选修3-3液柱类计算题教学文案
选修3-3液柱类计算题高要二中2017届高三专题复习二（液柱类计算题）1、如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h ＝19 cm，封闭端空气柱长度为L1＝40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平，(设外界大气压强p0＝76 cmHg，空气柱温度保持不变)试问：①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空气做________(填“正功”“负功”或“不做功”)，气体将______(填“吸热”或“放热”)．2、如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱，左、右两管水银面高度差为36 cm，外界大气压为76 cmHg。
若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30 cm，则此时左管内气体的温度为多少？3、如图所示为一可以测量较高温度的装置，左、右两壁等长的U形管内盛有温度为0 ℃的水银，左管上端开口，水银恰到管口，在封闭的右管上方有空气，空气柱高h＝24 cm，现在给空气柱加热，空气膨胀，挤出部分水银，当空气又冷却到0 ℃时，左边开口管内水银面下降了H ＝5 cm。
试求管内空气被加热到的最高温度。
设大气压p0＝76 cmHg(设管子足够长，右管始终有水银)。
4、如图，一根粗细均匀的细玻璃管开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段长为h＝24 cm的水银柱封闭了一段长为x0＝23 cm的空气柱，系统初始温度为T0＝200 K，外界大气压恒定不变为p0＝76 cmHg。
现将玻璃管开口封闭，将系统温度升至T＝400 K，结果发现管中水银柱上升了2 cm，若空气可以看作理想气体，试求：①升温后玻璃管内封闭的上下两部分空气的压强分别为多少cmHg?②玻璃管总长为多少？5、如图所示为一简易火灾报警装置。
其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。
27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强为75cm水银柱高。
（1）当温度达到多少℃时，报警器会报警？（2）如果要使该装置在87℃时报警，则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？（3）如果大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？6、如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0 cm。
现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0 cm时将开关K关闭。
已知大气压强p0＝75.0 cmHg。
(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(2)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度。
7、如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L＝100 cm，其中有一段长h＝15 cm 的水银柱把一部分空气封闭在管中。
当管竖直放置时，封闭气柱A的长度L A＝50 cm。
现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长L A′＝37.5 cm时为止，这时系统处于静止状态。
已知大气压强p0＝75 cmHg，整个过程中温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度。
8.如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。
先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：（1）稳定后右管内的气体压强p；（2）左管A端插入水银槽的深度h。
（大气压强p0＝76cmHg）9、如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm。
一空气柱将管内水银分隔成左右两段。
大气压强P0＝76cmHg。
当空气柱温度为T0＝273K、长为L0＝8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为2cm。
求：（1）右边水银柱总长是多少？（2）当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管AB内？（3）为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？10、如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15 cm的空气柱，气体温度为300 K时，空气柱在U形管的左侧。
