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2015高中物理复习试题:选3-3章专项训练气体压强的计算及微观解释

2015高中物理复习试题:选3-3章专项训练气体压强的计算及微观解释
2015高中物理复习试题:选3-3章专项训练气体压强的计算及微观解释

专项训练气体压强的计算及微观解释

一、计算的知识储备

(1)液面下h深处由液体重量产生的压强p=ρgh.(注意:h是液柱的竖直高度,不一定等于液柱的长度)

(2)若液面与外界大气相接触,则液面下h处的压强为p=p0+ρgh,p0为外界大气压强.

(3)帕斯卡定律(液体传递压强的规律):加在密闭静止液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递.

(4)连通器原理:在连通器中,同一种液体(中间液体不间断)的同一水平面上的压强是相等的.

【说明】计算的主要依据是静力学知识.

【例1】如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管,管液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)( )

A.p0-ρg(h1+h2-h3) B.p0-ρg(h1+h3)

C.p0-ρg(h1+h3-h2) D.p0-ρg(h1+h2)

【解析】由图中液面的高度关系可知,p0=p2+ρgh3和p2=p1+ρgh1,由此解得p1=p0-ρg(h1+h3)

【答案】 B

【易错点】很多学生会错误认为p0<p2和p2<p1,此外图中h2是一个干扰条件,而实际上中间气体的压强与中间两液面的高度差无关.

二、压强计算的基本方法

基本方法,实质为受力分析,即受力分析的三种表现.

1.液面法

选取一个假想的液体薄面(其自重不计)为研究对象;分析液面两侧受力情况,建立力的平衡方程;消去横截面积,得到液面两侧的压强平衡方程;求得气体压强.【例2】如图所示,在竖直平面倾斜放置的U形管,管的一端封闭,有一段空气柱,U形管的倾角为θ,U形管水银柱长度L1、L2,如图所示,已知水银密度为ρ,大气压强为p0,则封闭段空气柱的压强为________.

【解析】 本题若选取如图所示的AB 作为等压强的液面,从理论上来说是可以的,但是B 至右管液面的高度差不知,无法求出.

若选取C 作为液面,则左右两侧的压强应该相等,即有p +ρga sin θ+ρgL 2cos θ=p 0

+ρgL 1sin θ+ρga sin θ,解得p =p 0+ρg (L 1sin θ-L 2cos θ).

【答案】 p 0+ρg (L 1sin θ-L 2cos θ) 2.平衡法

欲求用固体(如活塞等)封闭在静止容器中的气体压强,应对固体(如活塞等)进行受力分析,然后根据力的平衡条件求解.

【例3】 如图所示,一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置,金属圆板的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为m ,不计圆板与容器壁的摩擦,若大气压强为p 0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于( )

A .p 0+mg cos θ

S

B.

p 0cos θ+mg

S cos θ

C .p 0+mg cos 2θ

S

D .p 0+mg S

【解析】 为求气体的压强,应以封闭气体的圆板为研究对象,圆板受力如图所示,封闭气体对圆板的压力垂直圆板的下表面.由竖直方向合力为零,得

p

S

cos θ

·cos θ=mg +p 0S 得p =p 0+mg

S

【答案】 D 3.动力学法

当封闭气体所在的系统处于力学非平衡状态时,欲求封闭气体的压强,首先要恰当地选择对象(如与气体相关联的液柱、固体等),并对其进行正确的受力分析(特别注意分析、外气体的压力),然后应用牛顿第二定律列方程求解.

【例4】 试管封有一定质量的气体,静止时气柱长为L 0,大气压强为p 0,其他尺寸如图所示.当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面匀速转动时气柱长变为L ,设温度不变,管横截面积为S ,水银密度为ρ, 则转动时管被封气体的压强为( )

A .p 0+ρL 1ω2

(L 2+L 0-L +L 1

2)

B .p 0+ρL 1ω2(L 2+L 1

2)

C .p 0+ρgL 1 D.L 0

L

p 0

【解析】 以水银柱为研究对象,水平方向受力为向右的p 0S ,向左的pS ,由牛顿第二定律,知pS -p 0S =ma =mω2

(L 1+L 2+L 0-L -L 1

2),p =p 0+ρL 1ω2

(L 2+L 0-L +L 1

2);若以被封

闭气体为研究对象,由等温变化可知,p 0L 0S =pLS ,解得p =L 0L

p 0.

【答案】 AD 三、压强的微观解释 1.决定压强的两个微观因素

p =23

n E k 为理想气体对器壁的压强公式,其揭示出压强这一宏观量的微观本质.压强公

式表明,气体的压强决定于分子的数密度n 和分子的平均平动动能E k ,并与二者的乘积成正比.

【例5】 喷雾器有10 L 水,上部封闭有1 atm 的空气2 L .如图所示,关闭喷雾阀门,用打气筒向喷雾器再充入1 atm 的空气3 L(设外界环境温度一定,空气可看作理想气体).

(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时,求气体压强,并从微观上解释气体压强变化的原因.

(2)打开喷雾阀门,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀,此过程气体是吸热还是放热?简要说明理由.

【解析】 (1)设气体初态压强为p 1=1 atm ,体积为V 1=2 L +3 L =5 L ;末态压强为

p 2,体积为V 2=2 L ,由玻意耳定律p 1V 1=p 2V 2 ,代入数据得p 2=2.5 atm

微观解释:温度不变,分子平均动能不变,单位体积分子数增加,所以压强增加. (2)吸热.气体对外做功而能不变,根据热力学第一定律,可知气体吸热.

【名师点拨】 本题对压强的微观解释是从分子的数密度n 和分子的平均平动动能E k

(即温度)两个方面解释的,有些考生在回答时,找不出答题要点,是对压强的微观因素的两个原因不知,不知道为什么要从这两个方面解释.

2.分子速率是从双重意义上来影响碰撞效果的

p =23n E k ,p =13

nm v 2为理想气体对器壁的压强公式,它们揭示出压强这一宏观量的微

观本质.压强公式表明,气体的压强决定于分子的数密度n 和分子的平均平动动能E k ,并与二者的乘积成正比.这一结论,是根据分子动理论,从压强是大量分子对器壁碰撞的平均效果这一基本分析得出的,当然很容易从分子与器壁碰撞的角度来理解它.p =23n E k 表明当

分子平均平动动能一定时,数密度n 越大则压强p 越大,这是因为n 越大时,单位时间撞击到器壁上的分子数越多,故器壁受到的压强越大;当n 一定时,E k 越大则p 越大,这是因为E k 越大,v 2

越大,从而使器壁所受压强p 越大.可见分子速率是从双重意义上来影响碰撞效果的:一方面分子运动越快,单位时间分子碰撞器壁的次数越多;另一方面,分子运动越快,每次碰撞时施于器壁的冲量也越大.

