2026版創(chuàng)新設(shè)計高考一輪復(fù)習(xí)物理1第十四章實驗二十用油膜法估測油酸分子的大小學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道油膜法估測油酸分子的大小的原理。2.掌握用油膜法估測油酸分子的大小的方法。實驗原理與器材實驗操作1.實驗原理:利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜，用d＝VS計算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中所含油酸的體積，S為油膜面積，這個厚度就近似等于油酸分子的直徑，2.實驗器材盛水淺盤、注射器(或滴管)、容量瓶、坐標(biāo)紙、玻璃板、爽身粉、油酸酒精溶液、量筒、彩筆。1.配制油酸酒精溶液，取純油酸1mL，注入500mL的容量瓶中，然后向容量瓶內(nèi)注入酒精，直到液面達到500mL刻度線為止。2.用注射器(或滴管)將油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，并記下量筒內(nèi)增加一定體積Vn時的滴數(shù)n。根據(jù)V0＝Vnn算出每滴油酸酒精溶液的體積V3.向淺盤里倒入約2cm深的水，并將爽身粉均勻地撒在水面上。4.用注射器(或滴管)將一滴油酸酒精溶液滴在水面上。5.待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，并將油酸薄膜的形狀用彩筆畫在玻璃板上。6.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，算出油酸薄膜的面積S(求面積時以坐標(biāo)紙上邊長為1cm的正方形為單位計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù)，不足半個的舍去，多于半個的算一個)。7.根據(jù)溶液的比例，算出一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V，并代入公式d＝VS算出薄膜的厚度d，誤差分析1.純油酸體積的計算引起誤差。2.畫油膜形狀時不準(zhǔn)確帶來誤差。3.數(shù)格子法本身是一種估算的方法，從而會帶來誤差?？键c一實驗原理與操作例1某實驗小組利用圖中的器材,進行“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。(1)該實驗中的理想化假設(shè)是。

A.將油膜看成單分子層油膜B.不考慮各油酸分子間的間隙C.不考慮各油酸分子間的相互作用力D.將油酸分子看成球形(2)實驗中使用的是油酸酒精溶液,其中酒精的作用是。

A.使油酸的油膜邊界輪廓清晰B.使油酸的顏色更加透明C.有助于測量一滴油酸的體積D.對油酸溶液起到稀釋作用(3)測量一滴油酸酒精溶液的體積時,為了減小誤差而巧用的方法是。

A.控制變量法 B.建模法C.累積法 D.歸納法(4)實驗中最終得到的計算結(jié)果數(shù)據(jù)偏大,可能是由于。

A.油膜中含有大量未溶解的酒精B.將全部不完整的方格作為完整方格計算油膜面積C.油酸酒精溶液久置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化D.水面上痱子粉撒得較多,油膜沒有充分展開考點二實驗數(shù)據(jù)處理與誤差分析例2在“用油膜法估測油酸分子大小”的實驗中,所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.5mL,用注射器測得1mL上述溶液有80滴,把1滴該溶液滴入盛水的撒有爽身粉的淺盤中,待水面穩(wěn)定后,得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,圖中正方形方格的邊長為1cm,則可求得:(1)油酸薄膜的面積是cm2。

(2)油酸分子的直徑是m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(3)利用單分子油膜法可以粗測分子大小和阿伏加德羅常數(shù)。如果已知體積為V的一滴油酸在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,這種油酸的密度為ρ,摩爾質(zhì)量為M,則阿伏加德羅常數(shù)的表達式為(分子看成球體)。

(4)本實驗體現(xiàn)的物理思想方法為。

A.控制變量法 B.理想化模型C.極限思想法 D.整體法與隔離法跟蹤訓(xùn)練在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中,將1mL的純油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液,用注射器測得1mL溶液為80滴,再滴入1滴這樣的溶液到準(zhǔn)備好的淺盤中,描出的油膜輪廓如圖所示,每格邊長是0.5cm,根據(jù)以上信息,回答下列問題:(1)1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為mL。

