高中物理 第二章 固体、液体和气体 第六讲 气体状态参量教案 粤教版选修33
高中物理 第二章 固体、液体和气体章末总结教学案 粤教版选修33
第二章固体、液体和气体章末总结一、单晶体、多晶体、非晶体的判断单晶体的某些物理性质表现出各向异性，多晶体和非晶体都具有各向同性，但单晶体和多晶体有确定的熔点，非晶体没有．例1关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是( )A．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性能不同，则该球体一定是单晶体D．一块晶体，若其各个方向的导热性能相同，则这块晶体一定是多晶体答案 C解析 根据各向异性和各向同性只能确定是否为单晶体，无法用来鉴别晶体和非晶体，选项A 错误；薄片在力学性质上表现为各向同性，也无法确定薄片是多晶体还是非晶体，选项B 错误；固体球在导电性质上表现为各向异性，则一定是单晶体，选项C 正确；某一晶体的物理性质显示各向同性，并不意味着该晶体一定是多晶体，对于单晶体并非所有物理性质都表现为各向异性，选项D 错误．二、气体实验定律和理想气体状态方程的应用1．玻意耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T 恒定、V 恒定、p 恒定时的特例．2．正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键．求解压强的方法：(1)在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强．(2)也可以把封闭气体的物体(如液柱、活塞、气缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解．3．注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体，对打气、抽气、灌气、漏气等变质量问题，巧妙地选取对象，使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题． 例2 如图1所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0.气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)．开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p 0和p 03；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V 04，现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡．已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦．求：图1(1)恒温热源的温度T ；(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V x . 答案 (1)75T 0 (2)12V 0解析 (1)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得：74V 0T ＝54V 0T 0，解得：T ＝75T 0.(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的质量大．打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件．气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程．设左活塞上方气体最终压强为p ，由玻意耳定律得：pV x ＝p 03·V 04，(p ＋p 0)(2V 0－V x )＝p 0·74V 0，联立上述二式得：6V 2x －V 0V x －V 2＝0， 其解为：V x ＝12V 0；另一解V x ＝－13V 0，不合题意，舍去．例3 如图2所示，一定质量的气体放在体积为V 0的容器中，室温为T 0＝300 K ，有一光滑导热活塞C (不占体积)将容器分成A 、B 两室，B 室的体积是A 室的两倍，A 室容器上连接有一U 形管(U 形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76 cm ，右室容器中连接有一阀门K ，可与大气相通(外界大气压等于76 cmHg)．求：图2(1)将阀门K 打开后，A 室的体积变成多少？(2)打开阀门K 后将容器内的气体从300 K 分别加热到400 K 和540 K 时，U 形管内两边水银面的高度差各为多少？ 答案 (1)23V 0 (2)0 15.2 cm解析 (1)初始时，p A 0＝p 0＋ρgh ＝2 atm ，V A 0＝V 03打开阀门K 后，A 室气体等温变化，p A ＝1 atm ，体积为V A ，由玻意耳定律得p A 0 V A 0＝p A V A V A ＝p A 0V A 0p A ＝23V 0(2)假设打开阀门K 后，气体从T 0＝300 K 升高到T 时，活塞C 恰好到达容器最右端，即气体体积变为V 0，压强仍为p 0，即等压过程． 