高中物理人教版小专题大智慧由温度变化引起的液柱移动问题分析公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

小小专专项项大大智智慧慧第第八八章章技法指导技法指导典题例析典题例析专项冲关专项冲关第1页第1页返回返回返回返回第2页第2页返回返回返回返回第3页第3页返回返回返回返回 如图如图1所表示，两端封闭粗细均匀竖直放置所表示，两端封闭粗细均匀竖直放置玻璃管内，有一长为玻璃管内，有一长为h水银柱，将管内气水银柱，将管内气体分为两部分。已知体分为两部分。已知l22l1，若使两部分气体，若使两部分气体同时升高相同温度，管内水银柱将如何移同时升高相同温度，管内水银柱将如何移动？动？(设本来温度相同设本来温度相同)下面通过几种惯用办法对此问题加以分析：下面通过几种惯用办法对此问题加以分析：图图1第4页第4页返回返回返回返回 1假设法假设法 应用假设法分析液柱移动问题基本思绪是：当气体状态应用假设法分析液柱移动问题基本思绪是：当气体状态参量发生改变而使液柱也许发生移动时，先假设其中一个参参量发生改变而使液柱也许发生移动时，先假设其中一个参量量(普通设为体积普通设为体积)不变不变(即假设水银柱不移动即假设水银柱不移动)；以此为前提，；以此为前提，再利用相关气体定律再利用相关气体定律(如查理定律如查理定律)进行分析讨论，看讨论结进行分析讨论，看讨论结果是否与假设相符。若相符，则原假设成立；若讨论结果与果是否与假设相符。若相符，则原假设成立；若讨论结果与假设相矛盾，阐明原假设不成立，从而也就推出了正确结论。假设相矛盾，阐明原假设不成立，从而也就推出了正确结论。分析关键在于合理选择研究对象，正确进行受力分析，然后分析关键在于合理选择研究对象，正确进行受力分析，然后通过比较作出鉴定。通过比较作出鉴定。第5页第5页返回返回返回返回 水银柱本来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两水银柱本来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体压强差部分气体压强差pp1p2h，温度升高后，两部分气体压，温度升高后，两部分气体压强都增大，若强都增大，若p1p2，水银柱所受合外力方向向上，应向上，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动；若移动；若p1p2，上段气柱等容线斜率较大，当两气柱上段气柱等容线斜率较大，当两气柱升高相同温度升高相同温度T时，其压强增量时，其压强增量p1p2，水银柱上移。，水银柱上移。3极限法极限法 由于由于p2较小，设想较小，设想p20，上部为真空，升温时，上部为真空，升温时p1增大，增大，水银柱上移。水银柱上移。图图2第8页第8页返回返回返回返回 例例在一粗细均匀且两端封闭在一粗细均匀且两端封闭U形玻璃管内，装有一段水银柱，将形玻璃管内，装有一段水银柱，将A和和B两端气体隔开，如图两端气体隔开，如图3所表示。在所表示。在室温下，室温下，A、B两端气体体积都是两端气体体积都是V，管内水银面高度差为管内水银面高度差为h，现将它竖，现将它竖直地所有浸没在沸水中，高度差直地所有浸没在沸水中，高度差h怎么改变？怎么改变？图图3第9页第9页返回返回返回返回答案答案增大增大第10页第10页返回返回返回返回1.如图4所表示，A、B两容器容积相等，用 粗细均匀细玻璃管连接，两容器内装 有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气 体温度为0，B中气体温度为20，假如将它们温 度都降低10，则水银柱将 ()A向A移动 B向B移动 C不动 D不能确定图图4第11页第11页返回返回返回返回答案：答案：A第12页第12页返回返回返回返回2.粗细均匀，两端封闭细长玻璃管中，粗细均匀，两端封闭细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为有一段水银柱将管中气体分为A和和B两两 部分，如图部分，如图5所表示，已知两部分气体所表示，已知两部分气体A 和和B体积关系是体积关系是VB3VA，将玻璃管，将玻璃管 温度均升高相同温度过程中，水银将温度均升高相同温度过程中，水银将 ()A向向A端移动端移动 B向向B端移动端移动 C始终不动始终不动 D以上三种情况都有也许以上三种情况都有也许 解析：解析：由于两边气体初状态温度和压强相同，因此升温由于两边气体初状态温度和压强相同，因此升温 后，增长压强也相同，因此，水银不移动。后，增长压强也相同，因此，水银不移动。答案：答案：C图图5第13页第13页返回返回返回返回3.如图如图6所表示，两端开口所表示，两端开口U形管，右侧直管中形管，右侧直管中 有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若有一部分空气被一段水银柱与外界隔开，若 在左管中再注入一些水银，平衡后则在左管中再注入一些水银，平衡后则()A下部两侧水银面下部两侧水银面A、B高度差高度差h减小减小 Bh增大增大 C右侧封闭气柱体积变小右侧封闭气柱体积变小 D水银面水银面A、B高度差高度差h不变不变 解析：解析：在左管中注入水银过程中，右管中封闭气体压强在左管中注入水银过程中，右管中封闭气体压强 不变，因此水银面不变，因此水银面AB高度差高度差h不变，故选不变，故选D。答案：答案：D图图6第14页第14页