(1)若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25 cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？(2)为了使空气柱的长度恢复到15 cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？(大气压强p0＝75 cmHg，图中标注的长度单位均为cm)11、潜水员在进行水下打捞作业时，有一种方法是将气体充入被打捞的容器，利用浮力使容器浮出水面．假设在深10 m的水底有一无底铁箱倒扣在水底，铁箱内充满水，潜水员先用管子伸入容器内部，再用气泵将空气打入铁箱内，排出部分水，如图6所示．已知铁箱质量为560 kg，容积为1 m3，水底温度恒为7 °C，外界大气压强恒为p0＝1 atm＝1.0×105Pa，水的密度为 1.0×103 kg/m3，忽略铁箱壁的厚度、铁箱的高度及打入空气的质量，求至少要打入多少体积的1 atm 、27 °C 的空气才可使铁箱浮起(g 取10 m/s 2)．12、在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σr ，其中σ＝0.070 N /m 。
现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升。
已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g ＝10 m/s 2。
(ⅰ)求在水下10 m 处气泡内外的压强差；(ⅱ)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。
高要二中2017届高三专题复习二参考答案1、①设U 形管横截面积为S ，左、右两管中的水银面相平后，封闭端空气柱长为L 2.对空气柱有： (p 0－19 cmHg)SL 1＝p 0SL 2，得L 2＝30 cm故需要再注入39 cm 的水银柱②正功 放热2、解析 设U 形管左管的横截面为S ，当左管内封闭的气柱长度变为30 cm 时，左管水银柱下降4 cm ，右管水银柱上升2 cm ，即左、右两端水银柱高度差h ′＝30 cm对左管内封闭气体，p 1＝p 0－h ＝40 cmHgp 2＝p 0－h ′＝46 cmHgV 1＝l 1S ＝26S V 2＝30ST 1＝280 K T 2＝？由理想气体状态方程可得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可得T 2＝371.5 K3、解析 由题意知，初状态：p 1＝76 cmHg ＋24 cmHg ＝100 cmHg ，V 1＝24S ，T 1＝273 K 设温度又冷却到0 ℃时，两边水银柱高度差是Δh ，则末状态p 3＝(76＋Δh ) cmHgV 3＝(5＋Δh )ST 3＝273 K由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3解得Δh ＝20 cm ，V 3＝25S设气体温度最高时为T 2，此时各状态参量为V 2＝(Δh ＋2H )S ＝30S ，p 2＝(76＋30) cmHg ＝106 cmHg由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得T 2＝361.7 K4、解析 ①设升温后下部空气压强为p ，玻璃管壁横截面积S ，对下部气体有（p 0＋h ）x 0S T 0＝p （x 0＋2 cm ）S T 代入数据得p ＝184 cmHg此时上部气体压强p ′＝p －h ＝160 cmHg②设上部气体最初长度为x ，对上部气体有p 0xS T 0＝p ′（x －2 cm ）S T 代入数据得x ＝40 cm所以管总长为x 0＋h ＋x ＝87 cm5、解析：（1）等压变化T 1T 2 ＝V 1V 2300T 2 ＝2030 T 2＝450K t 2＝177℃（2）设加入x cm 水银柱，在87℃时会报警p 1V 1T 1 ＝p 3V 3T 383⨯20S 300 ＝360)30)(83(x x -+ x ＝8.14cm（3）报警的温度会升高6、解析：(1)以 cmHg 为压强单位。
设A 侧空气柱长度l ＝10.0 cm 时的压强为p ；当两侧水银面的高度差为h 1＝10.0 cm 时，空气柱的长度为l 1，压强为p 1。
由玻意耳定律得pl ＝p 1l 1①由力学平衡条件得p＝p0＋h②打开开关K放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止。
由力学平衡条件有p1＝p0－h1③联立①②③式，并代入题给数据得l1＝12.0 cm。
④(2)当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2。