根据盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2得T ＝V 0V AT 0＝450 K 因为T 1＝400 K<450 K ，所以p A 1＝p 0，水银柱的高度差为零． 从T ＝450 K 升高到T 2＝540 K 为等容过程，根据查理定律p 0T ＝p A 2T 2，得p A 2＝1.2 atm. T 2＝540 K 时，p 0＋ρgh ′＝1.2 atm ，故水银高度差h ′＝15.2 cm. 三、理想气体的图象问题名称图象特点其他图象等 温 线p －VpV ＝CT (C 为常量)，即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远p －1Vp ＝CTV，斜率k ＝CT ，即斜率越大，对应的温度越高等 容 线p －Tp ＝C V T ，斜率k ＝CV，即斜率越大，对应的体积越小等 压 线V －TV ＝C p T ，斜率k ＝Cp，即斜率越大，对应的压强越小例4 (多选)一定质量的理想气体的状态变化过程的p －V 图象如图3所示，其中A 是初状态，B 、C 是中间状态，A →B 是等温变化，如将上述变化过程改用p －T 图象和V －T 图象表示，则下列各图象中正确的是( )图3答案 BD解析 在p －V 图象中，由A →B ，气体经历的是等温变化过程，气体的体积增大，压强减小；由B →C ，气体经历的是等容变化过程，根据查理定律p B T B ＝p CT C，p C >p B ，则T C >T B ，气体的压强增大，温度升高；由C →A ，气体经历的是等压变化过程，根据盖·吕萨克定律V C T C ＝V A T A，V C >V A ，则T C >T A ，气体的体积减小，温度降低．A 项中，B →C 连线不过原点，不是等容变化过程，A 错误；C 项中，B →C 体积减小，C 错误；B 、D 两项符合全过程．综上所述，正确答案选B 、D.1．(晶体和非晶体)下列关于晶体与非晶体的说法，正确的是( ) A ．橡胶切成有规则的几何形状，就是晶体 B ．石墨晶体打碎后变成了非晶体C ．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体D ．非晶体没有确定的熔点答案 D解析 晶体具有天然的规则的几何形状，故A 错；石墨晶体打碎后还是晶体，故B 错；金属是多晶体，故C 错；非晶体没有确定的熔点，故D 对．故正确选项为D.2．(气体实验定律的应用)如图4所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5 kg ，面积为25 cm 2，厚度不计，气缸全长25 cm ，大气压强为1×105Pa ，当温度为27 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm ，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g 取10 m/s 2.图4(1)求气缸倒置后气柱长度；(2)气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)? 答案 (1)15 cm (2)227 ℃解析 (1)将气缸倒置，由于保持气体温度不变，故气体做等温变化：p 1＝p 0＋mgS ＝1.2×105 Pap 2＝p 0－mgS＝0.8×105 Pa由玻意耳定律得：p 1L 1S ＝p 2L 2S ，解得L 2＝15 cm(2)气体做等压变化：T 2＝T 1＝(273＋27) K ＝300 K ，L 2＝15 cm ，L 3＝25 cm V 2T 2＝V 3T 3，T 3＝V 3V 2T 2＝L 3L 2T 2≈500 K＝227 ℃. 3．(气体实验定律的应用)容积为1 L 的烧瓶，在压强为1.0×105Pa 时，用塞子塞住，此时温度为27 ℃；当把它加热到127 ℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好(塞子塞好时瓶内气体温度仍为127 ℃，压强为1.0×105Pa)，把－273 ℃视作0 K ．求： (1)塞子打开前，烧瓶内的最大压强；(2)最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值． 答案 (1)1.33×105Pa (2)34解析 (1)塞子打开前：选瓶中气体为研究对象 初态有p 1＝1.0×105Pa ，T 1＝300 K 末态气体压强设为p 2，T 2＝400 K由查理定律可得p 2＝T 2T 1p 1≈1.33×105Pa.(2)设瓶内原有气体体积为V ，打开塞子后温度为400 K 、压强为1.0×105Pa 时气体的气体为V ′由玻意耳定律有p 2V ＝p 1V ′ 可得V ′＝43V故瓶内所剩气体的质量与原瓶内气体质量的比值为34.4．(理想气体的图象问题)一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图5中的直线ABC 来表示，在A 、B 、C 三个状态上，气体的温度T A 、T B 、T C 相比较，大小关系为( )图5A ．TB ＝T A ＝TC B ．T A ＞T B ＞T C C ．T B ＞T A ＝T CD ．T B ＜T A ＝T C 答案 C解析 由题图中各状态的压强和体积的值得：p A V A ＝p C V C ＜p B V B ，因为pV T＝C ，可知T A ＝T C ＜T B .。
2019_2020学年高中物理第2章固体、液体和气体第6节气体状态参量课件粤教版选修3_3