【例6】 下列说确的是( )

A .气体的能是分子热运动的动能和分子间的势能之和

B .气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变

C .功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功

D .热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体

E .一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小

F .一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

【答案】 ADEF 四、压强的产生与理解 1.源于压强的基本概念

压强的基本概念为p =F S

,大气压从压强定义出发可理解为大气自身重力产生的. 【例7】 已知地球半径约为6.4×106

m ,空气的摩尔质量约为29×10-3

kg/mol ,一个标准大气压约为 1.0×105

Pa ,利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为( )

A .4×1016

m 3

B .4×1018 m 3

C .4×1020

m 3

D .4×1022

m 3

【解析】 大气压是由大气重量产生的.大气压强p =F S =

mg S =mg

4πR 2

,带入数据可得地球表面大气质量m =5.2×1018

kg.标准状态下1 mol 气体的体积为V 0=22.4×10-3m 3

,故地球

表面大气体积为V =m m 0V 0=5.2×1018

29×10

-3×22.4×10-3m 3=4×1018 m 3

,B 项对.

【答案】 B

【名师点拨】 本题源于1984年全国普通高等学校招生统一考试物理试题原题如下:估算地球大气层空气的总重量.(最后结果取1位有效数字),(答案:5×1019

N).可谓老题新编.

2.从分子动理论的角度理解大气压强

前面说大气压是大气自身重力产生的,这与在地球表面任取一部分气体的压强约为1.013×105

Pa 是不矛盾的,这时的压强是大气压的一部分,已经具有由重力产生压强的属性,不可再由取出部分的气体重力产生的.这个压强可从分子动理论的角度理解,即气体分子的碰撞产生的.

【例8】 一位质量为60 kg 的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平放置的木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示.

(1)关于气球气体的压强,下列说确的是( )

A.大于大气压强

B.是由于气体重力而产生的

C.是由于气体分子之间的斥力而产生的

D.是由于大量气体分子的碰撞而产生的

(2)在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,球气体温度可视为不变.下列说确的是( )

A.球气体体积变大B.球气体体积变小

C.球气体能变大D.球气体能不变

(3)为了估算气球气体的压强,这位同学在气球的外表面涂上颜料,在轻质塑料板面和气球一侧表面贴上间距为2.0 cm的方格纸.表演结束后,留下气球与方格纸接触部分的“印迹”如图所示.若表演时大气压强为1.013×105Pa,取g=10 m/s2,则气球气体的压强为________ Pa.(取4位有效数字)

气球在没有贴方格纸的下层木板上也会留下“印迹”,这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积存在什么关系?

【解析】(1)由于气球对球气体的作用,球气体压强大于大气压强,A选项正确,B 选项错误;根据气体的压强的微观理论,可知C选项错误,D选项正确.

(2)由于可视为理想气体,则

pV

T

=C,T不变,p增大,V减小,A选项错误,B选项正确;理想气体的能只与温度有关,C选项错误,D选项正确.

(3)人作用在气球上的力F=mg=600 N,“印迹”的面积为4S,S为每个“印迹”的面积(大于半格的算一格,小于半格的去掉),得S=354×10-4m2,人作用在气球上的压强.可以以其中一个球的接触薄层为研究对象,薄层受到向上的压力pS,向下的压力p0S,每个球

承受人体重力的

1

4

,即

1

4

mg,由平衡关系,可知p=p0+

1

4

mg

S

=1.013×105 Pa+

1

4

×600

354×10-4

Pa=1.053×105 Pa

气球部气体压强处处相等,气球上下两部分形变一样,面积相同.

【答案】(1)AD (2)BD (3)1.053×105Pa 面积相同

五、浮力的实质

浮力产生的原因是压力差,推导如下:如图所示,物块浮在液体中,物块受到向下的p0S,向上的pS,两侧均有对称的作用力,即两侧的合力为零.故压力差ΔF=pS-p0S=(p0+ρgh)S-p0S=ρghS=ρgV排=F浮,即浮力的实质为上下的压力差.

【例9】在天花板上用轻弹簧悬挂一支平底试管,将试管口向下竖直插入水银槽中,当处于如图所示的静止状态时,不计管壁厚度,关于弹簧秤对试管作用力的大小,下列正确的说法是( )

A.大小等于试管重力

B.大小等于试管重力减去水银对试管的浮力

C.大小等于试管重力减去管h高度部分相当的水银的重力

D.大小等于试管重力减去部气体与外界大气对试管压力之差

【解析】以试管为研究对象,对试管进行受力分析如图所示,

试管受到向下的重力mg、大气的向下的压力p0S、试管被封闭的气体的向上的压力pS、弹簧向上的拉力F,pS+F=mg+p0S,所以F=mg+p0S-pS=mg-(pS-p0S)=mg-F浮=mg -ρgV排,故选B、C、D三项.

【答案】BCD

六、自由落体下的压强变化分析

气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器壁的结果,在完全失重的情况下,气体对器壁仍产生同样的碰撞结果,温度变化,压强变化.如2013全国新课标Ⅱ33C选项“在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零”,此选项错误.

【例10】如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U型玻璃管,右管上端开口且足够长,右管水银面比左管水银面高h,能使h变大的原因是( )

A.环境温度升高

B.大气压强升高

C.沿管壁向右管加水银

D.U型玻璃管自由下落

【解析】以左端被封闭气体为研究对象,假设被封闭气体压强不变,温度升高,必然导致被封闭体积的增加,则两侧水银柱长度h增加,A选项正确;大气压升高,暗含温度不变,即导致体积减小,h减小,B选项错误;沿管壁向右管加水银,使被封闭气体的压强增加,而被封闭气体的压强p=p0+ρgh,故两侧水银柱长度h增加,C选项正确;U型玻璃管自由下落,水银处于完全失重状态,故被封闭气体的压强等于外界大气压p=p0,压强减小了,被封闭气体的体积增大,两侧水银柱长度h增加,D选项正确.

