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一、实验目的1. 了解文德里管的原理及工作过程；2. 掌握文德里管的基本操作方法；3. 通过实验，验证文德里管在气体分离、净化等方面的应用效果。
二、实验原理文德里管是一种利用气体分子质量不同，在重力场中产生分离作用的设备。
它主要由文德里管主体、进气管、出气管、分离室等组成。
气体进入文德里管后，在重力场中受到不同分子质量的作用，轻分子上升，重分子下沉，从而实现气体分离。
三、实验仪器与试剂1. 文德里管一套；2. 氮气、氧气、二氧化碳等混合气体；3. 气压计；4. 计时器；5. 记录纸及笔。
四、实验步骤1. 准备工作：将文德里管安装在支架上，连接好进气管和出气管，检查各连接处是否密封。
2. 气体充入：打开氮气瓶，将氮气缓慢充入文德里管，直至气压计显示压力稳定。
3. 记录初始压力：记录此时气压计的示数。
4. 开启分离过程：打开进气管，使混合气体进入文德里管。
同时，开启计时器，记录气体进入文德里管的时间。
5. 观察分离效果：在分离过程中，注意观察文德里管内的气体流动情况，记录分离前后的气体压力、气体流量等数据。
6. 关闭进气管，继续观察分离效果，直至气体分离完毕。
7. 记录分离后的气体压力、气体流量等数据。
8. 关闭氮气瓶，释放文德里管内的气体。
五、实验结果与分析1. 实验结果（1）初始压力：1.2 MPa（2）分离后气体压力：0.8 MPa（3）气体流量：0.6 m³/h2. 结果分析通过实验，可以观察到混合气体在文德里管内发生了明显的分离现象。
分离后的气体压力低于初始压力，说明轻分子（如氮气）在重力场中上升，而重分子（如二氧化碳）下沉，实现了气体分离。
实验过程中，气体流量稳定，说明文德里管在气体分离过程中表现出良好的性能。
六、实验结论1. 文德里管可以有效地实现混合气体的分离；2. 文德里管在气体分离、净化等方面具有广泛的应用前景；3. 本实验验证了文德里管在气体分离过程中的良好性能。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意观察气体流动情况，确保实验安全；2. 实验结束后，关闭氮气瓶，释放文德里管内的气体，防止气体泄漏；3. 实验过程中，记录实验数据，以便后续分析。
2020年高考理综物理真题试卷（新课标Ⅰ)一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
）（共8题；共48分）1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（）A. 增加了司机单位面积的受力大小B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积2.火星的质量约为地球质量的110，半径约为地球半径的12，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（）A. 0.2B. 0.4C. 2.0D. 2.53.如图，一同学表演荡秋千。
已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。
绳的质量忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（）A. 200 NB. 400 NC. 600 ND. 800 N4.图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压U C。
如果U C随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压U R随时间t变化的图像中，正确的是（）A. B.C. D.5.一匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示， ab⌢ 为半圆，ac 、bd 与直径ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径。
一束质量为m 、电荷量为q （q>0）的粒子，在纸面内从c 点垂直于ac 射入磁场，这些粒子具有各种速率。
不计粒子之间的相互作用。
在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（ ）A. 7πm 6qBB. 5πm 4qBC. 4πm 3qBD. 3πm2qB6.下列核反应方程中，X 1 ， X 2 ， X 3 ， X 4代表α粒子的有（ ）A. H 12+H 12→n 01+X 1B. H 12+H 13→n 01+X 2C. U 92235+n 01→B 56144a +K 3689r +3X 3D. n 01+L 36i →H 13+X 47.一物块在高3.0 m 、长5.0 m 的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s 2。