pS－p0S－mg＝ma， 得 p＝p0＋mgS＋a．
特别提醒：在计算封闭气体的压强，如活塞、水银柱等封 闭的气体，在计算敞口容器内的气体时，个别同学时常忘记大 气压强，造成结果的错误，处理该类问题时，要养成画示意图 的习惯，把各个压强标明，然后依据所处状态，根据相关规律 列方程求解．
(2)静力平衡法只适用于热学系统处于静止或匀速运动状态 的封闭气体压强的计算．
3．(2018年上海学业考试)如图，竖直放置的U形管内装有 水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门．开 始时阀门关闭，左管的水银面较高．现打开阀门，流出一些水 银后关闭阀门．当重新平衡时( )
A．左管的水银面与右管等高 B．左管的水银面比右管的高 C．左管的水银面比右管的低 D．水银面高度关系无法判断
2．温度的微观解释 (1)物体温度升高时，分子热运动加剧，分子平均动能增 大；反之，物体温度降低时，分子热运动减弱，分子平均动能 减少．物体的每一温度值都对应着一定值的分子热运动的平均 动能值，因此我们说：“温度是物体分子热运动的平均动能的 标志．”
(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的 意义，对于个别分子，温度是没有意义的．
第六节 气体状态参量
1．处在液体表面层中的分子与液体内部的分子相比有
()
A．较小的势能
B．较大的势能
C．相同的势能
D．较大的动能
【答案】B
2．下列有关表面张力的说法不正确的是( ) A．表面张力的作用是使液体表面伸张 B．表面张力的作用是使液体表面收缩 C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于液面有表面 张力的缘故 D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张 力的缘故 【答案】A [表面张力的作用效果是使液体表面收缩，由 于表面张力，被压弯的液面收缩，使小昆虫浮在液面上；由于 表面张力使液滴收缩成球形．]
2.6气体状态参量教案粤教版选修33
气体的状态参量教学目标：1。
学习把握温度，体积，压强三个气体状态参量。
2．明白气体状态与温度体积存强三个状态参量的关系。
13。
1气体的状态参量3．学会气体压强的计算。
教学重点：温度，体积，压强三个气体状态参量。
教学难点：气体压强的形成和计算。
教学进程：（引入）研究物理学问题．要用—些物理量来描述研究对象．问题不同，所用的物理量也不同，在力学中．用位移、速度等物理量描述物体的机械运．此刻研究气体的热学性质，要用什么物理量呢? 在物理学中．要用体积、压强、温度等物理量来描述气体的状态，并把这几个物理量叫做气体的状态参量．（板书）：气体的状态参量一。
温度：温度是表示物体冷热程度的物理量．从分子动理论的观点来看，温度是物体内部份子无规那么运动的猛烈程度的标志．温度越高．物体内部份子的热运动越猛烈．（初中，宏观）表示物体冷热程度的物理量。
（高中，微观）分子平均动能的标志。
温标：温度的表示方式。
(咱们在初中学过热力学温度和摄氏温度．)咱们学过用摄氏温度表示的温度:摄氏温度用符号t表示，单位是摄氏度，符号是℃．具体规定：在海平面上，在一个标准大气压下：冰和水的混合物的温度规定为：0℃水的沸点规定为：100℃在国际单位制中，用热力学温标表示的温度．叫做热力学温度．（热力学温度是国际单位制中七个大体量之一。
）用符号T表示．它的单位是开尔文。
简称开．符号是K．具体规定：将-273。
15℃热力学温度的0K，用热力学温度和摄氏温度表示温度的距离是相同的，即物体升高或降低的温度用开尔文和摄氏度表示在数值上是相同的．热力学温度与摄氏温度的数量关系是:T＝t+ K二．体积：必然质量的气体占有某一体积．气体分子能够自由移动，因此气体总要充满整个容器．气体的体积确实是指气体所充满的容器的容积．在国际单位制中．体积用V表示，它的单位是立方米，符号是：m3．体积的单位还有升、毫升，符号是：L、mL．．它们与立方米的关系是：1m3=10L(dm3)=106ml(cm3)三．压强：1．气体压强产生缘故：气体分子频繁地碰撞器壁而产生的（气体对器壁有压力。
粤教版高中物理3-3第二章固体、液体和气体导学案
第二章第一、二节 《晶体的宏观特征》和《晶体的微观结构》学习目标1、了解晶体的种类，单晶与多晶体的异同点， 晶体与非晶体区别2、单晶体与多晶体的异同点，如何解释微观结构。
学习过程一、预习指导：1. 预习书本 P26—P27 和书本P29----P30 1、晶体与非晶体的有何不同点？ 2、单晶体与多晶体有何不同点？ 3、如何解释晶体外形的的规则性？4、如何解释晶体物质的各向异性？5、如何解释非晶体没有一定的熔点？而晶体却有一定的熔点？二、课堂导学： ※ 学习探究 1、完成下列表格2、辨别物质是晶体还是非晶体，比较正确的方法是？A 、通过外形来判断B 、从各向异性或各向同性来判断C 、从导电性能来判断D 、从有无熔点来判断。
3、如何正确判断物质是单晶体还是多晶体？4、如何解释晶体外形的的规则性和各向异性？5、如何解释解释非晶体没有一定的熔点？而晶体却有一定的熔点？三、总结提升： ※ 学习小结学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为（ ）. A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测（时量：5分钟 满分：10分）计分： 1. 下列叙述中正确的是（ ）单晶体 多晶体 非晶体特点 有 的几何形状。
