11-08-1热点突破：“汽缸”类问题的解题技巧

,第,10,页,2017,版高三一轮物理教学实用课件,结束放映,返回目录,热点突破：,“汽缸”类问题,的解题技巧,1.,热点透析,2.,典例剖析,3.,规律方法,选修,3-3,热学,一、热点透析,1.,热点透析,汽缸类问题是热学部分典型的物理综合题，它需要考查气体、汽缸或活塞等多个研究对象，涉及热学、力学乃至电学等物理知识，需要灵活地应用相关知识来解决问题。,1,解决,“,汽缸,”,类问题的一般思路,(1),弄清题意，确定研究对象，一般地说，研究对象分为两类：一类是热学研究对象,(,一定质量的理想气体,),；另一类是力学研究对象,(,汽缸、活塞或某系统,),。,(2),分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。,(3),注意挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。,(4),多个方程联立求解，对求解的结果注意检验它们的合理性。,2,汽缸类问题的几种常见类型,(1),气体系统处于平衡状态，需要综合应用气体定律和物体的平衡条件解题。,(2),气体系统处于非平衡状态，需要综合应用气体定律和牛顿运动定律解题。,(3),封闭气体的容器,(,如汽缸、活塞、玻璃管等,),与气体发生相互作用的过程中，如果满足守恒定律的适用条件，可根据相应的守恒定律解题。,(4),两个或多个汽缸封闭着几部分气体，并且汽缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解。,二、典例剖析,2.,典例剖析,【,例,1】,2015,新课标全国卷,，,33(2),如,图,一,固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒,组成,两,圆筒中各有一个活塞。已知大活塞的质量为,m,1,2.50,kg,横截,面积为,S,1,80.0 cm,2,；小活塞的质量为,m,2,1.50,kg,横截,面积为,S,2,40.0 cm,2,；两活塞用刚性轻杆连接，间距为,l,40.0 cm,；汽缸外大气的压强为,p,1.00,10,5,Pa,温度,为,T,303 K,。初始时大活塞与大圆筒底部,相距,l,/2,两,活塞间封闭气体的温度为,T,1,495 K,。现汽缸内气体温度缓慢,下降,活塞,缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的,摩擦,重力加速度,大小,g,取,10 m/s,2,。求：,(,),在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,，,缸,内封闭气体的温度；,(,),缸内封闭的气体与缸外大气达到热,平,衡,时，缸内封闭气体的压强。,转 解析,转 原题,三、规律方法,3.,规律方法,有关气体压强的两种求法,反思总结,当选取力学研究对象进行分析时，研究对象的选取并不唯一，可以灵活地选整体或部分为研究对象进行受力分析，列出平衡方程或动力学方程。,【,变式训练,1】,如图所,示，竖直放置的足够长的密闭汽缸，缸体与缸内理想气体的总质量,m,1,10 kg,，活塞质量,m,2,2 kg,，活塞横截面积,S,2,10,3,m,2,，活塞上端与一根劲度系数,k,1,10,3,N/m,的弹簧相连。当汽缸下部被木柱支住时，弹簧刚好不伸长，封闭在汽缸内的气柱长,l,1,0.2 m,，若外界大气压,p,0,1,10,5,Pa,，,g,取,10 m/s,2,，问：,(,1),这时汽缸内气体的压强为多少？,(2),将木柱拿开，待汽缸重新平衡,后,(,温度保持不变,),弹簧伸长多少？,(3),汽缸下降的距离是多少？,转 解析,转 原题,