【答案】ACD

七、活塞与弹簧结合问题

【例11】如图所示,竖直放置在水平面上的汽缸,其中缸体质量M=10 kg,活塞质量m=5 kg,横截面积S=2×10-3m2,活塞上部的汽缸里封闭一部分理想气体,下部有气孔a与外界相通,大气压强p0=1.0×105Pa,活塞的下端与劲度系数为k=2×103 N/m的弹簧相连.当汽缸气体温度为127 ℃时,弹簧的弹力恰好为零,此时缸气柱长为L=20 cm.求:当缸气体温度升高到多少度时,汽缸对地面的压力为零?(g取10 m/s2,活塞不漏气且与汽缸壁无摩擦)

【解析】 缸气体初态:V 1=LS =20S

p 1=p 0-mg

S =0.75×105 Pa

T 1=(273+127) K =400 K

末态:p 2=p 0+Mg S

=1.0×105

Pa +10×102×10

-3 Pa =1.5×105

Pa 系统受力平衡:kx =(m +M )g 则x =

m +M g k =5+10×10

2×10

3

m =0.075 m =7.5 cm 缸气体体积V 2=(L +x )S =27.5S 对缸气体建立状态方程

p 1V 1T 1=p 2V 2

T 2

即0.75×105

×20 S 400=1.5×105

×27.5 S

T 2

解上式,可得T 2=1 100 K ,即t =T 2-273 ℃=827 ℃ 【答案】 827 ℃

气体压强的微观解释

分子热运动、布朗运动、扩散现象 1、做布朗运动实验,得到某个观测记录如图。图中记录的是( D ) A.分子无规则运动的情况 B.某个微粒做布朗运动的轨迹 C.某个微粒做布朗运动的速度——时间图线 D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 E.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 2、布朗运动虽然与温度有关,但布朗运动不能称为热运动(对) 3、空中飞舞的尘埃的运动不是布朗运动 经验之谈:布朗运动凭肉眼观察不到,得在光学显微镜下观察 分子运动在光学显微镜下观察不到,得在电子显微镜下观察。 布郎运动不会停止,而尘埃的飞扬经过一段时间后,会落回地面 4、观察布朗运动时,下列说法正确的是( AB ) A.温度越高,布朗运动越明显 B.大气压强的变化,对布朗运动没有影响 C.悬浮颗粒越大,布朗运动越明显 D.悬浮颗粒的布朗运动,就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动 5.由分子动理论及能的转化和守恒定律可知…( D ) A.扩散现象说明分子间存在斥力 B.布朗运动是液体分子的运动,故分子在永不停息地做无规则运动 C.理想气体做等温变化时,因与外界存在热交换,故内能改变 D.温度高的物体的内能不一定大,但分子的平均动能一定大 6.下列关于热运动的说法,正确的是( D ) A.热运动是物体受热后所做的运动 B.温度高的物体中的分子的无规则运动 C.单个分子的永不停息的无规则运动 D.大量分子的永不停息的无规则运动 物质的量

(1)m M v V N A ==即:分子质量摩尔质量=分子体积摩尔体积阿佛加德罗常数= (2)分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数 (3)摩尔质量摩尔体积=密度 1.从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数( C ) A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的 摩尔质量和水分子的体积 C.水的摩尔质量和水分子的质量 D.水分子的体积 和水分子的质量 2.已知铜的摩尔质量为M (kg/mol ),铜的密度为ρ(kg/m 3),阿伏加德罗常数为 N A (mol - 1).下列说法不正确的是( B ) A.1 kg 铜所含的原子数为 M N A B.1 m 3铜所含的原子数为ρA MN 个铜原子的质量为A N M kg 个铜原子所占的体积为A N M ρ m 3 3. 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V 的一滴油 在 水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ,这种油的密度为ρ,摩尔质量为M ,则阿伏 加德罗常数的表达式为( )答案:33 6V MS πρ 4.已知铜的密度为×103 kg/m3,相对原子质量为64,通过估算可知铜中每个铜原子所占 的体积为(B ) ×10-6 m 3 ×10-29 m 3 ×10-26 m 3 ×10-24 m 5.某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,设阿伏加德罗常数为N A ,则每个分子的质量和单位 体积所含的分子数分别是(D ) A.M N A M N ρ?A B.A N M ρM N A C. M N A ρ?A N M D. A N M M N ρ?A 6 .一热水瓶水的质量约为m=2.2 kg,它所包含的水分子数目为_________.(取两位有效数 字, 阿伏加德罗常数取×1023 mol -1) ×1025个) 7.某同学采用了油膜法来粗略测定分子的大小:将1 cm 3油酸溶于酒精,制成1 000 cm 3

物态变化的微观解释

物态变化的微观解释 一、基本的规则 1.所有的分子都在运动,所以具有动能 2.分子之间存在引力与斥力,所以当分子要摆脱其他分子的约束,克服引力做功,所以需要比较大的动能。 3.分子热运动的能力中势能部分使分子趋于团聚,动能部分使它们趋于飞散。大体来说平均动能胜过势能时,物体处于气态;势能胜于平均动能时,物体处于固态;当势能与平均动能势均力敌时,物质处于液态。 二、为什么沸腾在一定温度下发生 由于分子不停的运动,也就会与周边的分子相撞。在这随机碰撞的过程,有的分子得到比较大的能量,若这分子在液体内部,它也可以挣脱另的分子对它的约束。但在大多数情况下它们逃不出液体。因为它们和邻近的分子会碰撞,把能量传给邻近的分子,自身的能量会减少,自己又再次处于束缚态。但若是液体表面的分子就可以挣脱周边分子对它的束缚,离开液体,成为气态。这也就是为什么蒸发只发生在液体表面。因为能离开液体的分子的动能较大,所以当它离开后,液体的平均动能当然就减少了,所以液体的温度会下降。而在液体表面的分子也会在随机飞行中,有可能飞回到水的表面。这就是在一个封闭的系统,我们看到液体好像没有发生蒸发。其实每一时刻都有分子从液体表面飞出,也有分子飞入,是一个动态的平衡。 从上述的分析我们可以得知,温度越高,分子的平均动能就越大,摆脱束缚的可能性就越大。 随着温度的升高,有越来越多的分子力图挣脱,如果偶然有几个挣脱其邻居的分子彼此很靠近,它们就有可能在液体内部为自己找到一个安身之地:生成一个气泡。气泡内是饱和蒸气。如果泡内蒸气的压强小于外部压强,外部压强会压缩气泡,使之重新消失在液体中。当液体内部生成的气泡内的饱和蒸气压达到外部压强时,就开始沸腾。在沸腾过程中,越来越多的分子加入气泡,使气泡的体积猛然增大。密度比水小的气泡上升到水面破裂,在那里让内部积累起来的高能分子飞走。也就说液体内部的分子能否挣脱束缚离开液面,就取决于饱和蒸气压