(2)油膜的面積為cm2。

(3)油酸分子的直徑約為m(此小題保留1位有效數(shù)字)。

(4)從油酸酒精溶液滴入淺盤到油膜穩(wěn)定過程中,油膜的面積大小變化情況是

。

(5)甲、乙、丙三位同學(xué)分別在三個實驗小組做“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗,但都發(fā)生了操作失誤。其中會導(dǎo)致所測的分子直徑d偏小的是。

A.甲同學(xué)在配制油酸酒精溶液時,不小心把酒精倒少了一點,導(dǎo)致油酸酒精溶液的實際濃度比計算值大一些B.乙同學(xué)在計算了注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液體積后,不小心拿錯了一個注射器把溶液滴在水面上,這個拿錯的注射器的針管比原來的細,每滴油酸酒精溶液的體積比原來的小C.丙同學(xué)在計算油膜面積時,把凡是不足一格的油膜都不計,導(dǎo)致計算的面積比實際面積小一些實驗二十一探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.學(xué)會探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系。2.會用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)。實驗思路與實驗器材實驗操作注意事項1.實驗思路利用注射器封閉一段空氣柱作為研究對象，在溫度不變的情況下，測量氣體在不同體積時的壓強，再分析氣體壓強與體積的關(guān)系2.物理量的測量(1)空氣柱的體積:空氣柱的長度可以通過刻度尺讀取，空氣柱的長度與橫截面積的乘積就是體積。(2)空氣柱的壓強:從與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取。3.實驗器材帶鐵夾的鐵架臺，注射器，柱塞(與壓力表密封連接)，壓力表，橡膠套，刻度尺。1.安裝器材(如圖)2.注射器兩端有柱塞和橡膠套，管內(nèi)密封一段空氣柱，這段空氣柱就是研究對象。在實驗過程中，我們可以近似認為空氣柱的質(zhì)量和溫度不變。3.將柱塞向下壓，選取幾個位置，同時讀出刻度尺讀數(shù)與壓強，記錄數(shù)據(jù)。4.將柱塞向上拉，選取幾個位置，同時讀出刻度尺讀數(shù)與壓強，記錄數(shù)據(jù)。在該實驗中，由于我們可以直接用刻度尺讀數(shù)作為空氣柱體積，故無需測量空氣柱的橫截面積。1.適用條件是溫度保持不變，所以操作要緩慢，不能用手握住注射器，才能保證溫度不變。2.要等到示數(shù)穩(wěn)定之后，再去讀數(shù)。3.研究對象為一定質(zhì)量的氣體，防止漏氣。1.以壓強p為縱坐標(biāo)，以體積V為橫坐標(biāo)建立p－V坐標(biāo)系，畫出氣體等溫變化的p－V圖像，由于圖像是曲線，不能說明壓強與體積成反比。2.以壓強p為縱坐標(biāo)，以體積的倒數(shù)1V為橫坐標(biāo)，建立p－1V坐標(biāo)系，畫出氣體等溫變化的p－1V圖像，考點一教材原型實驗例1某實驗小組用如圖甲所示實驗裝置來“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強與體積的關(guān)系”。(1)關(guān)于該實驗,下列說法正確的是。

A.實驗時應(yīng)快速推拉柱塞以避免氣體與外界發(fā)生熱交換B.無需測出封閉氣體的質(zhì)量C.推拉柱塞時,應(yīng)用手握住整個注射器以使裝置更穩(wěn)定(2)為了探究氣體在不同溫度時發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律,他們進行了兩次實驗,得到的p-V圖像如圖乙所示,由圖可知兩次實驗氣體的溫度大小關(guān)系為T1T2(選填“<”“=”或“>”)。

(3)為了能直觀地判斷氣體壓強p與氣體體積V的函數(shù)關(guān)系,應(yīng)作出(選填“p-V”或“p-1V”)圖像,對圖線進行分析,如果在誤差允許范圍內(nèi)該圖線是一條,就說明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時,其壓強與體積成反比。跟蹤訓(xùn)練1.用圖甲所示實驗裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。(1)關(guān)于該實驗,下列說法正確的是。

