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1、第七節(jié)氣體實驗定律(I) ．描述氣體狀態(tài)的三個物理量，分別為、、，如果三個量中有兩個或三個都發(fā)生了變化，我們 就說發(fā)生了變化． ．玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成，即或． ．在氣體的溫度保持不變的情況下，為研究氣體的壓強和體積的關(guān)系，以為縱軸，以為橫軸 建立坐標系．在該坐標系中，氣體的等溫線的形狀為． ．一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管豎直放置時，管內(nèi)水銀面比管外高，上端空氣柱長 為，如圖所示，已知大氣壓強為，下列說法正確的是() 圖 ．此時封閉氣體的壓強是(＋) ．此時封閉氣體的壓強是(－) ．此時封閉氣體的壓強是(＋) ．此時封閉氣

2、體的壓強是(－) ．如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過 壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細 管中被封閉的空氣() 圖 ．體積不變，壓強變小．體積變小，壓強變大 ．體積不變，壓強變大．體積變小，壓強變小 ．一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時，若體積增大為原來的倍，則壓強變?yōu)樵瓉淼?) 【概念規(guī)律練】 知識點一玻意耳定律 .一個氣泡由湖面下20m深處緩慢上升到湖面下10m深處，它的體積約變?yōu)樵瓉眢w積的() ．倍．倍 ．倍．倍 ．在溫度不變的情況下，把一根長為100cm、上端封閉的玻璃管豎直

3、插入水銀槽中如圖所示， 插入后管口到槽內(nèi)水銀面的距離是管長的一半，若大氣壓為，求水銀進入管內(nèi)的長度． 知識點二氣體等溫變化的—圖 . 圖 如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說法錯誤的是() ．從等溫線可以看出，一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強與體積成反比 ．一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的 ．由圖可知> ．由圖可知< ．(雙選)下圖中，表示壓強，表示體積，為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā) 生等溫變化的是() 【方法技巧練】 氣體壓強、體積的動態(tài)分析方法 ．(雙選) 圖 如圖所示，一根一端封閉的玻璃管開口向下插入

4、水銀槽中，管中封閉一定質(zhì)量的氣體，管內(nèi) 水銀面低于管外，在溫度不變時，將玻璃管稍向下插入一些，下列說法正確的是() ．玻璃管內(nèi)氣體體積減小 ．玻璃管內(nèi)氣體體積增大 ．管內(nèi)外水銀面高度差減小 ．管內(nèi)外水銀面高度差增大 () ．球內(nèi)氫氣溫度升高．球內(nèi)氫氣壓強增大 ．球外空氣壓強減?。陨险f法全不正確. 圖 如圖所示，一橫截面積為的圓柱形容器豎直放置，圓板的上表面是水平的，下表面是傾斜的， 且下表面與水平面的夾角為9,圓板的質(zhì)量為，不計一切摩擦，大氣壓為，則被圓板封閉在 容器中的氣體的壓強為() .+0.+0 ,+。?+ . 圖 如圖所示，有一段12cm長的汞柱，在

5、均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體，若開口向上將玻 璃管放置在傾角為。的光滑斜面上，在下滑過程中被封住氣體的壓強為(大氣壓強=)() ．． ．． .大氣壓強=x.某容器容積為20L,裝有壓強為X的理想氣體，如果保持氣體溫度不變，把 容器的開關(guān)打開，待氣體達到新的平衡時，容器內(nèi)剩下的氣體質(zhì)量與原來的質(zhì)量之比為( ) .：.：20C. . 圖 如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量的 氣體，這時管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度差為，若保持環(huán)境溫度不變，當外界壓強增大時， 下列分析正確的是() ．變長．變短 ．上升．下降 ．如圖所示，活塞

6、的質(zhì)量為，缸套的質(zhì)量為，通過彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量 的氣體，缸套和活塞間無摩擦，活塞面積為，大氣壓強為，則封閉氣體的壓強為() （雙選） 圖 如圖所示為一定質(zhì)量的氣體的兩條等溫線，則下列關(guān)于各狀態(tài)溫度的說法正確的有（） .>.= .>.> 圖 （雙選）如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條一圖線.由圖可知（） .一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強與體積成正比 .一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其一圖線的延長線是經(jīng)過坐標原點的 .> .< .（雙選）一個開口玻璃瓶內(nèi)有空氣，現(xiàn)將瓶口向下按入水中，在水面下5m深處恰能保持靜止 不動，下列說法中正確的

7、是（） .將瓶稍向下按，放手后又回到原來位置 .將瓶稍向下按，放手后加速下沉 .將瓶稍向上提，放手后又回到原處 .將瓶稍向上提，放手后加速上升 如圖所示，是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的-圖象, 氣體由狀態(tài)變化到狀態(tài)的過程中, 體分子平均速率白^變化情況是（） .一直保持不變 .先減小后增大 .先增大后減小 題號 答案 一橫截面積為的汽缸水平放置，固定不動，汽缸壁是導(dǎo)熱的，兩個活塞和將汽缸分隔為、

8、氣室，達到平衡時、兩氣室體積之比為：，如圖所示.在室溫不變的條件下，緩慢推動活塞,使之向右移動一段距離，求活塞向右移動的距離，不計活塞與汽缸壁之間的摩擦. 答案 課前預(yù)習練 ．溫度體積壓強氣體的狀態(tài) .反比8= ．壓強體積雙曲線 .[用等壓面法，選取管外水銀面為等壓面，則氣+=得氣=—即氣=(一),項正確.] ．[由圖可知空氣被封閉在細管內(nèi)，缸內(nèi)水位升高時，氣體體積一定減小，根據(jù)玻意耳定 律，氣體壓強增大，選項正確．] .[由玻意耳定律得體積增大為原來的倍，則壓強變?yōu)樵瓉淼模薯椪_.] 課堂探究練 .[由于氣泡緩慢上升，因此其內(nèi)氣體始終與湖水的溫度相同，即溫度保持不變.

