1、專題一：氣體狀態(tài)變化導(dǎo)致的液柱動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題曙光中學(xué)：張海英一、氣體溫度不變（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和放置方式改變）例1、如圖所示，開(kāi)口向下并插入水銀槽中的粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)封閉著長(zhǎng)為H的空氣柱，管內(nèi)水銀柱高于水銀槽h,若將玻璃管豎直向上緩慢地提起（管下端未離開(kāi)槽內(nèi)水銀面），則H和h的變化情況為（A）A.H和h都增大B.H和h都減小1C.H減小,h增大D.H增大,h減小分析與解：（假設(shè)法）H思路一：假設(shè)管內(nèi)水銀柱高度不變ft由于水銀柱的高度不變，封閉空氣柱變長(zhǎng)，hI根據(jù)玻意耳定律，氣體體積增大，空氣柱壓強(qiáng)變小，根據(jù)P=P-pgh（即,_皿h增大）。所以H和h都增大思路二：假設(shè)管內(nèi)封閉空氣柱長(zhǎng)度不變由于管內(nèi)封閉

2、空氣柱長(zhǎng)度不變，h增大，壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意耳定律壓強(qiáng)減小，體積增大。所以H和h都增大。小結(jié)：解決動(dòng)態(tài)變化的常用方法就是假設(shè)法，然后利用PV之間關(guān)系來(lái)確定壓強(qiáng)和體積如何變化。（水銀柱高于水銀槽的高度與氣柱長(zhǎng)度同增同減）但是水銀柱從靜止改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最根本的原因就是受力不再平衡。插入水銀槽中，管的 為L(zhǎng),兩水銀面的高 角度，則（BD ）1、如圖所示，一端封閉的玻璃管開(kāi)口向下豎直上部封有部分空氣，玻璃管露出槽中水銀面的長(zhǎng)度度差為h,現(xiàn)保持L不變，使玻璃管向右轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小A.h將增大B.h將減小C.h不變D.空氣柱的長(zhǎng)度會(huì)減小2、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和放置方式的改變用一段小水銀柱將空A正中, 如何移動(dòng)？跌失重狀態(tài)，所

3、以末狀 氣體壓強(qiáng)增大根據(jù)玻意例2、如圖所示，粗細(xì)均勻的玻璃管，兩端封閉，中間氣分隔成A、B兩部分，豎直放置處于靜止時(shí)，水銀柱剛好在（1）現(xiàn)讓玻璃管做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，水銀柱相對(duì)玻璃管分析與解：原來(lái)靜止時(shí)Pb>R,玻璃管自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，水銀處于完態(tài)當(dāng)水銀柱相對(duì)玻璃管穩(wěn)定時(shí)PB=PA（結(jié)合受力分析），對(duì)于A耳定律，體積減小，而設(shè)體積不變，原來(lái)平衡思考：有沒(méi)有可能 （拓展）上題的基礎(chǔ)上B氣體正好相反，所以水銀相對(duì)玻璃管向上移動(dòng)。（用假設(shè)法，假FB>R,現(xiàn)需要向下的合外力，所以Pa增大，Pb減小）PA增大，PB不變？（2）現(xiàn)將玻璃管水平放置，當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí)，水銀柱相對(duì)于玻璃管如何移動(dòng)？分析

4、與解：,一原來(lái)豎直時(shí)Pb>Ps玻璃管水平后，再次AB平衡時(shí)自=自（結(jié)合受力分析），對(duì)于A氣體壓強(qiáng)增大根據(jù)玻意耳定律，體積減小，而B氣體正好相反，所以水銀相對(duì)玻璃管向A移動(dòng)。小結(jié)：假設(shè)體積不變，可以根據(jù)受力分析，確定壓強(qiáng)的大小關(guān)系，再分別判斷各自壓強(qiáng)如何變化，分別用玻意耳定律來(lái)判斷各自體積如何變化，從而來(lái)判斷水銀柱的移動(dòng)。二、氣體溫度的改變例3、如圖所示，在兩端封閉的玻璃管中間用水的左右兩部分，并充入溫度相同的氣體，若把"rA度（保持管水平不動(dòng)），然后保持恒溫，則：（1）水銀柱如何移動(dòng)？銀柱將其分成體積相等氣體緩緩升高相同的溫（2）若氣體B初始溫度高，把氣體緩緩升高相同的溫度，然

5、后保持恒溫，則水銀柱又如何移動(dòng)？分析與解前提方法：假設(shè)法，假設(shè)水銀柱不動(dòng)，兩部分氣體均作等容變化，思路（1）用數(shù)學(xué)函數(shù)推導(dǎo)：設(shè)開(kāi)始時(shí)氣體溫度為To,壓弓雖為PA和PB,升高溫度T,升溫后為Tl和T2,壓強(qiáng)為Pa'和PB，壓強(qiáng)減少量為PA和4PB,分別對(duì)兩部分氣體應(yīng)用查理定律：對(duì)于A：Pa/T0=Pa'/T1=Pa/AT Pa=PaAT/T0對(duì)于B:PB/To=Pb'/T2=PbAT Pb=PbAT/ToPa=Pb,故有4Pa=APb, Fa=AFb水銀柱不動(dòng)（值得注意的是：這里最根本的是受力,思路二：圖象法，在同一P-T圖上畫氣柱的等容線，如右圖（因在溫度相同時(shí)Pa=P