A.為保證封閉氣體的質(zhì)量不變,應(yīng)在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油B.改變氣體體積時應(yīng)快速推拉柱塞C.為方便推拉柱塞,應(yīng)用手握住注射器再推拉柱塞D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可,可以不標(biāo)注單位(2)測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后,為直觀反映壓強與體積之間的關(guān)系,以p為縱坐標(biāo)、以1V為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點作圖。小明所在的小組壓縮氣體時漏氣,則用上述方法作出的圖線應(yīng)為圖乙中的(選填“①”或“②”)。(3)某同學(xué)將注射器柱塞移動到體積適中的位置時,接上軟管和壓強傳感器,通過DIS系統(tǒng)記錄下此時的體積V0與壓強p0,然后記錄多組數(shù)據(jù),作p-1V圖像。在軟管內(nèi)氣體的體積ΔV不可忽略時,p-1V圖像如圖丙所示。試用玻意耳定律分析,該曲線的漸近線(圖丙中的虛線)方程是p=(用V0、p0、ΔV表示)(4)實驗中若使用壓強傳感器采集數(shù)據(jù),則柱塞與注射器壁間的摩擦對實驗結(jié)果(選填“有”或“無”)影響。

考點二創(chuàng)新拓展實驗例2(2023·山東卷,13)利用圖甲所示實驗裝置可探究等溫條件下氣體壓強與體積的關(guān)系。將帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上,注射器內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣,下端通過塑料管與壓強傳感器相連?；钊隙斯潭ㄒ煌斜P,托盤中放入砝碼,待氣體狀態(tài)穩(wěn)定后,記錄氣體壓強p和體積V(等于注射器示數(shù)V0與塑料管容積ΔV之和)。逐次增加砝碼質(zhì)量,采集多組數(shù)據(jù)并作出擬合曲線如圖乙所示?；卮鹨韵聠栴}:(1)在實驗誤差允許范圍內(nèi),圖乙中的擬合曲線為一條過原點的直線,說明在等溫情況下,一定質(zhì)量的氣體。

A.p與V成正比 B.p與1V(2)若氣體被壓縮到V=10.0mL,由圖乙可讀出封閉氣體壓強為Pa(保留3位有效數(shù)字)。

(3)某組同學(xué)進行實驗時,一同學(xué)在記錄數(shù)據(jù)時漏掉了ΔV,則在計算pV乘積時,他的計算結(jié)果與同組正確記錄數(shù)據(jù)同學(xué)的計算結(jié)果之差的絕對值會隨p的增大而(選填“增大”或“減小”)。

跟蹤訓(xùn)練2.某同學(xué)通過圖甲所示的實驗裝置,利用玻意耳定律來測定一顆形狀不規(guī)則的石塊的體積。實驗步驟:①將石塊裝進注射器,插入活塞,再將注射器通過軟管與傳感器A連接;②移動活塞,通過活塞所在的刻度讀取了多組氣體體積數(shù)據(jù)V,同時記錄對應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù);③建立直角坐標(biāo)系。(1)在實驗操作中,下列說法正確的是。

A.圖甲中,傳感器A為壓強傳感器B.在步驟①中,將注射器與傳感器A連接前,應(yīng)把注射器活塞移至注射器最右端位置C.操作中,不可用手握住注射器封閉氣體部分,是為了保持封閉氣體的溫度不變D.若實驗過程中不慎將活塞拔出注射器,應(yīng)立即將活塞插入注射器繼續(xù)實驗(2)為了在坐標(biāo)系中獲得直線圖像,若取y軸為V,則x軸為(選填“1p”或“p”)。(3)選擇合適的坐標(biāo)后,該同學(xué)通過描點作圖,得到的圖像如圖乙所示,若不考慮傳感器和注射器連接處的軟管容積帶來的誤差,則石塊的體積為;若考慮該誤差影響,測得軟管容積為V0,則石塊的體積為。