压强计算题专项训练一附答案

1、随着电热水器的不断改进,图l4所示的电热水壶深受人们的喜爱。它的容积 为2L ,壶身和底座的总质最是l.2kg ,底座与水平桌面的接触面积为250cm 2,装满水后水深l6cm 。(ρ水=1.0×l03kg/m 3)求: (1)装满水后水的质量; (2)装满水后水对电热水壶底部的压强; (3)装满水后桌面受到的压强。 解: (1)V=2 L=2×10-3 m 3,m=ρV=1.0×103kg /m 3×2×10-3m 3=2kg ; (2)p=ρgh =1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.16m=1.6×103Pa ; (3)F=G=mg=(1.2kg+2kg )×10N/kg=32N ,S=250 cm 2=2.5×10-2m 2, p=F/S=32N/2.5×10-2m 2=1.28×103Pa 。 2、如图所示,水平桌面上放置的容器容积为1.5×10-3m 3,底面积为1.0×10-2m 2 ,高为20cm ,容器重1N ,当它盛满水时求: (1)水对器底的压力和压强; (2)容器对桌面的压力. 解: 3、学生课桌质量为9kg ,桌子与地面有四个接触面,每个接触面 的面积为4×10-4m 2;某同学将底面积为24.5×10-4m 2、容量为 1L 、装满水后水深为18cm 的塑料水杯放在课桌的桌面上。求: (1)课桌对地面的压力;(2)课桌对地面的压强; (3)杯对桌面的压强。(不计塑料水杯的质量) 解:(1)m 水=ρ水V 杯=1.0×103千克/米3×10-3米3=1千克

F=G=(m水+m桌)g=10千克×9.8牛/千克=98牛 (2)P=F/S=98牛/(4×4×10-4米2)=6.125×104帕 (3)F′=G杯=m水g=1千克×9.8牛/千克=9.8牛 P′=F′/S′=9.8牛/(24.5×10-4米2)=4×103帕 4、如图所示A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶面离容器底 6cm,A端内液面离容器底26cm。 求:(l)B端顶面受到水的压强. (2)如果B端顶面的面积为2×10-3m2,那么,顶面受 到水的压力是多大? 解: (1)B端顶面所处的深度h=(26﹣6)cm=20cm=0.2m, B端顶面受到水的压强P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa; (2)顶面受到水的压力F=PS=2×103Pa×2×10-3m2=4N. 5、油罐里装着4.8m深的煤油,在罐壁上有2cm2的小孔,用塞于塞着,塞子中 心距罐底0.3m,(煤油的密度是0.8×103kg/m3) 求:(1)煤油对塞子中心的压强。 (2)煤油对塞子的压力. 解:(1)塞子所处深度: h=4.8m-0.3m=4.5m, 煤油对塞子的压强: p=ρgh=0.8×103kg/m3×10N/kg×4.5m=3.6×104Pa; (2)s=2cm2=2×10-4m2, 煤油对塞子的压力: F=ps=3.6×104Pa×2×10-4m2=7.2N. 6、如图1所示,一梯形截面容器重10N,容器底面积是200cm2,倒入4 kg水后水的高度是30cm。(g=10N/kg ) 求:(1)容器底所受水的压强; (2)容器底所受水的压力; (3)容器对桌面的压强

最新人教版初中物理第九章压强计算题专题

最新人教版初中物理第九章压强计算题专题 1、篮球巨星姚明的蜡像的体积为0.15米3,每只脚与水平地面的接触面积为2.5×10-2米2。求(1)姚明蜡像 的质量m (蜡的密度是900g/m3) (2)站立的蜡像队水平地面的压力F和压强p 2.小红在冰场上快速滑行,她在10秒内滑行了80米,她和冰刀的总质量为50千克,每只冰刀与冰面的接触面积为10厘米2,求(1)小红对冰面的压力(2)小红在冰面上双脚滑行和单脚滑行时对冰面的压强。 3. 业余侦探”小明发现两个并拢的“可疑”鞋印,为了估测那个人的体重,小明在方格纸上描下一个鞋印的轮廓,如图,图中每个小方格的面积是5 cm2。测量时,凡大于半格的都算一格,小于半格的都不算。为了测量压强,他在紧挨鞋印旁边地面用压力测力计竖直向下压一薄垫片,垫片的重力不计,垫片与地面接触的面积是10 cm2,当垫片下陷的深度与鞋印的深度相同时,测力计读数是15 N。根据以上数据,试求:(g取10 N/kg)(1)垫片对地面的压强;(2)“可疑”人的质量。 4.如图是A端开口B端封闭的L形容器,内盛有水,已知B端顶面离容器底6厘米,A端液面离容器底26厘米。求B端顶面受到的压强。 5.底面积为40厘米2的圆筒形容器,内装某种液体,测得距液面30厘米处的器壁上的A点处所受到的液体的压强为2352帕斯卡。求该液体的密度。

6..水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重50 N,其顶部有一根长20 cm、横截面积为4 cm2 竖直的管子与箱子相通,管子重10 N,管子和箱子都灌满水,求: (1)箱内顶部受到水的压强和压力; (2)箱内底部受到水的压强和压力; (3)水的重力; (4)箱子对水平面的压力和压强. 7.放在水平桌面上的容器,其顶部和底部的面积均为0.1m2,顶部到底部的高度h2=0.6m,侧壁上有一开口弯管,弯管内的液面高度h1=O.8m;容器中的液体密度为1.2×103kg/m3,则液体对容器顶部的压力多大? 8.在水平桌面上放着一个玻璃杯,杯中盛水,水的质量是0.13kg,玻璃杯重0.5N,玻璃杯的底面积是12 cm 2,则水对杯底部的压强是多少Pa,杯子对桌面的压强是多少Pa.

