第1章 专题提升课1 理想气体的综合问题（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦理想气体综合问题，涵盖液柱或活塞移动、关联气体两大微专题，通过假设法、极限法、图像法等分析方法，结合具体例题（如A、B容器温度变化水银柱移动问题），搭建从基础方法到综合应用的学习支架，帮助学生衔接气体实验定律与复杂问题。 其亮点在于以科学思维为核心，通过模型建构（如p-T图像分析）和科学推理（如查理定律推论应用），结合分层例题（如U形管气体加热、活塞气缸问题）深化理解。随堂巩固题针对性强，助力学生掌握解题技巧，教师可直接用于专题教学，提升课堂效率与学生分析能力。

专题提升课1　理想气体的综合问题 1 专题深度剖析 1 随堂巩固落实 2 内 容 索 引 专题深度剖析 PART 01 第一部分 3 微专题一　液柱或活塞移动问题 1．假设法 用液柱或活塞隔开两部分气体，当气体温度变化时，液体或活塞是否移动？如何移动？此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解。 返回导航 2．极限法 所谓极限法就是将问题推向极端。例如在讨论压强大小变化时，将较大的压强推向无穷大，而将较小的压强推向零。这样使复杂的问题变得简单明了。 3．图像法 利用p－T图像：先在p－T图线上画出两气体的等容图线，找到它们因温度发生变化而引起的压强变化量Δp，比较两者的Δp或结合受力分析比较ΔpS从而得出结论。 返回导航 √ 　 　如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，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中气体的温度为0 ℃，B中气体温度为20 ℃，如果将它们的温度都降低10 ℃，那么水银柱(　　) A．向A移动　　　 　　 B．向B移动 C．不动 D．不能确定 返回导航 返回导航 　 　如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2＝2l1。若使两部分气体同时升高相同的温度，则管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同) 返回导航 [解析]　水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差Δp＝p1－p2＝ph。温度升高后，两部分气体的压强都增大，若Δp1>Δp2，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动；若Δp1<Δp2，水银柱向下移动；若Δp1＝Δp2，水银柱不动。所以判断水银柱怎样移动，就是分析其所受合力方向，即判断两部分气体的压强哪一个增大得多。 返回导航 返回导航 方法二：图像法 在同一p－T图像上画出两段气柱的等容线，如图所示，因为在温度相同时p1>p2，由图可得气柱l1等容线的斜率较大，当两气柱升高相同的温度ΔT时，其压强的增量Δp1>Δp2，所以水银柱上移。 返回导航 方法三：极限法 由于p2较小，设想p2＝0，即上部为真空，升温则p1增大，水银柱上移，降温则水银柱下降。 [答案]　水银柱上移 返回导航 微专题二　关联气体问题 1．问题特点 两部分或多部分气体被液柱或活塞分开，各部分气体之间存在着压强和体积的关联。 2．解题思路 (1)分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态参量，根据气体实验定律列式求解。 (2)认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并列出方程。 (3)多个方程联立求解。 返回导航 √ 角度1　玻璃管液封气体 　 　两端开口的玻璃管中有两段水银，封闭有一段气体LB，左边的活塞也封闭了一段气体LA，现将活塞缓慢地向下移动，两气柱长度变化是(　　) A．LA不变，LB减小　 B．LA减小，LB不变 C．LA增大，LB减小 D．LA减小，LB增大 返回导航 返回导航 　 　如图所示，一粗细均匀、两端封闭的U形玻璃管竖直放置，玻璃管内由一段水银封闭着A、B两个空气柱，空气柱A的压强为96 cmHg，空气柱的长度LA＝12 cm，图中h＝24 cm，初始时环境温度t1＝7 ℃。现在只对左侧A空气柱加热，当左右两侧液面相平时停止加热，此过程中右侧空气柱B温度保持不变。求： 返回导航 (1)初始时刻空气柱B的压强； [解析]　初始时刻空气柱B的压强pB＝pA＋ph＝120 cmHg。 [答案]　120 cmHg　 返回导航 (2)停止加热时空气柱A的温度。 [答案]　1 050 K 返回导航 返回导航 返回导航 [答案]　0.9l0 返回导航 　 　如图所示，竖直气缸中间放置一可上下移动的绝热活塞，将气缸分为A、B两部分，且A部分导热良好，B部分绝热。气缸内横截面积为S，高度为2h，活塞的厚度可忽略。初始时刻，气缸竖直放置，活塞位于气缸中间位置，A、B内气体的压强分别为p0、1.5p0，气体温度均为T0。忽略一切摩擦，重力加速度为g。 返回导航 (1)求活塞质量m。 返回导航 (2)若利用充气装置给A部分充入等量的相同状态气体，且通过B部分的电阻丝改变气体温度，最终A、B部分的高度比为2∶1，求最终B中气体的温度T。 [解析]　A部分导热良好，气体温度不变，以原气体和充入的气体为研究对象，设变化后A部分气体压强为p1，高度为h1，由玻意耳定律得2p0·Sh＝p1·Sh1，B部分绝热，设变化后B部分气体压强为p2，高度为h2，此时活塞受力平衡，则p1S＋mg＝p2S 返回导航 返回导航 随堂巩固落实 PART 02 第二部分 26 √ 1.(液柱或活塞移动问题)如图所示，相同的两支两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量、同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是(　　) A．均向下移动，A管移动较多 B．均向上移动，A管移动较多 C．A管向上移动，B管向下移动 D．无法判断 返回导航 返回导航 √ 3∶1。气缸导热良好，外界温度不变，活塞与气缸间无摩擦，则从接口充入的氮气与左侧气室内原有氮气的质量之比为(　　)   A.2∶1　　　　　　　 B．1∶1 C．1∶2 D．3∶1 返回导航 返回导航 3.(关联气体问题)如图所示，内径粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，用水银柱将两部分理想气体封闭在玻璃管内。当环境温度T1＝280 K时，两空气柱的长度分别为L1＝38 cm、L2＝21 cm，左右两侧底部连通的水银面的高度差h1＝4 cm，玻璃管左侧上方水银柱的长度h2＝12 cm。已知大气压强p0＝76 cmHg，现将环境温度缓慢升高到T2＝300 K，水银不会溢出。 返回导航 (1)求系统稳定时左侧封闭气体的长度。 答案：22.5 cm 返回导航 (2)环境温度保持T2＝300 K不变，现从左管口缓慢倒入水银，恰好使左右两侧水银面的高度差恢复到h1＝4 cm，求左管中需要倒入的水银柱的长度。 答案：6 cm 返回导航 下段：Δp1＝p1 又因为ΔT2＝ΔT1，T1＝T2，p1＝p2＋ph>p2， 所以Δp1>Δp2，即水银柱上移。 $