四類變質(zhì)量問題1.充氣問題在充氣(打氣)時,將充進容器內(nèi)的氣體和容器內(nèi)的原有氣體作為研究對象時,這些氣體的質(zhì)量是不變的。這樣,可將“變質(zhì)量”的問題轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。例1(2024·安徽卷,13)某人駕駛汽車,從北京到哈爾濱,在哈爾濱發(fā)現(xiàn)汽車的某個輪胎內(nèi)氣體的壓強有所下降(假設(shè)輪胎內(nèi)氣體的體積不變,且沒有漏氣,可視為理想氣體)。于是在哈爾濱給該輪胎充入壓強與大氣壓相同的空氣,使其內(nèi)部氣體的壓強恢復(fù)到出發(fā)時的壓強(假設(shè)充氣過程中,輪胎內(nèi)氣體的溫度與環(huán)境相同,且保持不變)。已知該輪胎內(nèi)氣體的體積V0=30L,從北京出發(fā)時,該輪胎氣體的溫度t1=-3℃,壓強p1=2.7×105Pa。哈爾濱的環(huán)境溫度t2=-23℃,大氣壓強p0取1.0×105Pa。求:(1)在哈爾濱時,充氣前該輪胎氣體壓強的大小;(2)充進該輪胎的空氣體積。

例2(2024·山東卷,16)圖甲為戰(zhàn)國時期青銅汲酒器,根據(jù)其原理制作了由中空圓柱形長柄和儲液罐組成的汲液器,如圖乙所示。長柄頂部封閉,橫截面積S1=1.0cm2,長度H=100.0cm,側(cè)壁有一小孔A。儲液罐的橫截面積S2=90.0cm2,高度h=20.0cm,罐底有一小孔B。汲液時,將汲液器豎直浸入液體,液體從孔B進入,空氣由孔A排出;當(dāng)內(nèi)外液面相平時,長柄浸入液面部分的長度為x;堵住孔A,緩慢地將汲液器豎直提出液面,儲液罐內(nèi)剛好儲滿液體。已知液體密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10m/s2,大氣壓p0=1.0×105Pa。整個過程溫度保持不變,空氣可視為理想氣體,忽略器壁厚度。(1)求x;(2)松開孔A,從外界進入壓強為p0、體積為V的空氣,使?jié)M儲液罐中液體緩緩流出,堵住孔A,穩(wěn)定后罐中恰好剩余一半的液體,求V。

2.抽氣問題在對容器抽氣的過程中,對每一次抽氣而言,氣體質(zhì)量發(fā)生變化,解決該類變質(zhì)量問題的方法與充氣(打氣)問題類似:假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始末狀態(tài)中,即用等效法把“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”問題。例3展出單位為防止文物因氧化而受損,需抽出存放文物的展柜中的空氣,充入惰性氣體,形成低氧環(huán)境。如圖所示為用活塞式抽氣筒從存放文物的展柜內(nèi)抽出空氣的示意圖。已知展柜容積為V0,整個文物材料的總體積為15V0。開始時展柜內(nèi)空氣壓強為p0,抽氣筒每次抽出空氣的體積相同;抽氣一次后,展柜內(nèi)壓強傳感器顯示內(nèi)部壓強為89p0;假設(shè)抽氣的過程中氣體的溫度不變,(1)抽氣筒每次抽出空氣的體積;(2)抽氣兩次后,展柜內(nèi)剩余空氣壓強及剩余空氣與開始時空氣的質(zhì)量之比。

3.氣體分裝問題將一個大容器里的氣體分裝到多個小容器中的問題也是變質(zhì)量問題,分析這類問題時,可以把大容器中的氣體和多個小容器中的氣體作為一個整體來進行研究,即可將“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化為“定質(zhì)量”問題。例4如圖所示,容積為5L的氧氣袋廣泛用于野外病人急救。若原是真空的容積為5L的氧氣袋是由醫(yī)用鋼瓶內(nèi)的氧氣分裝的,已知醫(yī)用鋼瓶容積為10L,貯有壓強為3.6×106Pa的氧氣,充氣后的氧氣袋中氧氣壓強都是1.2×106Pa,設(shè)充氣過程不漏氣,環(huán)境溫度不變。求:(1)一醫(yī)用鋼瓶最多可分裝氧氣袋的個數(shù);(2)病人用后,氧氣袋內(nèi)氣壓降至1.0×106Pa,用去的氧氣質(zhì)量與原來氣體總質(zhì)量之比(結(jié)果可以用分數(shù)表示)。