由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤由力学平衡条件有p2＝p0⑥联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10.4 cm⑦设注入的水银在管内的长度为Δh，依题意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh＝13.2 cm。
7、解析：对A部分气体，由玻意耳定律有：p A L A S＝p A′L A′Sp A＝60 cmHg解得：p A′＝p A L AL A′＝60×5037.5＝80 cmHg对B部分气体有：p B L B S＝p B′L B′S而p B′＝95 cmHg p B＝p0＝75 cmHg解得：L B′＝75×3595＝27.6 cmΔh＝L－L A′－h－L B′＝19.9 cm。
8、解析：（1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：p0l0S＝p（l0－∆h/2）S，所以p＝78cmHg；（2）插入水银槽后左管压强：p’＝p＋ρg∆h＝80cmHg，左管内外水银面高度差h1＝p’－p0ρg＝4cm，中、左管内气体p0l＝p’l’，l’＝38cm，左管插入水银槽深度h＝l＋∆h/2－l’＋h1＝7cm。
9、解析：（1）P 1＝P 0＋h 左＝P 0＋h 右 h 右＝2cm ，∴L 右＝6cm 。
（2）P 1＝78cmHg ，P 2＝80cmHg ，L 2＝（8＋2＋2）cm ＝12cm 。
222001T S L P T S L P =，即：21280273878T S S ⨯=⨯ ∴T 2＝420K （3）当AB 管中水银柱上表面恰好上升到管口时，高度差最大。
高中物理选修3-3教学设计2：9.2液体教案
2 液体教材分析与整合：教科书从分子动理论出发，分析构成气体、固体、液体的分子间相互作用力的差异，引出液体微观结构的特点。
随后围绕液体表面张力、浸润和不浸润、毛细现象三个问题展开讨论。
在讨论这三个问题时教科书从生活现象，实验演示切入，再从分子动理论的角度研究液体表面张力产生的原因，从而提到浸润与不浸润以及毛细现象，这都符合学生的认识特点。
本节课教科书中也涉及到了液晶的相关知识，这部分内容安排在第2课时中讲授。
教学目标：知识与技能：（1）知道液体具有一定的体积，不易被压缩，没有固定形状，具有流动性，掌握液体的微观结构。
（2）知道液体表面有收缩的趋势，会分析表面层分子的微观结构，理解液体表面张力，会对相关现象做出解释。
（3）知道浸润和不浸润现象，会从分子微观结构对浸润与不浸润想象进行解释。
（4）知道什么是毛细现象，会进行原因分析。
过程与方法：通过演示实验和学生实验，让学生对液体的相关特殊现象产生兴趣，培养学生分析问题的方法——从现象到本质，由潜入深用分子的微观结构来分析物质的宏观特性和主动、积极的科学探究能力。
情感态度与价值观：让学生猛然发觉看似简单的液体竟会蕴含如此多的相关想象，激发了学生学习物理的兴趣和积极性，让学生体会到分子动理论不但能在微观意义上研究气体、固体，而且能研究液体。
教学重点：液体的表面张力、浸润与不浸润、毛细现象。
教学难点：对浸润与不浸润的微观解释。
实验器材：表面张力演示器、肥皂水、儿童吹泡泡液一分钱硬币、培养皿毛细现象演示脱脂棉与普通棉花新课引入：复习分子动理论：【学生汇报整理的结果】1、分子动理论：（1）物质是由大量分子构成的（2）分子做永不停息的无规则热运动（3）分子间有相互作用力2、分子间的相互作用力与分子间距离的关系：（画出分子力与分子间距的关系图）3、固体的微观结构：分子间距较小r o，分子在某一平衡位置附近做往复振动。
4、固体的宏观性质：具有固定的外形，不易被压缩，扩散速度慢。
人教版高二物理选修3-3 综合复习3-3计算题(17张PPT)课件
由理想气体状态方程可得：p0Th12S＝phT32S，
得：h3＝pp0TT12h2＝11.5××11005× 5×430000×18 cm＝16 cm。 对上部分气体进行分析，因 M 活塞是导热的，所以上 部分气体作等温变化，根据玻意耳定律可得： p0(h1－h2)S＝pLS，得：L＝6 cm。 故此时活塞 M 距离底端的距离为 h4＝16 cm＋6 cm＝22 cm。
V1＝S2l－2l ＋
l S12
①，
V2＝S2l ②，在活塞缓慢下移的过程中，用 p1 表示缸内气体的压强，
由力的平衡条件得：S1(p1－p)＝m1g＋m2g＋S2(p1－p) ③，故缸内气体
的压强不变。
由盖-吕萨克定律有VT11＝VT22 ＝330 K ⑤。
④，联立①②④式并代入题给数据得 T2
(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为 p1。在此 后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变。设达到