气体的微观意义

气体的微观意义 【教学设计】 第八章第4节 一、教材分析 用微观解释宏观,离不开统计规律。本节教材有意识地渗透统计观点,提出什么是统计规律。教学时可以举出学生比较熟悉的生活中的事例,帮助学生理解统计规律的意义,并理解压强以及气体实验定律的微观解释。通过分析气体分子运动的特点,去学习压强的产生原因。 二、教学目标 知识与技能 能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 过程与方法 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。 情感态度价值观 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学

生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 三、教学重点、难点 1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点。 2.气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。 四、学情分析 根据学生的情况教师可以先让学生课前完成“抛币实验”然后进行全班交流家与评价,让学生发表自己的看法,从中领略到自然与社会的奇妙与和谐,增加对科学的求知欲和好奇心。 五、教学方法 讨论、谈话、练习、多媒体辅助 六、课前准备 .学生的学习准备:预习 .教师的教学准备:多媒体制作,课前预习学案,准备实验器材。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

情景导入、展示目标。 设问:气体的状态变化规律?从微观方面如何解释? 合作探究、精讲点拨 统计规律 气体分子运动的特点 设问:气体分子运动的特点有哪些? 弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。 因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。

(完整版)第三章第2节气体实验定律的图像表示及微观解释

二、气体实验定律的图像表示及微观解释 教学目标 1.会用图像描述气体实验定律,会在p-V,p-T和V-T三种图像中描绘三种等值变化过程。 2.经历“讨论交流”过程,探究图像中所隐含的物理意义。培养学生积极参与,乐于合作、沟通,勇于发表自己见解的精神。 3.能对气体实验定律做微观解释。 重点难点 重点:运用图像分析气体状态变化过程 难点:气体实验定律的微观解释 设计思想 上节课通过实验得出了气体实验定律,本节课利用数学工具――图像进一步研究气体实验定律,使得气体状态变化过程的研究更为直观,相关参量的变化特征一目了然,并通过相关习题的练习培养学生运用数学知识表达物理规律的能力。再引导学生运用分子动理论和统计方法对气体实验定律逐个进行解释,主要围绕压强的微观意义进行解释,帮助学生建立起宏观现象的微观图景,使学生对热学知识有系统的认识。 教学资源《气体实验定律的图像表示及微观解释》多媒体课件 教学设计 【课堂引入】 问题:气体实验定律除用十分简洁的公式表示,还可用什么数学工具更加直观地表示呢? 【课堂学习】 学习活动一:气体实验定律的图象表示 问题1:气体实验定律的图像一般有三种:p-V图像、p-T图像、V-T图像,等温变化、等 容变化和等压变化分别在这三种图像中如何表示? (先由学生根据数学知识作出反映玻意耳定律、查理定律和盖·吕萨克定律的图像) 观察思考:反映等容变化和等压变化的图线有什么特点?其下部为什么要用虚线表示? 讨论交流1:一定质量的某种气体在T1、T2、T3三个温度下发生等温变化,相对应的三条等温线如图所示,则T1、T2、T3的大小关系如何? 讨论交流2:一定质量的某种气体装在容积分别为V1、V2、V3的三个容器中,发生等容变化,相对应的三条等容线如图所示,则V1、V2、V3的大小关系如何?

压力压强计算题专题

八年级下册第九章压强单元测试题 一、选择题 1.关于压力的说法中,正确的是:() A.压力的大小总等于物体重力大小 B. 压力的方向总是竖直向下 C.压力的方向总垂直于物体表面 D. 压力的大小决定了压强大小 2.静止液体内部某点的压强,与下面哪个因素有关:() A 全部液体的重力 B 液体的体积 C 容器底面积的大小 D 液体的密度3.有一根盛有液体的长玻璃管,开口向上竖直放置,然后逐渐倾斜,则液体对管底的压强将:()A增大 B不变 C减小 D变化不定 4.如图所示的四幅图中,有利于增大压强的是:() 5.如图所示,将一个普通的乒乓球轻轻放入漏斗中,用电吹风从管里向上吹气,那么以下分析正确的是:() A 球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大 B 球被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小 C 球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强大 D 球不会被向上吹起,因为其下方气体流速大,压强小 6.两个完全相同的容器中分别盛有质量相等的水和酒精,如图所示,下列说法正确的是:() A.两容器底受到压力相等 B.液面下深度相同的两处a、b所受液体压强相等 C.盛水容器底部受到压强较大 D.盛水容器底部受到压强较小 7.如图所示三个容器,底面积相等,若都装入相同质量的酒精,则酒 精对容器底部的压强:() A一样大 B A最大 C B最大 D C最大 8.一块规则的长方体砖,分别在水平面上平放、侧放、立放,则对地面压强最大的是:() A 平放 B 侧放 C 立放 D与放法无关 9.三个完全相同的柱形容器,分别装有同体积的酒精、水和盐水,则对容器底部的压强最大的是:() A 酒精 B 水 C 盐水 D三者一样大 10.一头牛的质量为400kg,站在水平地面上时,每只脚与地面的接触面积为2×10-2 m2,则牛对地面的压强为:(g=10/kg)() A.2×104 Pa B.5×104 Pa C.5×103 Pa D.2×105 Pa 11.如图所示的“帕斯卡裂桶实验”,木桶内装满水,桶的顶部竖立着一根细管,一人在 三楼的阳台上向细管内只倒入了几杯水,木桶就被水压破了,这一实验表明,影响液体内 部压强的因素是液体的:() A 质量 B 深度 C 密度 D 体积 12.在公园平静的湖水中,有一小气泡从湖底向上升。则小气泡在水中向上运动的过程中, 下列说法中正确的是:() A 气泡所受的液体压强不变 B 气泡所受的液体压强变大 C气泡所受的液体压强变小 D 气泡所受的浮力变小 13.两物体重力之比为1:2,与水平桌面接触面积之比为1:2,它静止时对桌面压强之比为:()