4.漏氣問題容器漏氣過程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化,屬于變質(zhì)量問題,如果選容器內(nèi)剩余氣體和漏掉的氣體為研究對象,便可使“變質(zhì)量”問題轉(zhuǎn)化成“定質(zhì)量”問題。例5(2023·全國甲卷,33)一高壓艙內(nèi)氣體的壓強為1.2個大氣壓,溫度為17℃,密度為1.46kg/m3。(1)升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強不變,求氣體溫度升至27℃時艙內(nèi)氣體的密度;(2)保持溫度27℃不變,再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強降至1.0個大氣壓,求此時艙內(nèi)氣體的密度。

跟蹤訓(xùn)練1.(2024·安徽淮北模擬)如圖甲所示,氣動避震是通過充放氣體來改變車身高低,備受高檔轎車的青睞。其工作原理可以簡化為如圖乙所示,在導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)用可自由滑動的面積為S=1×10-2m2的活塞和砝碼組合體封閉一定質(zhì)量的氣體,活塞和砝碼總質(zhì)量為m=10kg。初始時,開關(guān)閥門K關(guān)閉,此時汽缸內(nèi)氣體高度為h1=60cm。已知外界大氣壓強p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2。外界環(huán)境溫度不變。求:(1)此時汽缸內(nèi)氣體壓強p1;(2)打開閥門K,充氣裝置向汽缸內(nèi)充入壓強p2=1.2×105Pa、體積V0=5.5×10-4m3的氣體后,汽缸內(nèi)氣體高度h2。

2.(2025·山西呂梁開學(xué)考)真空旅行壺是戶外旅游出行必備的物品,如圖所示為某品牌的真空旅行壺,容量為2.0L,開始時旅行壺未裝入水,壺蓋也未蓋,靜置一段時間后,壺內(nèi)空氣的溫度與外界溫度相同,現(xiàn)將壺內(nèi)迅速裝入0.8L的開水,立刻蓋上壺蓋,封閉起來,靜置一小段時間后,水面上方的空氣溫度達到77℃,外界大氣壓恒為p0,室外溫度保持27℃不變,設(shè)裝水、蓋壺蓋過程中和迅速打開壺蓋過程壺內(nèi)空氣的溫度不變,壺內(nèi)空氣可看作理想氣體,不考慮水蒸發(fā)引起的空氣體積的變化。求:(1)靜置一小段時間后,水面上方的空氣溫度達到77℃時壺內(nèi)空氣的壓強p1;(2)如果此時迅速打開壺蓋,則此時壺內(nèi)剩余空氣的質(zhì)量與原來裝入水后壺內(nèi)氣體質(zhì)量的比值k。

3.(2025·河北張家口高三檢測)如圖所示,體積為V的汽缸由導(dǎo)熱性良好的材料制成,面積為S的活塞將汽缸的空氣分成體積相等的上、下兩部分,汽缸上部分通過單向閥門K(氣體只能進汽缸,不能出汽缸)與一打氣筒相連。開始時汽缸內(nèi)上部分空氣的壓強為p0,現(xiàn)用打氣筒向容器內(nèi)打氣。已知打氣筒每次能打入壓強為p0、體積為V10的空氣,當(dāng)打氣n次后,穩(wěn)定時汽缸上、下部分的空氣體積之比為9∶1,活塞重力G=14p0S,空氣視為理想氣體,外界溫度恒定,(1)當(dāng)打氣n次后,活塞穩(wěn)定時下部分空氣的壓強;(2)打氣筒向容器內(nèi)打氣次數(shù)n。