热平衡时被封闭气体的压强为 p′，由查理定律，有pT′＝Tp12 联立③⑤⑥式并代入题给数据得 p′＝1.01×105 Pa。
⑥，
• 变式．一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M＝10 kg，活塞质量m＝4 kg，活塞 横截面积S＝2×10－3 m2，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有 气孔O与外界相通，大气压强p0＝1.0×105 Pa；活塞下面与劲度系数k＝2×103 N/m 的轻弹簧相连；当汽缸内气体温度为127 ℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度 L1＝20 cm，g取10 m/s2，缸体始终竖直，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．
高中物理人教版选修3-3教案 《气体的等容变化和等压变化》
气体的等容变化和等压变化目标导航1、 知道什么是等容变化，什么是等压变化。
2、 掌握查理定律，盖·吕萨克定律的内容和公式表达。
3、 理解p-T 图上等容变化的图线及物理意义。
4、 理解V-T 图上等压变化的图线及物理意义。
5、 会用查理定律、盖·吕萨克定律解决有关问题。
诱思导学1、概念：（1）等容变化：气体在体积不变的情况下发生的状态变化叫等容变化。
（2）等压变化：气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化。
2、查理定律：（1）内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比。
（2）公式：Tp=C 或 11T p =22T p点拨： ①查理定律是实验定律，由法国科学家查理发现 ②成立条件：气体质量一定，体积不变③一定质量的气体在等容变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的压强是相同的，即T p =Tp∆∆④解题时，压强的单位要统一 ⑤C 与气体的种类、质量和体积有关3、盖·吕萨克定律：（1）内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比。
（2）公式：11T V =22T V 或T V=C点拨：①盖·吕萨克定律是通过实验发现的 ②成立条件：气体质量一定，压强不变③一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体积是相同的④C 与气体的种类、质量和压强有关4、等容线：（1）等容线：一定质量的气体在等容变化过程中，压强P 与热力学温度T 成正比关系，在p —T 直角坐标系中的图象叫等容线（2）一定质量的气体的p —T 图线其延长线过原点，斜率反映体积的大小 点拨：等容线的物理意义：① 图象上每一点表示气体一个确定的状态。
同一等容线上，各气体的体积相同② 不同体积下的等温线，斜率越大，体积越小（见图8.2—1）5、等压线：（1）定义：一定质量的气体在等压变化过程中，体积V 与热力学温度T 成正比关系，在V —T 直角坐标系中的图象叫等压线（2）一定质量的气体的V —T 图线其延长线过原点 点拨：等压线的物理意义：① 图象上每一点表示气体一个确定的状态。
人教版高中物理选修3-3教案：9.2 液体(2篇)(2篇)
第二节液体一、教学目标1、知道液体表面有收缩的趋势；了解液体表面张力的意义和方向。
2、知道液体对固体有浸润和不浸润的特点。
3、了解毛细现象及其生活和生产中的应用。
4、了解液晶的特点及应用。
5、培养学生对自然现象的观察能力，激发学生对物理的兴趣。
二、教学重点、难点通过实验、现象的观察与分析，让学生了解液体表面张力，知道液体对固体有浸润和不浸润的特点，了解毛细现象及其生活和生产中的应用是本节课的重点。
对以上现象的解释是难点。
只要作简单的介绍即可。
三、教学方法与建议实验法、现象观察法、分析归纳法四、学情分析这节内容首先是通过对生活中一些现象的观察，结合实验结果，引起学生的思考和研究。
在此基础上，教师的讲解就水到渠成了。
但在解释液体表面张力、浸润与不浸润的受力特点、以及毛细现象的原因时，学生可能不是那么容易接受的。
考纲对这一部分也是不作要求的，故教师只要作简单介绍，深入简出即可。
五、教学过程（一）引入新课分子在不停的做无规则的运动，分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的无规则运动又使它们分散开来，我们看到自然界中物质的三种状态：液态、气态和固态，便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。
为了更好的研究微观分子的排布对物质宏观性质的影响，我们分别研究物质的固态、液态和气态——固体、液体和气体；前面，我们已经研究了固体，今天，我们来研究液体。
（二）进行新课1、液体的微观结构（1）对比液态、气态、固态研究液体的性质[问题] 对比气体、固体，讨论液体与这两种物态的宏观性质具有哪些相似的特性？学生思考讨论后回答。