有一定的 。
有各向 。
外形 有一定的 。
有各向 。
外形 ，没有一定的具有各向 。
举例如 等 如： 等A 、多晶体与非晶体各向同性，所以都不是晶体B 、单晶体和多晶体都是各向异性的C 、金属材料各向同性，但金属中每一晶体的内部各向异性D 、明矾是多晶体，小铁屑是单晶体。
2、某物体表现出各向异性是由于组成物体的物质微粒（ ） A ．在空间的排列不规则 B ．在空间按一定的规则排列 C ．数目较多的缘故 D ．数目较少的缘故3、下面关于晶体和非晶体的说法中正确的是（ ） A ．石英晶体打碎后就变成了非晶体B ．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属块是非晶体C ．非晶体都没有固定的熔点D ．所有晶体都是各向异性的4、书本P30 1---3课后作业预习书本P31第三节，P35的第四节、不编导学案1、固体新材料的基本特征有哪些？2、什么材料是用途最广的单导料？3、固体新材料正向何方向发展？1、液体具有什么特性？2、液体分子的热运动有什么特点？液晶具有什么特性？ 3、液晶的应用有哪些？4、完成书本P38 1---4题第二章第五节《液体的表面张力》学习目标1、 了解液体表面的张力现象、产生原因。
高中物理第二章固体、液体和气体第六节气体状态参量教学案粤教版选修3_3
第六节气体状态参量[目标定位] 1.知道描述气体的三个状态参量：体积、温度和压强.2.理解热力学温标和摄氏温标的区别与联系.3.能用分子动理论和统计观点解释气体的压强．一、两种温标的关系1．摄氏温标：一种常用的表示温度的方法．摄氏温标表示的温度称为摄氏温度，用符号t 表示，单位是摄氏度，符号是℃，规定标准大气压下冰水混合物的温度是0 ℃，水的沸点是100 ℃.2．热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法．热力学温标表示的温度叫热力学温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为K.3．热力学温度与摄氏温度的关系：(1)T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K；(2)ΔT＝Δt.说明：热力学温度的零度叫绝对零度，即－273.15 °C，它是低温的极限，可以无限接近但不能达到．二、压强的微观意义[导学探究] 气体压强是否与固体和液体的压强一样，也是由气体的重力产生的呢？答案不是．[知识梳理]1．气体的压强：气体作用在器壁单位面积上的压力．2．气体压强的微观决定因素是气体分子的平均动能和分子的密集程度．(1)密集程度一定时，分子的平均动能越大，分子碰撞器壁时对器壁产生的作用力就越大，气体的压强也就越大．(2)分子平均动能一定时，气体分子越密集，每秒撞击器壁单位面积的分子数就越多，气体压强就越大．3．气体压强的宏观决定因素是温度和体积．三、封闭气体压强的计算1.取等压面法根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强．例如，图1中同一液面A、C、D处压强相等，则p A＝p0＋p h.图12．力平衡法对于平衡态下用液柱、活塞、气缸等封闭的气体压强，可对液柱、活塞、气缸等进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．[延伸思考] 若容器处于加速运动状态时，又该如何计算封闭气体的压强呢？答案当容器处于加速运动状态时，选与封闭气体接触的物体如液柱、气缸或活塞等为研究对象，由牛顿第二定律求出封闭气体的压强.一、两种温标的关系例1(多选)关于温度与温标，下列说法正确的是( )A．用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值C．摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高276.15 KD．热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小相等答案AD解析温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A正确；摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故选项B错；摄氏温度的每一度与热力学温度的每一开的大小相等，选项D正确；摄氏温度升高3 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，故选项C错．二、压强的微观意义例2有关气体压强，下列说法正确的是 ( )A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小答案 D解析气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D.三、封闭气体压强的计算例3 如图2所示，活塞的质量为m ，缸套的质量为M .通过弹簧吊在天花板上，气缸内封有一定质量的气体．缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S ，大气压强为p 0.则封闭气体的压强为( )图2A ．p ＝p 0＋mg /SB ．