气缸问题：解决问题的一般思路1、弄清题意，确定研究对象2、分析物理情景及物理过程，分析初末状态，列出理想气体状态方程。
对研究对象进行受力分析，根据力学规律列方程3、挖掘题目隐含条件（如几何关系）列出方程4、多个方程联立求解1.如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。
活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。
现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T1时活塞上升了h。
已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。
(1)求温度为T1时气体的压强。
(2)现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来位置,求此时气体的温度。
2.如图所示，导热性能极好的气缸，高为L＝1.0m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S＝100cm2、质量为m＝20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。
当外界温度为t＝27℃、大气压为p0＝1.0×105Pa时，气柱高度为l＝0.80m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g＝10m/s2，求：(1)如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，在顶端处，竖直拉力F有多大；(2)如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度。
3．如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。
开始时气柱高度为h，若在活塞上放上一个质量为m的砝码，再次平衡后气柱高度变为h。
去0掉砝码，将汽缸倒转过来，再次平衡后气柱高度变为h′。
已知气体温度保持不变，汽缸横截面积为S，重力加速度为g，试求大气压强p0以及活塞的质量M。
4.如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内。
在汽缸内距缸底60cm处设有a、b的压强为0p两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体（0p=1.0×105Pa为大气压强），温度为300K。
气缸问题：解决问题的一般思路1、弄清题意，确定研究对象2、分析物理情景及物理过程，分析初末状态，列出理想气体状态方程。
对研究对象进行受力分析，根据力学规律列方程3、挖掘题目隐含条件（如几何关系）列出方程4、多个方程联立求解1.如图所示,一圆柱形绝热汽缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。
活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。
现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T1时活塞上升了h。
已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计活塞与汽缸间摩擦。
(1)求温度为T1时气体的压强。
(2)现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来位置,求此时气体的温度。
2.如图所示，导热性能极好的气缸，高为L＝1.0m，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为S＝100cm2、质量为m＝20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。
当外界温度为t＝27℃、大气压为p0＝1.0×105Pa时，气柱高度为l＝0.80m，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取g＝10m/s2，求：(1)如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，在顶端处，竖直拉力F有多大；(2)如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度。
3．如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。
开始时气柱高度为h0，若在活塞上放上一个质量为m的砝码，再次平衡后气柱高度变为h。
去掉砝码，将汽缸倒转过来，再次平衡后气柱高度变为h′。
已知气体温度保持不变，汽缸横截面积为S，重力加速度为g，试求大气压强p0以及活塞的质量M。
4.如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内。
在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为0p（0p=1.0×105Pa为大气压强），温度为300K。
单气缸气体问题探究教学设计【教材分析】本章课标要求通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型。
用分子动理论理解和分析气体压强和气体实验定律。
课标要求比原有大纲要求有一定提高。
本章教材先通过实验了解气体实验定律，再引出理想气体实验方程，最后用分子动理论和统计的观点对气体实验定律进行比较详细的解释。
本章的复习要对实验定律进行熟练的应用，分析好情景，状态参量，适当的选取气体实验方程求解，总结归纳方法，建立体系。
【学情分析】学生已经对气体有了感观上的认识，并且通过本章的学习，积累了一定的理论基础。
学生通过对力学的学习，已经习惯对看的见摸的着的宏观物体进行状态和过程的分析，对于看不见摸不着的气体，学生感性上可能认识不到位。
气体是选修3-3中的核心内容。
而本章气体实验定律的应用，在高考中又很重要。
因此，通过本节课考点归纳性总结应用，为以后提升训练奠定扎实的基础。
【教学目标】1．知识与技能(1)．明确理想气体的状态应由三个参量来决定,控制变量的方法是物理学研究问题的重要方法之一。
(2)．要求学生通过讨论分析，总结出决定气体压强的因素，重点掌握压强的计算方法.(3)．能应用状态方程分析解决“气体连接体”中的液柱（或活塞）的移动问题，掌握分析此类问题的常用方法。
(4)．能适当应用状态方程分析解决问题，掌握分析此类问题的常用方法。
2．过程与方法要注意强化学生分析物理过程的意识，培养学生应用知识，分析解决问题的能力。
3．情感、态度与价值观培养学生善于观察现象、分析问题、联系实际的能力，让学生了解生活中的物理现象。
【教学重点】重点是知识的灵活运用定律和一般解题方法的熟练掌握。
【教学难点】难点是压强的求解方法；初末状态、物理过程分析和关联方程的建立【教学用具】《单气缸气体问题探究》PPT课件、微视频。
【教学过程】教学过程教师教学行为学生学习行为设计意图一、导入新课师：同学们通过微视频，对本章气体实验定律知识进行了复习，并且对本节讲解的考点类型进行了初步学习，那么本节课我们就检验学习成果，并一起针对进阶训练中出现的疑难点再次学习。
热学中气缸问题求解方法在热学中，气缸类题目的特征很显著，通常是在同一个题中同时考察受力分析方法，对热力学定律和气体压强微观解释的理解，并分析气体状态变化和能量变化。
由于这类题目同时对热学、力学、能量等知识综合进行考察，能很好的体现学科内综合分析能力，所以是各类测试题和高考试题的热点。
而从实际掌握效果看，有很多学生对解决这类题目仍存在有一定困难，主要是分析方法没有掌握好。
气缸类题目的分析，首先要求熟记并理解热力第一定律和第二定律，理解气体压强的微观解释和状态变化过程；其次要熟练的掌握受力分析的方法。
分析求解的步骤是：①对活塞分析受力，分析气体压强，②利用气体压强微观解释或利用pv=nrt分析状态变化，③应用热力第一定律分析能量的变化。
气缸类题目常见的有两种类型：单气缸和双气缸，它们的分析方法是相同的。
例1：封有理想气体的导热气缸开口向下被悬挂，活塞与气缸的摩察不计，活塞下系有钩码p，整个系统处于静止状态，如图所示。
若大气压恒定，系统状态变化足够缓慢，则下列说法中正确的是a.外界温度升高，气体的压强一定增大b.外界温度升高，外界可能对气体做正功c.保持气体内能不变，增加钩码质量，气体一定吸热d.保持气体内能不变，增加钩码质量气体体积一定减小解析：这道题是单气缸类型，在审题时应注意气缸和活塞是绝热还是导热的，过程变化是缓慢还是迅速的，气体是理想气体还是一般气体。
首先对活塞进行受力分析，活塞的重力mg，还受钩码的拉力mg，内部气体向下压力ps，向上的大气压力pos。
由于状态变化缓慢，活塞处于平衡状态，有p0s=（m+m）g+ps，若钩码质量不变，则气缸内气体压强p不变；当外界温度升高，气缸是导热的，气缸内气体温度升高，则气体体积增大，对外做功；温度升高，理想气体内能增大，根据热力学第一定律可知，气缸内气体从外界吸热，故a和b选项错误。
当理想气体内能不变时，气体温度不变，增加钩码质量，由活塞受力平衡关系式可知气体压强p减小；当气体温度不变，压强减小时，体积v变大，气体对外做功，从外界吸收热量，故c选项正确。