6、b,得氣柱1a的斜率與氣柱lB一樣）O由圖線可知當(dāng)兩氣柱升高相同的溫度時(shí)，增大量Pa=APb,故Fa=AFb,水銀柱而并非壓強(qiáng)）出兩段等容線其壓強(qiáng)不動(dòng)）。（1）數(shù)學(xué)函數(shù)法Pa>ApB（2）假設(shè)體積不變:體積相等的上下兩A思考：如圖所示，在兩端封閉的玻璃管中間用水銀柱將其分成部分，并充入溫度相同的氣體，,然后保持恒溫，則水銀柱如何,然后保持恒溫，則水銀柱如何(1)若把氣體緩緩升高相同的溫度(保持管豎直不動(dòng))移動(dòng)?(2)若把氣體緩緩降低相同的溫度(保持管豎直不動(dòng))移動(dòng)?分析與解：(1)數(shù)學(xué)函數(shù)法Pb=PbAT/ToPb=PbAT/ToPa<Pbpa<Apb(2)由圖象法：(1)向

7、上移動(dòng)(2)向下移動(dòng)小結(jié)：解決這類氣體溫度升高或降低而導(dǎo)致水銀移動(dòng)的問(wèn)題，就是假設(shè)兩部分氣體各自體積不變，然后再根據(jù)查理定律，判斷兩部分氣體壓強(qiáng)的改變量，從而判斷兩邊壓力的改變量，來(lái)判斷水銀或活塞的移動(dòng)。導(dǎo)致液柱動(dòng)思考：兩端封閉的粗細(xì)均勻玻璃管內(nèi)有兩部分氣體A和B,中間用一段水銀隔開(kāi)，當(dāng)水平放置時(shí)，A的體積大于B的體積，如圖b所示，并置于熱水中，則管內(nèi)水銀柱與最初相比將(A(A)向A端移動(dòng)(B)向B端移動(dòng)AB(C)仍在原位置(D)無(wú)法判斷總結(jié)：不管運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和放置方式改變態(tài)變化的都可以用假設(shè)法來(lái)進(jìn)行解決，今天這節(jié)課我們研究了液柱動(dòng)態(tài)變化的幾種類型,下節(jié)課我們將研究汽缸活塞的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題。練習(xí):1

8、、如圖所示，a、b、c三根完全相同的玻璃管，一端封閉，管內(nèi)各用相同長(zhǎng)度的一段水銀柱封閉了質(zhì)量相等的空氣，a管卜落體運(yùn)動(dòng)，b管豎直向上做加速度I管沿傾角為450的光滑斜面下滑。g一變，當(dāng)水銀柱相對(duì)管壁靜止時(shí)，a、Lila空氣柱長(zhǎng)度的關(guān)系為(D)aA.Lb=Lc=LaB.Lb<Lc<LaC.Lb>Lc>La豎直向下做自由為的勻加速運(yùn)動(dòng)，c若空氣溫度始終不b、c三管內(nèi)的bD.Lb<Lc=La2、如圖所示，豎直倒置的兩端封閉且等長(zhǎng)的U形管，彎曲段有汞柱將左管和右管的空氣柱M和N隔開(kāi)，當(dāng)M和N的溫度相同時(shí)，左管內(nèi)空氣柱M較長(zhǎng)。若要使MN溫度分別升高At m和At n后，汞柱

9、仍在原來(lái)的位置，則4tM和tN可能分別為ACA. 20 C、10 cB. 20 C、30 cC. 30 C、20 cD. 10 C、20 cM3 .如圖所示，兩端封閉的玻璃管中間有一段水銀柱，經(jīng)適當(dāng)傾斜，使上下兩部分氣體的體積恰好相等。保持管的傾角不變，管內(nèi)氣體的溫度始終與環(huán)境溫度相同，則：（BC）A.若環(huán)境溫度發(fā)生變化，兩部分氣體體積仍相等;B.若環(huán)境溫度發(fā)生變化，兩部分氣體壓強(qiáng)的變化量相等;C.若上面氣體體積變大，可以判斷環(huán)境溫度降低了;D.上面氣體壓強(qiáng)的變化量可能比下面氣體壓強(qiáng)的變化量小將空氣分隔成A空氣柱增長(zhǎng)的有B4、如圖所示，粗細(xì)均勻的玻璃管，兩端封閉，中間一段小水銀柱A、B兩部分，

10、豎直放置時(shí)，水銀柱剛好在正中，下列現(xiàn)象中能使A（兩部分初溫相同）（BC）A.升高相同的溫度B.降低相同的溫度C.使管有豎直向上的加速度D.使管有豎直向下的加速度被水銀柱隔圖所示。現(xiàn) 氣柱的長(zhǎng)度W0通兩容器的靜止不動(dòng)，（A ）法判斷5、兩端封閉的等臂U形管中，兩邊的空氣柱a和b開(kāi)。當(dāng)U形管豎直放置時(shí)，兩空氣柱的長(zhǎng)度差為h,如將這個(gè)管平放，使兩臂位于同一水平面上，穩(wěn)定后兩空，差為L(zhǎng),若溫度不變，則（A）A.L>hB.L=hC.L=0D.L<h,L6、如圖所示，左右兩容器容積相同，裝有同種氣體，連水平細(xì)管中部有一段水銀柱，在圖示溫度下，管中水銀柱如果使兩容器中氣體溫度同時(shí)升高10七，那么水銀柱將A.向左移動(dòng)B.向右移動(dòng)C.不動(dòng)D.無(wú)7.如圖是一個(gè)圓筒形容器的橫剖面圖。AB兩氣缸內(nèi)充有理想氣