教师总结：①液体和气体没有一定的形状，是流动的。
②液体和固体具有一定的体积；而气体的体积可以变化千万倍；③液体和固体都很难被压缩；而气体可以很容易的被压缩；教师讲解：通过上面的研究，我们发现，液体的性质介于气体和固体之间，它与固体一样具有一定的体积，不易压缩，同时，又像气体一样没有固定的形状，具有流动性。
2019-2020学年度人教版选修3-3 9.2液体 教案(3)
新课讲授（分组实验）肥皂膜具有收缩到最小的趋势二、实验仪器自制金属线圈并在线圈上系上松弛棉线、酒精灯、盛有肥皂液的烧杯、小段铁丝三、实验步骤1、将系有一根松弛棉线的金属圈浸入到肥皂液当中，然后小心取出，这样就获得了一张肥皂液膜，2、使金属圈平面与桌面垂直，用针尖轻轻触破棉线下方液膜，学生观察到的现象（在触破棉线下方液膜的同时，上方液膜迅速将棉线拉紧）。
证明棉线上方液膜确实具有收缩到最小的趋势。
3、将系有圆线圈的金属圈浸入到肥皂液中，取出获得一个肥皂薄膜，用针尖扎破圆线圈的液膜时，线圈撑得最圆，说明圆线圈以外的液膜收缩到最小。
继续提出问题，那为什么液体膜总有让自己缩小到最小的面积的趋势呢？学生可以亲眼看到，亲身体验到表面张力的存在，进而建立概念，理解性质。
同时，小组合作的方式，也让学生达到了互帮互助，共同进步的教学目的。
这部分总体也体现了以学生为主的教育思想。
新课讲授四、液体的表面张力（1）建立液体表面张力的概念通过自制教具，展示实验自制教具为矩形线框，在它中间带有一个可以自由滑动的吸管，将其浸在肥皂液中，上面会附着了一层液膜，相当于取出了一层液体的表面层。
当刺破一侧液膜时，吸管瞬间运动，说明了吸管一定受到了力的作用，将吸管拉过来，可以看只有一侧有液膜，另一侧没有液膜，松开手，吸管又动了，将这一侧的液膜也刺破，吸管又恢复了原来静止的状态，说明刚刚吸管一定是受到了液膜给它的一个力的作用，这个力我们就叫做液体的表面张力。
（2）理解液体表面张力性质当刺破吸管一侧液膜时，另一侧液膜它的面积会缩小，而且是缩小到面积最小的程度。
因此，液体的表面张力具有使液体表面收缩到最小趋势的作用效果。
（3）分析表面张力产生的原因①观察：观察液体分子分布特点，在液体的表面层中，液体分子间距r<r<10r之间。
②对比：对比分子间作用力的变化规律可知，液体表突出重点创新的矩形线框更易于学生理解液体的表面张力具有使液体表面收缩到最小趋势的性质。
3-3气体性质的液柱类问题附参考答案.docx
气体实验定律液柱类问题的练习1.如下图所示，粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置，两臂长为50cm.在两管中注入 10cm 高的水银后，封闭左管口，求继续向右管中注入多高的水银，可使左管水银面上升4cm，设整个过程中温度保持不变，且大气压强P0＝ 760mmHg.2．一根两端开口、横截面积为S＝ 2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）。
管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长 L＝ 21cm 的气柱，气体的温度 t 105汞柱高的压强）。
＝ 7℃,外界大气压取P＝× 10Pa（相当于 75cm（1）对气体加热，使其温度升高到t 2＝ 47℃ ,此时气柱为多长（2）在活塞上施加一个竖直向上的拉力F＝ 4N,保持气体的温度t2不变，平衡后气柱为多长此时管内外水银面的高度差为多少dcyh 3.如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B 两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为 39cm，中管内水银面与管口 A 之间气体柱长为 40cm。
先将口 B 封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高 2cm，求：（ 1）稳定后右管内的气体压强p；（ 2）左管 A 端插入水银槽的深度B h。
（大气压强 p0＝ 76cmHg）A4.如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm 的水银柱，中间封有长l2=6.6cm 的空气柱，上部有长l 3=44cm 的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。
已知大气压强 p o=76cmHg。
如果使玻璃管绕最低端 O 点在竖直平面内顺时针缓慢地转动，封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气，且温度始终保持不变。
