摘 要:封閉氣體的壓強(qiáng)計算屬于初高中銜接知識,存在著學(xué)生的知識儲備量和高中老師的認(rèn)知不一致的情形,導(dǎo)致很大一部分學(xué)生一直學(xué)習(xí)不透徹,本文力求通過對問題歸類分析的方式,幫助學(xué)生對相關(guān)知識的理解加深,并最終建立起詳實(shí)的知識網(wǎng)絡(luò).
關(guān)鍵詞:平衡;加速;氣體壓強(qiáng)
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2021)07-0088-04
收稿日期:2020-12-05
作者簡介:謝汝成(1986.1-),男,本科,中學(xué)一級教師,從事中高考物理教學(xué)研究.
基金項(xiàng)目:吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《鄉(xiāng)村振興背景下的鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展研究》 子課題《提高物理課堂教學(xué)效果策略的研究》,課題批準(zhǔn)號GHKT-20190034.
縱觀近幾年高考在選修部分的考察,選修3-3部分與初中知識銜接緊密,高考題目難度相對穩(wěn)定,對比3-4得分相對容易,所以越來越多的一線教師和學(xué)生在備考時都將選修部分復(fù)習(xí)的重點(diǎn)落在了3-3部分.在選修3-3部分中氣體的相關(guān)狀態(tài)參量的計算一般以10分的計算題形式呈現(xiàn).壓強(qiáng)作為描述氣體的狀態(tài)參量之一,往往是解決問題的關(guān)鍵,所以封閉氣體壓強(qiáng)的計算是教學(xué)重點(diǎn)但同時也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn).為了幫助學(xué)生突破這一難點(diǎn),我對這一類問題進(jìn)行了相應(yīng)的歸納總結(jié),在此和同仁探討.
從密封方式分析,通常有兩種“液封”和“固封”.從封閉氣體所在系統(tǒng)所處于的力學(xué)狀態(tài)分析,通常也有兩種“平衡系統(tǒng)”和“加速系統(tǒng)”. 下面我們就對具體的問題進(jìn)行歸類分析:
一、平衡類
處理此類問題首先要選擇合適的研究對象(一般為用來封閉氣體的液體、活塞等),結(jié)合帕斯卡定理和連通器原理對研究對象進(jìn)行受力分析,列平衡方程求解.
1.直型管
此類問題選擇某一段或幾段水銀柱為研究對象列平衡方程.其中液體柱壓強(qiáng)p=ρgh,帶入相應(yīng)數(shù)據(jù),可求得帕斯卡單位下的壓強(qiáng)數(shù)值.而在高中階段通常以水銀柱為例考察,此時液體柱壓強(qiáng)可以表示為p=hcmHg.
(1)試計算下述幾種靜止情況下各封閉氣體的壓強(qiáng),已知大氣壓強(qiáng)P0 =76cmHg,管中每段水銀柱的長度均為10cm.