p ＝p 0＋(M ＋m )g /SC ．p ＝p 0－Mg /SD ．p ＝mg /S答案 C解析 对气缸缸套进行受力分析，如图所示．由平衡条件可得：p 0S ＝Mg ＋pS所以p ＝p 0－Mg S故C 正确．例4 求图3中被封闭气体A 的压强．其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中．大气压强p 0＝76 cmHg.(p 0＝1.01×105 Pa ，g ＝10 m/s 2，ρ水＝1×103 kg/m 3)图3答案 (1)66 cmHg (2)71 cmHg (3)81 cmHg(4)1.13×105Pa解析 (1)p A ＝p 0－p h ＝76 cmHg －10 cmHg ＝66 cmHg(2)p A ＝p 0－p h ′＝76 cmHg －10sin 30°cmHg＝71 cmHg(3)p B ＝p 0＋p h 2＝76 cmHg ＋10 cmHg ＝86 cmHg p A ＝p B －p h 1＝86 cmHg －5 cmHg ＝81 cmHg(4)p A ＝p 0＋ρ水gh ＝1.01×105 Pa ＋1×103×10×1.2 Pa＝1.13×105Pa气体状态参量⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 体积⎩⎪⎨⎪⎧ 等于容器的容积单位1 m 3＝103 L ＝106 mL 温度⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫摄氏温标热力学温标关系：T ＝t ＋273.15 K 压强⎩⎨⎧ 微观决定因素⎩⎪⎨⎪⎧ 气体分子的平均动能气体分子的密集程度封闭气体压强的计算1．(描述气体的状态参量)描述气体的状态参量是指( )A ．质量、温度、密度B ．温度、体积、压强C ．质量、压强、温度D ．密度、压强、温度答案 B解析 描述气体的状态参量是指温度、压强和体积，B 对．2．(两种温标的关系)(多选)关于热力学温度与摄氏温度，下列说法正确的是( )A ．摄氏温度和热力学温度都不能取负值B ．温度由t (°C)升到2t (°C)时，对应的热力学温度由T (K)升到2T (K)C．－33 °C＝240.15 KD．摄氏温度变化1 °C，也就是热力学温度变化1 K答案CD解析由热力学温度与摄氏温度的关系T＝t＋273.15 K知，C正确；摄氏温度与热力学温度在表示温度的变化时，变化的数值是相同的，故D正确．3．(气体的压强)(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小答案BD解析压强变大时，气体的温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，故选项A错误；压强不变时，若气体的体积增大，则气体的温度会升高，分子热运动会变得剧烈，故选项B正确；压强变大时，由于气体温度不确定，则气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，其分子间的平均距离可能不变，也可能变大或变小，故选项C错误；压强变小时，气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，所以分子间的平均距离可能不变，可能变大或变小．故选项D正确．4. (封闭气体压强的计算)如图4所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a长h1为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？图4答案65 cmHg 60 cmHg解析设管的横截面积为S，选a的下端为参考液面，它受向下的压力为(p A＋h1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(p A＋h1)S＝p0S，所以p A＝p0－h1＝(75－10) cmHg＝65 cmHg，再选b的左下端为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于p B，则(p B＋h2)S ＝p A S，所以p B＝p A－h2＝(65－5) cmHg＝60 cmHg.题组一温度和温标1．关于温度的概念，下述说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大答案 A解析当温度升高时，分子的平均动能增大，但不一定每个分子的动能都增大；某物体的内能在宏观上由温度、体积决定，当内能增大时不一定是温度升高；甲物体的温度比乙物体的温度高，说明甲物体的分子平均动能大于乙物体的分子平均动能，但由于不知道两物体分子的质量，所以不能说甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大．综上可知，本题选A.2．关于温标，下列说法正确的是( )A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系答案 A解析温标不同，测量同一系统的温度数值不同，A对，B错．每一种温标的规定都有一定的物理意义，如摄氏温标的0 °C表示标准大气压下冰的熔点，100 °C为标准大气压下水的沸点，C错．热力学温标和摄氏温标在数值上有T＝t＋273.15 K，D错．3．