则：当管子转过 900到水平位置时，求管中空气柱的长度；l3l2l1O参考答案：1.解：(提示：设右管中注入水银后比左管高出xmm，而此时左管封闭气体体积V2，由玻意耳定律得 P1 1 2 222x=(mm) ，故共注入 +2×V =P V ，760× 40=P · 36①， P =760+x②，由①②得4=水银 )2.解：（ 1）被封闭气体的初状态为P1 =P 0=× 10 5Pa=75cmHg，V 1=LS=21S， T1=280K末态为 P2=P 0=× 10 5 Pa=75cmHg， V 2=L2S，T 2=320K根据盖·吕萨克定律，V/P =V /P2，得： L 2 =24cm．故此时气柱为24cm．112（2）在活塞上施加拉力 F 后，根据活塞受力平衡得：F+P 3 S=P0 S P 3=×10 5Pa气体的状态变为V 3 =L 3 S，T 3=T 2=320K根据玻意耳定律，P 2V 2=P 3 V 3得：L3=30cm而 P 3=×10 5Pa （相当于60cm 汞柱高的压强）所以管内外水银面的高度差为△h=15cm ．故平衡后气柱为30cm，管内外水银面的高度差为15cm．3.解：（ 1）插入水银槽后右管内气体等温变化，左管竖直插入水银槽中后，右管体积为：由玻意耳定律得：带入数据解得：p = 78cmHg．故稳定后右管内的气体压强：p = 78cmHg．（2）插入水银槽后左管压强：左管竖直插入水银槽中时，槽内水银表面的压强为大气压强，设左管内外水银面高度差为h 1，此时左管内压强还可以表示为：，联立以上两解得中管、左管内气体等温变化，此时有：解得：左管插入水银槽深度4.解：（ 1）设玻璃管开口向上时，空气柱压强为p1p0gl 3=120cmHg，管子转过900到水平位置时，管口水银会流出一部分。
2018-2019学年高二物理人教版选修3-3讲义：第八章 专题强化练2 液柱(或活塞)移动问题
姓名，年级：时间：用液柱或活塞隔开两部分气体，当气体温度变化时，液柱或活塞是否移动?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。
1．假设推理法根据题设条件，假设发生某种特殊的物理现象或物理过程，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理,得出正确的答案。
巧用假设推理法可以化繁为简,化难为易，简捷解题。
其一般分析思路:(1）先假设液柱（或活塞)不发生移动，两部分气体均做等容变化。
(2）对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp＝错误!p,求出每部分气体压强的变化量Δp，并进行比较。
（3)如果液柱（或活塞）两端的横截面积相等，且Δp均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱向压强减小量较大的一方(即|Δp｜较大的一方)移动；若Δp相等，则液柱不移动。
(4）如果液柱（或活塞)两端的横截面积不相等，则应考虑液柱两端的受力变化(ΔpS)。
若Δp均大于零，则液柱向ΔpS较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱向|ΔpS|值较大的一方移动；若ΔpS相等，则液柱不移动.2．极限法所谓极限法就是将问题推向极端。
如在讨论压强大小变化时，将变化较大的压强推向无穷大，而将变化较小的压强推向零，这样使复杂的问题变得简单明了。
如图所示,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为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，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同)根据极限法：由于管上段气柱压强p2较下段气柱压强p1小，设想p2→0，即管上部认为似为真空,于是立即得到，温度T升高，水银柱向上移动.3．图象法利用图象：首先在同一pT图线上画出两段空气柱的等容图线，如图所示。
由于两空气柱在相同温度下压强不同，所以它们等容线的斜率也不同，空气柱的压强较大的等容线的斜率也较大。
高中物理人教版选修3-3教案设计 9.2《液体》
液体教案三维目标知识与技能1、知道液体的宏观性质（具有一定的体积，不易压缩，有流动性），2、了解液体的微观结构：液体的微观粒子也在平衡位置附近做微小的振动，但液体分子没有固定不变的平衡位置．3、能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象．4、了解表面张力现象在实际中的应用，并能解释一些简单的自然现象．过程与方法1．运用能用分子动理论的观点初步说明液体表面张力现象．2．理论联系实际，学习运用表面张力解释自然现象情感、态度与价值观通过对表面张力现象在实际中的应用，感受成功的喜悦，培养学生对科学研究的兴趣．教学重点难点：液体的微观结构及其宏观解释教学方法：探究法教具：多媒体课件教学过程设计引入新课分子在不停的做无规则的运动，分子之间的的相互作用力使得分子聚集在一起，而分子的无规则运动又使它们分散开来，我们看到自然界中物质的三种状态：液态、气态和固态，便是由于分子的这两种作用而产生的三种不同的聚集状态。
为了更好的研究微观分子的排布对物质宏观性质的影响，我们分别研究物质的固态、液态和气态——固体、液体和气体；前面，我们已经研究了固体，今天，我们来研究液体。
