、B兩個汽缸，A、B兩個汽缸裝有體積均為12L、壓強(qiáng)均為1atm、溫度均為27℃的理想氣體．現(xiàn)給左面的活塞N施加一推力，使其向右移動，同時給B中氣體加熱，此過程中A汽缸中的氣體溫度保持不變，活塞M保持在原位置不動．已知外界大氣壓強(qiáng)為1atm,1atm＝1×105Pa，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦．當(dāng)推力F＝2×103N，活塞N達(dá)到平衡狀態(tài)時，求：(1)A汽缸中氣體的壓強(qiáng)；(2)活塞N向右移動的距離；(3)B汽缸中的氣體升溫到多少攝氏度．例7.如圖所示，在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣．當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1＝18.0cm和l2＝12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg.現(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊．求U形管平放時兩邊空氣柱的長度．在整個過程中，氣體溫度不變．例8.豎直平面內(nèi)有一內(nèi)徑處處相同的直角形細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態(tài)，中間有一段水銀將氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示．初始時，封閉氣體溫度為T1＝300K，外界大氣壓強(qiáng)p0＝75cmHg.求：