(多选)严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动．为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是( )A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数B．取一空的塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数C．若温度计显示的示数为摄氏温度4 ℃，即热力学温度4 KD．若温度计显示的示数为摄氏温度4 ℃，即热力学温度277.15 K答案BD解析要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡时，再读出温度计的示数，可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡状态下的温度，所以选项A错误，B正确．T＝t＋273.15 K＝277.15 K，选项C错误，D正确．题组二压强的微观意义4．封闭容器中气体的压强( )A．是由气体的重力产生的B．是由气体分子间相互作用力(引力和斥力)产生的C．是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D．当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零答案 C解析气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，气体分子的热运动不受重力、超重、失重的影响，所以只有C正确．5．下列各组物理量中能决定气体的压强的是( )A．分子的平均动能和分子种类B．分子密集程度和分子的平均动能C．分子总数和分子的平均动能D．分子密集程度和分子种类答案 B解析气体的压强是由大量气体分子碰撞器壁产生的，气体分子的密集程度越大(即单位体积内分子数越多)，在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数就越多，则气体的压强越大．另外，气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大．故决定气体压强的因素是分子密集程度和分子的平均动能，故B项正确．6．如图1所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)( )图1A．两容器中的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A>p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大答案 C解析甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；水的压强p＝ρgh，h A>h B，可知p A>p B，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，p C＝p D，C对；温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D变大，D错．7．(多选)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是( )A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多答案BD解析当气体体积不变时，气体分子的密集程度不变，温度升高，气体分子的平均动能增大，所以单位时间内气体分子对单位面积器壁碰撞次数增多，故气体的压强增大，B、D选项正确．8．对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，则( ) A．当体积减小时，N必定增加B．当温度升高时，N必定增加C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变答案 C解析由于气体压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，其值与分子密度及分子平均动能有关．对一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度发生变化时，或体积发生变化时即分子密度发生变化时N一定变化，故C正确，D错．而V减小、温度也减小时N 不一定增加，A错；当温度升高、同时体积增大时N不一定增加，故B项错．题组三封闭气体压强的计算9.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，如图2所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是( )图2A．此时封闭气体的压强是(L＋h) cmHgB．此时封闭气体的压强是(H－h) cmHgC．此时封闭气体的压强是(H＋h) cmHgD．此时封闭气体的压强是(H－L) cmHg答案 B解析取等压面法，选管外水银面为等压面，则由p气＋p h＝p0，得p气＝p0－p h，即p气＝(H －h) cmHg，B项正确．10.如图3所示，一圆筒形气缸静置于地面上，气缸的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，气缸内部的横截面积为S，大气压强为p0.