证明重力做功与路径无关重力是指地球或其他天体对物体产生的吸引力，是一种基本的物理现象。
在日常生活中，我们常常会感受到重力的存在，比如我们在地面上行走、物体落下等。
重力的存在使得物体具有重量，并且会对物体进行加速度的作用。
在物理学中，重力是一个非常重要的概念，而证明重力做功与路径无关也是物理学中的一项重要内容。
要证明重力做功与路径无关，我们需先了解什么是功。
在物理学中，功是指力在物体上所做的功率乘以时间的积分，即W = ∫F·ds。
其中，F为力，s为力所作用的位移。
在重力场中，物体受到的重力为F = mg，其中m为物体的质量，g为重力加速度，s为物体在重力场中的位移。
我们来考虑一个简单的情况，即沿着竖直方向上升或下降的物体。
假设物体的质量为m，高度变化为h，重力加速度为g。
当物体上升或下降一个高度为h的位移时，重力所做的功可以表示为W = mgh。
在这个过程中，重力的大小与物体的质量和重力加速度有关，而与路径无关。
无论物体是沿着直线上升还是沿着曲线上升，重力所做的功都只与物体的质量和高度变化有关，与路径无关。
接下来，我们考虑一个稍微复杂一些的情况，即物体在倾斜平面上滑动的过程。
假设物体的质量为m，倾角为θ，倾斜平面的长度为l。
在这种情况下，物体受到的重力分解为平行于倾斜平面的分力mg·sinθ和垂直于倾斜平面的分力mg·cosθ。
由于平行于倾斜平面的分力与物体的位移方向相同，因此只有平行分力对物体进行功。
而平行分力的大小为mg·sinθ，位移的大小为l。
因此，重力所做的功为W = mgl·sinθ。
从上面的推导可以看出，在物体在倾斜平面上滑动的过程中，重力所做的功与路径无关，只与物体的质量、倾角和倾斜平面的长度有关。
无论物体是沿着直线滑动还是沿着曲线滑动，重力所做的功都只与这些因素有关，与路径无关。
无论是物体在竖直方向上升或下降，还是在倾斜平面上滑动，重力所做的功都与路径无关。
高一物理分子热运动、能量守恒、气体【本讲主要内容】分子热运动、能量守恒、气体物质是由大量分子组成的。
阿伏加德罗常量，分子的热运动、布朗运动，分子间的相互作用力，分子热运动的动能，温度是物体分子热运动平均动能的标志，物体分子间的相互作用的势能，物体的内能，做功和热传递是改变物体内能的两种方式，热量，能量守恒定律，热力学第一定律，热力学第二定律，永动机不可能，绝对零度不可达到，能源的开发和利用，环境保护，气体的状态和状态参量，热力学温度、气体的体积、温度、压强之间的关系，气体分子运动的特点，气体压强的微观意义。
【知识掌握】【知识点精析】1. 分子动理论：（1）分子动理论的基本内容是什么？物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子间存在着相互作用力。
（2）什么是分子？所谓分子就是保持原物质化学性质的最小粒子，组成物质的原子、离子或分子，在研究热现象中统称为分子。
（3）分子直径的测量方法是什么？怎样进行？油膜法：测出一滴油酸体积ν，将油酸滴到水面上，油酸均匀地在水面上扩散开，并且浮在水面上，我们可以把油酸看作一个一个紧密排列的小球，它在水面上的面积为s，由于油酸在滴入水中前后体积未变，所以ν=sD(D为油酸分子的直径)，则D=ν/s。
在讨论此问题时简要介绍如何测一滴油酸体积ν及面积S的测量方法。
对微观量的估算，首先要建立微观模型，对于液体和固体，可以把它们看成是分子一个挨一个紧密排列的微观模型。
计算时把物质的摩尔体积分成N A个等份，每个等份就是一个分子，若把分子看成小立方体，则每个等份就是一个小立方体。
若把分子看成小球，每一等份就是一个小球。
由此可估算出每个分子的体积和直径。
例：在标准状态下，水蒸气分子间的距离大约是水分子直径的( )A. 1.1×104倍B. 1.1×103倍C. 1.1×102倍D. 11倍（4）什么叫数量级，分子直径的数量级是多少？例：5×105N中105N即为数量级。
压强与重力的关系辨析一、压强的产生物体对其他物体的压强，等于物体对其他物体的压力除以其他物体上压力的作用面积。
压力如何产生，其本质是什么，则压强的本质就是什么。
1、气体的压强大家很熟悉气体的压强是由于气体分子对容器壁或者浸入其中的物体表面的撞击而产生。
其满足的基本规律是：k 23p nE =，也就是说，分子数密度n 越大，平均分子动能k E 越大，气体对单位面积的撞击作用越强。
比如说，一个气球，其内封有一定质量的气体，现吹入更多的气体，或者系紧入口后使劲挤压以减小气球体积，则其内的分子数密度n 增加，就能感受到其内气体的压强在增加，气球皮胀得越厉害。