9、=+P, 在湖面下20m處，氣體的壓強約為=(即為個標準大氣壓=X,湖面上的大氣壓強為)；在湖面下10m深處，氣體的壓強約為=.由玻意耳定律得 = 因此j===] 方法總結(jié)玻意耳定律的研究對象為：一定質(zhì)量的氣體，且這一部分氣體溫度保持不變．經(jīng) 常使用=或=這兩種形式且只需使用同一單位即可. ．25cm 解析研究玻璃管內(nèi)封閉的空氣柱． 初態(tài)：玻璃管未插入水銀槽之前，——,—?. 末態(tài)：玻璃管插入水銀槽后，設(shè)管內(nèi)外水銀面高度差為， 則=(+); =[-(-)]三[—(—)]-(+).? 根據(jù)玻意耳定律=得 X=(+)(+),, 解得=25cm；=—150cm(舍去).

10、 所以，水銀進入管內(nèi)的長度為一=(―)=25cm. 方法總結(jié)要根據(jù)題意，畫出示意圖，找準初、末態(tài)的壓強和體積的表示方法，然后由玻意 耳定律=列方程求解. ．[由等溫線的物理意義可知，、正確；對于一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，等溫線的位置就 越高，錯，對．] 方法總結(jié)一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，與成反比，因此等溫過程的—圖象是雙曲 線的一支．一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，氣體壓強與體積的乘積越大，在—圖上的等溫線的 位置就越高． .[圖中可以直接看出溫度不變；圖說明是等溫過程；圖是雙曲線，但橫坐標不是體積， 不是等溫線，圖的－圖線不是雙曲線，故也不是等溫線．] 方法總結(jié)由玻意耳

11、定律知，一定質(zhì)量的理想氣體，不變，與成反比，即與成正比，即 在－圖象中等溫線是一條過原點的直線． .[解法一：極限分析法：設(shè)想把管壓下很深，則易知減小，增大，因為=+,所以增大.即、 選項正確． 解法二：假設(shè)法：將玻璃向下插入的過程中，假設(shè)管內(nèi)氣體體積不變，則增大，=+也增大， 由玻意耳定律判斷得減小，故管內(nèi)氣體體積不可能不變而是減小，由減小得=+增大，所以 也增大．即、選項正確．] 方法總結(jié)此題屬于定性判斷氣體狀態(tài)參量變化的問題，需弄清、的定性變化關(guān)系，常用極 限分析法或假設(shè)法來解決． 課后鞏固練 ．[氣球上升時，由于高空處空氣稀薄，球外氣體的壓強減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到

12、一定 程度時，氣球就會脹破．] ．[ 以圓板為研究對象，如右圖所示，豎直方向受力平衡，則 0=+ 因為’=0 所以-0=+ =+ 故此題應(yīng)選.] ．[水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，因此不能用平衡條件來處理．水銀柱的受力分析如 題圖所示，因玻璃管和水銀柱組成系統(tǒng)的加速度=9,所以對水銀柱由牛頓第二定律得： +0—=, 解得=.] .[由=,得=+,=20L,則=380L,即容器中剩余20L、大氣壓的氣體，而同樣大氣壓 下氣體的總體積為400L,所以剩下氣體的質(zhì)量與原來的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之 比，即=,項正確.] ． .[以缸套為研究對象，有+=,所以封

13、閉氣體的壓強=—,故應(yīng)選.對于此類問題，選好 研究對象，對研究對象進行受力分析是關(guān)鍵．] .[兩條等溫線，故=,=,故項錯誤；兩條等溫線比較，>,>,故項錯，、項正確.] .[這是一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時的一圖線，由圖線知所以與應(yīng)成反比，錯誤; 由圖可以看出，－圖線的延長線是過坐標原點的，故正確；根據(jù)－圖線斜率的物理意義可知 錯誤，正確．] .[瓶保持靜止不動，受力平衡=P,由玻意耳定律，將瓶下按后，增大而減小，>P,故放 手后加速下沉．同樣道理，選項也正確．] .[由圖象可知，=,所以、兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上，由于離原點越遠的等 溫線溫度越高，所以從狀態(tài)到狀態(tài)溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減?。甝 解析因汽缸水平放置，又不計活塞的摩擦，故平衡時兩氣室內(nèi)的壓強必相等，設(shè)初態(tài)時氣 室內(nèi)壓強為，氣室、的體積分別為、；在活塞向右移動的過程中活塞向右移動的距離為；最 后汽缸內(nèi)壓強為，因溫度不變，分別對氣室和的氣體運用玻意耳定律，得 氣室：=(一十)① 氣室：=(-)(2) 由①②兩式解得= 由題意=,得=.