现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计气缸内气体的质量及活塞与气缸壁间的摩擦，若气缸刚提离地面时气缸内气体的压强为p，则( )图3A ．p ＝p 0＋mg SB ．p ＝p 0－mg SC ．p ＝p 0＋Mg SD ．p ＝p 0－Mg S 答案 D解析 对气缸有Mg ＋pS ＝p 0S ，p ＝p 0－Mg S，选D.11.如图4所示，竖直放置的弯曲管A 端开口，B 端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h 1、h 2和h 3，则B 端气体的压强为(已知大气压强为p 0)( )图4A ．p 0－ρg (h 1＋h 2－h 3)B ．p 0－ρg (h 1＋h 3)C ．p 0－ρg (h 1＋h 3－h 2)D ．p 0－ρg (h 1＋h 2)答案 B解析 需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低ρgh 3，B 端气体压强比中间气室低ρgh 1，所以B 端气体压强为p 0－ρgh 3－ρgh 1，选B 项．12．一段长为L 的汞柱在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若将玻璃管开口向下放置，且管与水平面间的夹角为θ，如图5所示，则被封住气体的压强是多大？(水银的密度为ρ，大气压强为p 0)图5答案 p 0－ρgL sin θ解析 设被封住气体的压强为p ，则分析水银柱，其处于平衡状态，设水银柱的横截面积为S ，则有pS ＋ρgLS sin θ＝p 0S ，p ＝p 0－ρgL sin θ.当封闭气体的液柱倾斜时，其产生的压强ρgh 中的h 是竖直高度．。
高中物理 第二章 固体、液体和气体章末复习课学案 粤教版选修3-3
亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……学 习 资 料 专 题第二章 固体、液体和气体章末复习课[知识体系]固体、液体和气体⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧固体⎩⎪⎨⎪⎧单晶体：① 的几何外形，物理性质② ，有③ 的熔点多晶体：④ 的几何外形，物理性质⑤ ，有⑥ 的熔点非晶体：⑦ 的几何外形，物理性质⑧ ，⑨ 的熔点液体⎩⎪⎨⎪⎧表面张力⎩⎪⎨⎪⎧方向：沿液面的切线方向现象：液体表面积有⑩ 的趋势解释：液面分子间距r ＞r 0，引力使得r 、E p均有减小的趋势液晶的性质及应用气体⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧气体的状态参量：温度（T ）、体积（V ）、压强（p ）气体实验定律⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧玻意耳定律⎩⎪⎨⎪⎧成立条件：⑪ 一定；⑫ 不变表达式：p ∝1V 或⑬ 等温线查理定律⎩⎪⎨⎪⎧成立条件：⑭ 一定，气体的⑮ 不变表达式：p ∝T 或⑯等容线盖·吕萨克定律⎩⎪⎨⎪⎧成立条件：⑰ 一定，气体的⑱ 不变表达式：V ∝T 或⑲ 等压线饱和蒸汽和湿度⎩⎪⎨⎪⎧饱和蒸汽：动态平衡随温度变化而变化，与蒸汽体积⑳饱和汽压湿度：○21 ，相对湿度主题1 单晶体、多晶体和非晶体的比较1．单晶体、多晶体和非晶体的区别及微观解释：(1)单晶体具有各向异性，但并不是所有的物理性质都具有各向异性．例如，立方体铜晶体的弹性是各向异性的，但它的导热性和导电性却是各向同性的．(2)同一物质在不同条件下既可以是晶体，也可以是非晶体．例如，天然的水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶(石英玻璃)却是非晶体．(3)对于单晶体和多晶体应以外形和物理性质两方面来区分，而对于晶体和非晶体应以熔点是否一定来区分．[典例❶] 如图所示的四个图象中，属于晶体凝固图象的是( )解析：首先要分清晶体与非晶体的图象，晶体凝固时有确定的凝固温度，而非晶体则没有．A 、D 是非晶体的图象，故错误；其次分清是熔化还是凝固的图象，熔化是固体变成液体，达到熔点前是吸收热量，温度一直在升高，而凝固则恰好相反，故C 对．B 错．答案：C 针对训练1．(多选)关于晶体和非晶体，下列说法正确的是( ) A ．可以根据各向异性或各向同性来鉴别晶体和非晶体B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球体一定是单晶体D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则这块晶体一定是多晶体解析：判定固体是否为晶体的标准是看是否有固定的熔点．多晶体和非晶体都具有各向同性和天然无规则的几何外形，单晶体具有各向异性和天然规则的几何外形．答案：CD主题2 液体的微观结构及表面张力1．液体的结构更接近于固体，具有一定体积、难压缩、易流动、没有一定形状等特点．2．液体表面层具有收缩趋势，这是液体表面相互吸引力即表面张力的作用结果．3．表现张力的本质是分子引力，这是因为表面层的分子较稀，距离较大，分子间引力和斥力的合力表现为引力作用的效果．4．在表面张力作用下，液体表面积有收缩到最小的趋势．【典例2】关于液体的表面张力，下列说法中正确的是( )A．液体表面张力是液体各部分之间的相互吸引力B．