2、液体的压强液体的压强的产生，有两个方面的层面的作用，其一是分子热运动的撞击作用，其二是液体内部分子间距小于平衡距离，分子力表现为斥力。
其中撞击部分与气体类似，但是，分子间的斥力作用起主导作用。
比如，一个装满水的胶袋，系好口子后使劲地压它以减小其体积，这时口袋就会胀得鼓鼓的，甚至会把口袋胀破——这是液体被压缩导致表现为斥力的分子力增加的结果。
由于液体温度没有明显变化，体积也没有太大的变化，因此，由分子撞击产生的压强没有明显增大，故分子间的斥力作用是主导。
3、固体的压强当你拿着一根木棍用劲的将其压向墙面时，木棍与墙面间的相互挤压增强——这实际上是固体分子间距在缩小，表现为斥力的分子力增大的结果，这也是弹力的微观本质：固体被拉伸，分子间距超过平衡距离，分子力表现为引力，物体就产生收缩弹力；固体被压缩，分子间距小于平衡距离，分子力表现为斥力，物体就产生反抗压缩的伸展弹力。
二、压强与重力的关系1、压强不是重力产生的从前述分析可以看出，物体对其他物体的压强，是分子力（撞击的实质是分子动能较大，使得“撞击”瞬间，分子间距小于了平衡距离，分子力表现为斥力）的宏观表现，宏观的讲，压强的本质是弹力，这显然不是什么重力！初中物理中计算液体压强或者大气压强时，往往用液柱、大气层的重力除以作用面积，这使很多同学以为，液体压强或大气压强是重力产生的，这实在是一种错误的理解。
重力做功特点以及跟重力势能改变的关系
1、重力做功跟重力势能改变
重力做功的过程，伴随着物体重力势能的改变。
重力对物体做正功，物体下降，其重力势能减少，重力做了多少功，重力势能就减少了多少；物体克服重力做了多少功，其重力势能就增加了多少。
重力做的功和物体重力势能变化的关系为：
为初状态的重力势能，为末状态的重力势能。
重力做的功量度了重力势能的变化。
例如，当物体自由下落时，重力对物体做正功，物体的运动速度增加，物体的动能增加，必有其他形式的能转化为物体的动能，是物体的重力势能,通过重力做功，将重力势能转化成动能。
一般地，重力对物体做正功，物体的重力势能减少，减少的重力势能转化为其他形式的能；重力对物体做负功，物体的重力势能增加，增加的重力势能来自其他形式的能。
同样的，弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加、这一特征与重力做功跟重力势能改变的关系是一样的。
2、重力做功的特点——重力做功与路径无关
由于重力做的功等于物体重力势能的变化，所以重力做功就与物体的运动路径无关，只取决于物体所受的重力及初、末位置的高度差h。
这就是
重力做功的特点，即
（物体位置下降）
（物体位置升高）
若物体初、末位置在同一高度处，无论物体经历了怎样的运动过程，重力做功为零。
重力做功的这一特点，在动能定理的应用中非常有用，我们可以很方便地求出重力做的功。
重力做功特点重力做功是物理学中一个重要的概念，它描述了重力对物体进行的能量转化过程。
在这篇文章中，我们将详细讨论重力做功的特点。
一、什么是重力做功？重力是地球或其他天体吸引物体的力量。
当一个物体在重力场中移动时，重力会对其进行做功。
简单来说，重力做功就是指由于受到地球引力而使物体发生位移时，地球对该物体所做的功。
二、重力做功的计算公式根据物理学中的定义，功等于力乘以位移。
在重力作用下，物体受到的引力大小为mg（m为物体质量，g为重力加速度），位移为s。
可以得出计算重力做功的公式：功 = 地球对物体所做的引力× 物体发生位移= mg × s三、正负功与方向关系1. 正功：当物体与地球朝着同一方向运动时，地球对该物体所做的工作称为正功。
当我们抛出一个石头时，石头向上运动，并且地球对石头所做的工作也是向上方向。
2. 负功：当物体与地球朝着相反方向运动时，地球对该物体所做的工作称为负功。
当我们将一个物体抛向地面时，物体向下运动，地球对物体所做的工作是向下方向。
四、重力做功的特点1. 与位移有关：重力做功与物体发生的位移有直接关系。
只有当物体发生位移时，才会有重力做功的产生。
如果物体没有发生位移，则重力不会对其进行做功。
2. 与高度差有关：在重力场中，重力做功还与物体所处的高度差有关。
当一个物体从较高位置下降到较低位置时，地球对其所做的工作会增加；而当一个物体从较低位置上升到较高位置时，地球对其所做的工作会减少。
3. 能量转化：重力做功是一种能量转化过程。
根据能量守恒定律，重力做功将机械能（动能和势能）转化为其他形式的能量（例如热能）。
这意味着通过重力做功，物体失去了一部分机械能，并将其转化为其他形式的能量。
4. 独立于路径：在重力场中，重力做功与物体所经过的路径无关。
只要物体的起始点和终点相同，无论物体是沿直线下落还是沿曲线下落，重力对其所做的工作是相同的。
这是因为重力只与物体的质量和高度差有关，而与路径无关。