压强计算专题汇总.docx

6.6 压强计算题专项练习 固体压强计算为中考的必考题,属于压轴题范畴。这类考题对学生分析问题的能力及运用数学知识解决物理问题的能力要求较高,有利于选拔优秀的学生,在近几年中考题中经常出现。 知识储备: 一、涉及的物理量:柱形物体的高度(h)、面积(S)、体积(V)、密度(ρ)、重力(G)、压力(F)、压强(p)。 二、涉及的公式:p=F/S,p=ρgh,Δp=ΔF/S,Δp=ρgΔh,p=p0+Δp,p=p0-Δp,G=mg,ρ=m/v。 三、涉及的题型:该类题目主要的题型有求固体压强的变化范围、竖直方向施加力、水平或竖直方向切割、叠加及综合计算等。 四、解题的思路:解答这类题目,选择合适的公式对我们解题非常重要。解题时应该找出导致压强变化的原因,对题目进行适当的分类,这样做能使错综复杂的题目条理化,给我们解题带来方便。通常这类题目我们要分析变化前后的压强及变化的压强,即原来压强、变化压强、现在压强。知道其中两个量即可利用公式p=p0+Δp,p=p0-Δp推导出另一个量。 典型例题 题型一:竖直方向施加力的计算 【例1】如图所示,放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心正方体,物体A的体积为10-3米3,物体B的边长为0.2米。物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为10千克。求: (1)物体A的质量m A。 (2)物体B对水平地面的压强p B。 (3)在保持物体A、B原有放置方式不变的情况下,只在 竖直方向上施加一个多大的力可以让两物体对地面压强相等?

题型二:水平或竖直方向切割类型的计算 【例1】如图所示,在水平地面上有同种材料ρ制成的正方体,它们的高度分别为为2h 和3h , (1)若甲的密度为2×103 千克/米3 ,h 为0.05米时,求:甲对地面的压强p 甲。 (2)若乙沿竖直方向切割一部分叠放在甲正上方,此时甲、乙对地面的压强相等,求:乙正方体切去的厚度△h 【例2】如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A 、B 放置在水平地面上,物体A 的质量是2千克,物体B 的密度为2×103 千克/米3 。求: (1)物体A 的密度ρA (2)物体B 所受重力的大小G B 。 (3)若沿水平方向截去物体,并通过一定的方法使它们对水平地面的压强相等。下表中有两种方案,请判断这两种方案是否可行,若认为行,计算所截去的相等体积或质量。 内容 判断(选填“行”或“不行”) 方案一 截去相等体积后,剩余部分对地面的压强 可能相等 ________ 方案二 截去相等质量后,剩余部分对地面的压强 可能相等 ________ (4)计算截去相等体积或质量。 乙 甲

压力压强计算题专题及答案

压力压强计算专题及答案 1、埃菲尔铁塔,如图所示,是巴黎的标志之一,它是为了迎接1889年在巴黎举办的世博会而 建造的。塔高300米,建造时,共用去钢铁7000吨,而它对地面的压强只有一个人坐在椅子上那么大,约4×105帕。(钢铁的密度为×103牛/米3)求(1)建造埃菲尔铁塔所用钢铁的体积(2)埃菲尔铁塔与地面的接触面积为多大 2、有一圆桶,底面积为米2,桶和液体的总重力为1200牛。为了减少对地面的压强,现在水 平地面上放一块面积为1米2、重力为100牛的正方形木板,然后把圆桶置于木板的中央。 求(1)圆桶对木板的压强。(2)木板对地面的压强。 3、小红在冰场上快速滑行,她在10秒内滑行了80米,她和冰刀的总质量为50千克,每只冰刀与冰面的接触面积为10厘米2,求(1)小红对冰面的压力(2)小红在冰面上双脚滑行和单脚滑行时对冰面的压强。 4、“外婆桥回家了”,修整后的外白渡桥于2009年2月26日又矗立在苏州河口。每跨钢桁梁的质量约为×105千克,与支撑面接触的总面积约为10米2。求: (1)每跨钢桁梁对支撑面的压力和压强。 (2)整修中,用去约×105千克的高强度低合金钢, 求所用合金钢的体积。(合金钢的密度为×103千克/米3) 5.在2008年奥运会上,我国举重队获得了8枚金牌,被称为“梦之队”。已知杠铃杆的质量为21千克,组成杠铃杆的材料密度为7×103千克/米3。求:(1)杠铃杆的重力。(2)杠铃杆的体积。(3)如图10所示为运动员抓举时的情景,若运动员和杠铃总重为1600牛,运动员双脚与地面的接触面积为4×10-2米2,运动员对地面的压强。

6、如图所示,A 、B 两个时新正方体分别放置在水平地面上,A 的体积为×10-4米3,B 的底面积为4×10-4米2,A 的密度为8×103千克/米3,B 体B 对地面的压强(3)若要使两个正方体队水平地面的压强相等,可在哪一个正方体上叠加 一个重为多少牛的物体 7.一个方桌重75N ,桌上放有一台质量为20kg 的电视机,桌子每只脚与 水平地面的接触面积是25cm 2,求桌子对地面的压强. 8. 一个密度为ρ,边长为a 的正方体实心物块,如图所示。利用上述条 件,你能想出哪些与物块有关的物理量,并用已知条件表达出来 9.重为100N ,边长为10cm 的正方体被水平向左150N 大小的力紧压在竖直墙上,正方体所受摩擦力为多少正方体对墙面的压强是多大 10. 有一圆桶,底面积为米2,内盛液体,桶和液体总重为1500牛。为了减少对地面的压强,先在水平地面上放一面积为1米2、重为100牛的正方形木板,然后把圆桶置于木板的中央。求:(1)圆桶对木板的压强P 1。(2)木板对地面的压强P 2。 11. 小段给妈妈和小象拍了一张合影,在拍摄现场的沙地上留下了小象和妈妈的脚印,小段发现小象的脚印还没有妈妈的脚印深.如果小象的质量是2t .此时小象的触地面积约为2500cm 2;妈妈的体重为500N ,所穿的“远征牌”皮鞋每只触地面积为20cm 2,请你通过计算解释这个现象.(g 取10N /kg) B A

气体实验定律的微观解释·教案

气体·气体实验定律的微观解释·教案 一、教学目标 1.在物理知识方面的要求: (1)能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 (2)能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 2.通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。 3.通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 二、重点、难点分析 1.用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点,它是本节课的核心内容。 2.气体压强的微观意义是本节课的难点,因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。 三、教具 计算机控制的大屏幕显示仪;自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。 四、主要教学过程 (一)引入新课 先设问:气体分子运动的特点有哪些? 答案:特点是:(1)气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。(2)分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。(3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。(4)大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。 今天我们就是要从气体分子运动的这些特点和规律来解释气体实验定律。 (二)教学过程设计