專題強化二十五應(yīng)用氣體實驗定律解決兩類模型問題學(xué)習(xí)目標(biāo)1.復(fù)習(xí)鞏固氣體三個實驗定律和理想氣體狀態(tài)方程。2.會分析“玻璃管液封”模型和“汽缸活塞”模型?？键c一“玻璃管液封”模型角度單獨氣體例1(2024·河北大數(shù)據(jù)應(yīng)用調(diào)研)如圖所示,高為H=1.0m的細玻璃管開口向上豎直放置于水平地面上,長度為H2的水銀柱密封一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)溫度T0=300K時,水銀恰與管口齊平。大氣壓強p0=75cmHg,求(1)如果保持溫度不變,讓玻璃管緩慢傾斜,當(dāng)水銀流出一半時,管口離地高度是多少?(2)如果保持玻璃管豎直,給玻璃管緩慢加熱,當(dāng)水銀流出一半時,溫度是多少(熱力學(xué)溫度)?

跟蹤訓(xùn)練1.如圖所示,一根上細下粗、上下分別均勻且上端開口、足夠長的薄壁玻璃管,管內(nèi)用水銀柱封住了一段理想氣體柱。上下管中水銀柱長度h1=h2=2cm,上方玻璃管橫截面積為S1,下方玻璃管橫截面積為S2,且S2=2S1,氣體柱長度l=6cm,大氣壓強為76cmHg,氣體初始溫度為300K,重力加速度為g。緩慢升高理想氣體溫度,求:(1)當(dāng)水銀剛被全部擠出粗管時,理想氣體的溫度;(2)當(dāng)理想氣體溫度為451K時,水銀柱下端距粗管上端的距離。

角度關(guān)聯(lián)氣體例2(2024·山西模擬)如圖所示,粗細均勻的導(dǎo)熱良好U形玻璃管豎直放置,左管口封閉,右端開口,左、右管中分別有長均為10cm的水銀柱A、B。右管上端有一活塞,A、B間、B和活塞間各封閉一段長均為10cm的空氣柱a、b,此時氣柱b中氣體壓強為75cmHg,A水銀柱下表面比B水銀柱下表面高5cm。右側(cè)管足夠長,環(huán)境溫度不變。(1)求左管頂對水銀柱A的壓強;(2)若將活塞緩慢向上提,至A、B水銀柱下表面相平,求此時a氣柱的壓強大小和b氣柱的長度。

考點二“汽缸活塞”模型1.“汽缸活塞”模型的解題思路(1)確定研究對象①熱學(xué)研究對象(一定質(zhì)量的理想氣體);②力學(xué)研究對象(汽缸、活塞或某系統(tǒng))。(2)分析物理過程①對熱學(xué)研究對象分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程,依據(jù)氣體實驗定律列出方程。②對力學(xué)研究對象要正確地進行受力分析,依據(jù)力學(xué)規(guī)律列出方程。(3)挖掘題目的隱含條件,如幾何關(guān)系等,列出輔助方程。(4)多個方程聯(lián)立求解。注意檢驗求解結(jié)果的合理性。2.兩個或多個汽缸封閉著幾部分氣體,并且汽缸之間相互關(guān)聯(lián)的問題,解答時應(yīng)分別研究各部分氣體,找出它們各自遵循的規(guī)律,并寫出相應(yīng)的方程,還要寫出各部分氣體之間壓強或體積的關(guān)系式,最后聯(lián)立求解。角度單獨氣體例3(2025·安徽皖江名校聯(lián)盟聯(lián)考)如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好的圓柱形汽缸橫臥在水平地面上,汽缸內(nèi)的活塞與缸壁光滑密接封閉了一部分理想氣體,如圖甲所示。已知環(huán)境溫度t=27℃,活塞距汽缸底部的距離h=21cm,大氣壓強p0=1.0×105Pa、重力加速度g=10m/s2,活塞質(zhì)量m=1.0kg,橫截面積S=20cm2?；卮鹣铝袉栴}:(1)當(dāng)把汽缸緩慢豎起來,如圖乙所示,求穩(wěn)定后活塞下降的距離;(2)在(1)的情形下,打開空調(diào)緩慢升高環(huán)境溫度,當(dāng)溫度升高多少攝氏度,活塞能回到原位置。