二、新课教学1、对比液态、气态、固态研究液体的性质问题：对比气体、固体，讨论液体与这两种物态的宏观性质具有哪些相似的特性？教师提示：宏观性质有形状、颜色、硬度、延展性等等。
总结：（1）、液体和气体没有一定的形状，是流动的。
（2）、液体和固体具有一定的体积；而气体的体积可以变化千万倍；(3）、液体和固体都很难被压缩；而气体可以很容易的被压缩；教师讲解：通过上面的研究，我们发现，液体的性质介于气体和固体之间，它与固体一样具有一定的体积，不易压缩，同时，又像气体一样没有固定的形状，具有流动性。
这些性质由它的微观结构决定的。
下面，我们来对比一下分子的这三种聚集形式。
2、液体的微观结构如果我们假设，固态时物质体积为1，液化后的体积大约为10，汽化后的体积则为。
板书：固态（体积1）→液态（体积大约10）→气态（体积）通过上面的对比，我们可以看出，液体分子的排布更接近固态，在宏观性质上表现出类似于固态的不可压缩性和体积不变性。
选修3-3液柱类计算题
高要二中2017届高三专题复习二（液柱类计算题）1、如图所示，竖直放置的粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为h＝19 cm，封闭端空气柱长度为L1＝40 cm.为了使左、右两管中的水银面相平，(设外界大气压强p0＝76 cmHg，空气柱温度保持不变)试问：①需从左管的开口端再缓慢注入高度多少的水银柱？此时封闭端空气柱的长度是多少？②注入水银过程中，外界对封闭空气做________(填“正功”“负功”或“不做功”)，气体将______(填“吸热”或“放热”)．2、如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱，左、右两管水银面高度差为36 cm，外界大气压为76 cmHg。
若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30 cm，则此时左管内气体的温度为多少？3、如图所示为一可以测量较高温度的装置，左、右两壁等长的U形管内盛有温度为0 ℃的水银，左管上端开口，水银恰到管口，在封闭的右管上方有空气，空气柱高h＝24 cm，现在给空气柱加热，空气膨胀，挤出部分水银，当空气又冷却到0 ℃时，左边开口管内水银面下降了H＝5 cm。
试求管内空气被加热到的最高温度。
设大气压p0＝76 cmHg(设管子足够长，右管始终有水银)。
4、如图，一根粗细均匀的细玻璃管开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段长为h＝24 cm的水银柱封闭了一段长为x0＝23 cm的空气柱，系统初始温度为T0＝200 K，外界大气压恒定不变为p0＝76 cmHg。
现将玻璃管开口封闭，将系统温度升至T＝400 K，结果发现管中水银柱上升了2 cm，若空气可以看作理想气体，试求：①升温后玻璃管内封闭的上下两部分空气的压强分别为多少cmHg?②玻璃管总长为多少？5、如图所示为一简易火灾报警装置。
其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。
专题 液柱活塞模型 课件-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
★一般在D处取一液片，则有pA＝pD＝p0＋ph，若装的是水银，则pA＝pD＝p0＋h
h
①
p=p0
h
h
h
h
h
③
p+ρgh= p0
②
p = p 0+ρgh
④
p =p0- ρgh
⑤
p =p0 - ρgh
⑥
p =p0+ρgh
P
十Pgh
上
=p下
• 封闭气体压强:
•封闭气体压强=气液接触面液体压强
•
帕斯卡定律
• 静止的液体可以传递压强，且传递压强大小不变
连通液体的性质
•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(等高处等压).
•无论上面是开放还是密
封气体，
液柱模型分析方法（等压面法）
• 两线法分析封闭气体压强:
表示气体B和A的压强
力平衡法：
选与封闭气体接触的液柱为研究对象
进行受力分析，列式求解。
pB＋ρgh2＝pA，
pA＝p0＋ρgh1 或 p0S＋mg＝pAS
得 pB＝p0＋ρg(h1－h2).
（3）受力平衡法：
选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．
例如左一图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，对高为h的水银柱受力分析：
• 2.液片法 （选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对
象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积S，
得到液片两侧的压强平衡方程，进而求得气体压强．）
• 3.力平衡法（选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象