第2节气体实验定律的微观解释

《8.4气体热现象的微观意义》导学案 班级 _______________ 姓名________________ 小组_________________ 得分________________ 【学习目标】 1. 知道气体分子运动的特点 2.了解气体压强的微观意义 3.掌握气体实验定律的微观解释 【自主学习】 一、气体分子运动的特点 1. 运动的理想性:气体分子间的距离比较大,除相互碰撞或跟器壁碰撞外,不受力而做 _________ 动,可以在空间自由移动,所以气体没有一定的体积和形状。 2. 运动的无序性:分子的运动永不停息,杂乱无章,在某一时刻,向着运动的分子都有,而且向各个方向运动的气体分子数目都________ 。 3. 运动的高速性:常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒,在数量级上相当于子弹的速率;分 子速率分布图线呈的规律. 4. 气体分子的热运动与温度的关系 跟踪练习1:(多选)气体分子运动的特点是() A. 分子除相互碰撞或跟容器碰撞外,可在空间里自由移动 B. 分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动 C. 分子沿各个方向运动的机会均等. D. 分子的速率分布毫无规律. 二、气体压强的微观意义 1. _________________________________________________________________________ 气体的压强是大量气体分子频繁地_______________________________________________________________________ 而产生的。 2. 影响气体压强的两个因素: 微观:(1)气体分子的;(2)气体分子的 宏观:(1)气体的;(2)气体的_________ . 跟踪练习2 :对于密封在大型气罐内的氧气对器壁的压强,下列说法正确的是() A. 由于分子向上运动的数目多,因此上部器壁的压强大.. B. 气体分子向水平方向运动的数目少,则侧壁的压强小. C. 由于氧气的重力会对下部器壁产生一个向下的压力,因此下部器壁的压强大. D. 气体分子向各个方向运动的可能性相同,撞击情况相同,器壁各处的压强相等. 三、对气体实验定律的微观解释 1. 玻意耳定律:一定质量的理想气体,温度保持不变时,分子的_________________ 是一定的,在这种情况下,体积减小时,分子的____________ 增大,气体的 ______ 就增大。 2. 查理定律:一定质量的理想气体,体积保持不变时,分子的保持不变,在这种情况下,温度升高 时,分子的平均动能—, 气体的压强就__________________ . 3. 盖吕萨克定律:一定质量的理想气体,温度升高时,分子的平均动能—,—只有气体的体积同 时_________ .,使分子的密集程度 ___________ ,才能保持压强 ______________ . 跟踪练习3 :(多选)一定质量的理想气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有() A. 分子的平均速率 B.单位体积内的分子数 C.气体的压强D?分子总数 【课堂练习】 4. 对于一定质量的气体,下列四个论述中正确的是() A. 当分子热运动变剧烈时,压强必变大 B. 当分子热运动变剧烈时,压强可以不变 C. 当分子间的平均距离变大时,压强必变小 D. 当分子间的平均距离变大时,压强必变大 5. 下列关于气体的说法中,正确的是() A、由于气体分子运动的无规则性,所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等 B、气体的温度升高时,所有的气体分子的速率都增大 C、一定量的气体,体积一定,气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大 D、气体的分子数越多,气体的压强就越大 6、(多选)对于一定质量的气体,如果保持气体的体积不变,温度升高,那么 下列说法中正确的是( A. 气体的压强增大. B. 单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多 C. 每个分子的速率都增大 D. 气体分子的密集程度增大 7. 如图所示,一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态 A. 气体的温度不变 B. 气体的内能增加 C. 气体的分子平均速率减少 D. 气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变 8、有关气体的压强,下列说法正确的是() 9、(多选)关于气体分子运动的特点,以下说法正确的有:() A. 气体分子间的距离较大,除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外,气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。 B. 分子的运动杂乱无章,在某一时刻,向各个方向运动的气体分子数目都相等。 C. 温度越高,分子热运动越剧烈。所以每个氧气分子在100 C时的运动速率都比0 C时的运动速率大。 D. 随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例减少 10、(多选)对一定质量的理想气体,下列说法正确的是() A. 体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大 B. 温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小 C. 压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小 D. 温度升高,压强和体积都可能不变 11、(多 选)一定质量的理想气体,体积变大的同时,温度也升高了,那么下面判断正确的是() A ?气体分子平均动能增大B.单位体积内分子数目增多 C.气体的压强一定保持不变 D.气体的压强可能变大 12、一 定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为() A. 气体分子每次碰撞器壁的作用力增大 B,则它的状态变化过程是( A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大 B.气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大 C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大 D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小

压强变化计算题专题

课题上海中考压强变化计算题专题 教学目标1.压强计算压轴(分值在7分—9分) 2.前两问较容易分值在6分左右,注意培养学生第3问的解题能力(市重点区重点), 教学内容 固体压强变化: 常规的题型: 1.(2012闸北区一模)如图12(a)所示,实心正方体A、B放置在水平地面上,受到的重力分别为20牛和60牛,A的边长为0.2米,B的边长为0.3米。 ①求正方体A对水平地面的压力F A。 ②求正方体B对水平地面的压强p B。 ③若在正方体A、B上分别放置与A、B底面积相等、材料相同的的长方体物块C,和物块D,如图12(b)所示, 如果它们的高度h相等,正方体A和B对水平地面的压强分别为p A ′和p B ′。请通过计算比较它们的大小关系及其对 应的h的取值范围。 (a)(b) 参考答案:①F A=G A=20牛 2分 ②p B=F B/ S B=60牛/(0.3) 2米2= 666.67帕 2分 ③根据已知可以求得ρ A :ρ B =9:8 ρ A g (h+0.2米)=ρB g (h+0.3米) 当h=0.6米时p A ′=p B′; 当h﹤0.6米时p A ﹤p B′; 当h﹥0.6米时p A ﹥p B′。3分 2.(2012年杨浦区一模)如图16所示,实心均匀正方体A、B放置在水平地面上,它们的高度分别为0.2米和0.1米,A的密度为2×103千克/米3,B质量为1千克。 求:①A的质量;②B对水平地面的压强; ③若在正方体A、B上沿竖直方向按相同比例n截下一部分,并将截下的部分分别叠放在对方剩余部分上,这时 A、B剩余部分对水平地面的压强为p A′、p B′,请通过计算比较它们的大小关系及其对应的比例n的取值范围。

8年高考热学试题分类训练(4):气体压强的微观解释

八年高考热学试题分类训练【2002-2009】 (4)气体压强的微观解释 17.(04江苏)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙,且p甲

A.100℃ B.112℃C.122℃D.124℃ 21.(07天津)A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插人水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是 A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同 D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同 22.(07全国1卷)如图所示,质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b态是气缸从容器中移出后,在室温(270C)中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能,下列说法正确的是 A.与b态相比,a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多 B.与a态相比,b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C.在相同时间内,a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等 D.从a态到b态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体对外界释放了热量 23.(08全国1)已知地球半径约为6.4×106 m,空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压

高中物理_气体热现象的微观意义教学设计学情分析教材分析课后反思

《气体热现象的微观意义》教学设计 ★新课标要求 (一)知识与技能 1.知道气体分子运动的特点。 2.能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义,并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 3.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 (二)过程与方法 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象,培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力,并渗透“统计物理”的思维方法。 (三)情感、态度与价值观 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析,对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 ★教学重点 气体分子运动的特点和气体压强的微观意义。 ★教学难点 气体压强的微观意义。 ★教学方法

讲授法、阅读法、电教法 ★教学用具: 课件;硬币若干。电子秤滚珠实验演示视频。 ★教学过程 (一)引入新课 教师:从一个笑话引入随机事件、统计规律的定义。播放伽尔顿实验的视频。 (二)进行新课 1.投掷硬币实验 教师:通过对分子动理论的学习,我们知道,由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子单独来看,运动是不规则的,带有偶然性的,但从总体上看,大量分子的运动遵守一定的规律,这种规律叫做统计规律。 将数据输入Excel表格进行分析。 教师:实验表明:个别事物的出现具有偶然的因素,但大量事物出现的机会,却遵从一定的统计规律。 教师:请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象。 列举实例。如考试时,得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少,接近平均分的人数相对较多。全班同学的身高分布,也有类似的规律。 2.气体分子运动的特点 展示分子运动的动画。

教师:气体分子运动的特点有哪些? 师生总结:气体分子运动的特点是: (1)气体间的距离较大,分子间的相互作用力十分微弱,可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受其他力作用,每个分子都可以在空间自由移动,一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 (2)分子间的碰撞频繁,这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量,其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的,这就是杂乱无章的气体分子热运动。 (3)从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等,因此对大量分子而言,在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 (4)大量气体分子的速率是按一定规律分布,呈“中间多,两头少”的分布规律,且这个分布状态与温度有关,温度升高时,平均速率会增大。 E成正比,即 (5)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能 k E T =a k 式中a是比例常数。此式说明,温度是分子平均动能的标志。 教师:知道了气体分子运动的这些特点和规律,我们就可以来解释气体压强的产生和气体实验定律了。 3.气体压强的微观意义 教师:从微观的角度看,气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁而产生的。 类比:雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力,雨滴动能越大,雨滴越密集,产生的压力就越大。 【视频演示】雨滴撞击伞面 【实验演示】滚珠撞击电子秤实验 或观看滚珠撞击电子秤的视频演示,增强学生的感性认识。 得出结论:从微观角度来看,气体压强的大小与两个因素有关,一是气体分子的平均动能,二是分子的密集程度。前者决定温度,后者决定体积。所以:气体压强与温度和体积有

(完整word版)压强与浮力计算题复习专题(含答案)

八年级下期中考压强与浮力计算题专题 1.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是多少g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是多少g.( 酒=0.8×103kg/m3)(4月20号) 2.一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为34牛,把它侵没在水中称测力计读数为24牛,此金属块受到的浮力是多少? 体积为多大?密度为多大?(g=10N/㎏)(4月20号) 3..有一金属块挂在弹簧测力计下,在空气中称时弹簧测力计的示数为15N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的示数为5N,g=10N/kg.求: ①金属块受到的浮力;②金属块的体积;③金属块的密度。(4月20号)4.如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,求: (1)木块静止时受到的浮力大小; (2)木块的密度; (3)木块静止时下表面受到的水的压强大小。(4月20号) 5.为增加学生的国防知识,某中学九(7)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg) (1)水舱未充海水时,潜水艇总重力为9.27×106N,此时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少? (2)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入海水的重力是多少? (3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么?(4月20号) 第1页共8页千日造船,只为一日过江。第2页共8页每天告诉自己一次,“我真的很不错”

浮力压强计算题专题训练

浮力压强计算题专题训练 1、如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛的开水,放置在面积为1m2的水平桌面中央。试求: (1)水对茶壶底部的压力? (2)茶壶对桌面的压强? (g=Kg) 2、一根木头重为1600N,体积为,漂浮在水面上,g取10N/kg.求: (1)木头的质量; (2)木头的密度; (3)木头受到的浮力. 3、密度是×103kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取g=10 N/kg,求:(1)木块重力;(2)木块受到的浮力; (3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.

4、弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是 N.求: (1)物体受到的浮力; (2)物体的体积; (3)物体的密度.(g =10 N/kg) 5、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg) (1)圆柱体受的最大浮力。 (2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。 (3)圆柱体的密度。 6、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为,木块的体积为4dm3,木块的密度为×103kg/m3,试求: (1)水对容器底面的压强是多少?木块受到的浮力是多大? (2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大? 此时水对容器底的压强比第(1)问中的大还是小?

7、一个不规则的实心物体,质量55g,放入装满纯水的烧杯中,沉入底部,排开的水。然后向烧杯中加盐并搅拌,直到物体悬浮为止。g=10N/kg)求: (1)物体在纯水中所受的浮力; (2)物体的体积: (3)物体悬浮时盐水的密度。 8.把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是×103kg/m3,g取10N/kg。求: (1)空心铜球的重力; (2)铜球空心部分的体积。 9、用弹簧测力计测石块,其重为9.8N,若把石块的一半浸没于水中,弹簧测力计的读数为7.84N,(ρ煤油=×103kg/m3)则: ⑴.此石块所受到的浮力是多大? ⑵.这种石块的密度是多少? ⑶.若把石块全部浸入煤油中,弹簧测力计的读数将变为多大?

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