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为零C．不论是水还是水银，表面张力都会使表面收缩D．表面张力的方向与液面相垂直解析：液体表面张力就是液体表面各部分之间相互吸引的力，A错；液体的表层分子要比内部稀疏些，分子间的距离较内部分子间距离大，表层分子间表现为引力，B错；液体的表面张力总使液面具有收缩的趋势，C正确；液体表面张力的方向总是与液面相切，总是跟液面分界线相垂直，D错．答案：C针对训练2．(多选)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有( )A．水黾可以停在水面上B．荷叶面上的露珠呈球形C．滴入水中的红墨水很快散开D．悬浮在水中的花粉做无规则运动解析：因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A 正确；荷叶上的露珠存在表面张力，它表面的水分子表现为引力，从而使它收缩成一个球形，与表面张力有关，故B正确；滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，是液体分子无规则热运动的反映，故C错误；悬浮在水中的花粉做无规则运动是布朗运动，是液体分子无规则热运动的反映，故D错误．答案：AB主题3 变质量问题分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用理想气体状态方程求解．1．打气问题．向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题，只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题．2．抽气问题．从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程中看作是等温膨胀过程．3．灌气问题．将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．4．漏气问题．容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解．如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，可用理想气体状态方程求解．【典例3】 某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5 L ，如图所示，装入6 L 的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入300 cm 3，1 atm 的空气，设整个过程温度保持不变．(1)要使贮气筒中空气的压强达到4 atm ，打气筒应打压几次？(2)在贮气筒中空气的压强达到4 atm 时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？解析：(1)设每打一次气，贮液筒内增加的压强为p ，由玻意耳定律得：1 atm ×300 cm 3＝1.5×103 cm 3×p ，p ＝0.2 atm ，需打气次数n ＝4－10.2＝15.(2)设停止喷雾时贮液筒内气体体积为V ，由玻意耳定律得：4 atm ×1.5 L ＝1 atm ×V ，V ＝6 L ， 故还剩贮液7.5 L －6 L ＝1.5 L.答案：(1)15 (2)1.5 L针对训练3．用打气筒将1 atm 的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积ΔV ＝500 cm 3，轮胎容积V ＝3 L ，原来压强p ＝1.5 atm.现要使轮胎内压强为p ′＝4 atm ，用这个打气筒要打气几次(设打气过程中空气的温度不变)( )A ．5次B ．10次C ．15次D ．20次解析：因为温度不变，可应用玻意耳定律的分态气态方程求解．pV ＋np 1ΔV ＝p ′V ，代入数据得1.5 atm ×3 L ＋n ×1 atm×0.5 L＝4 atm×3 L， 解得n ＝15，故答案选C. 答案：C统揽考情气体是高考的必考部分，这也说明本章在高考中所占比重比较大．本章习题在新课标高考中多以计算题的形式出现，而且是必考的一类题．考查内容：气体实验定律和理想气体状态方程，还要涉及压强计算和压强的微观表示方法．真题例析(2016·全国Ⅰ卷)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp 与气泡半径r 之间的关系为Δp ＝2σr，其中σ＝0.070 N/m.现让水下10 m 处一半径为0.50cm 的气泡缓慢上升．已知大气压强p 0＝1.0×105Pa ，水的密度ρ＝1.0×103kg/m 3，重力加速度大小g ＝10 m/s 2.(1)求在水下10 m 处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．解析：(1)由公式Δp ＝2σr ，得Δp ＝2×0.0705×10－3 Pa ＝28 Pa ，水下10 m 处气泡内外的压强差是28 Pa.(2)忽略水温随水深的变化，所以在水深10 m 处和在接近水面时气泡内温度相同． 由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2，① 其中V 1＝43πr 31，②V 2＝43πr 32，③由于气泡内外的压强差远小于水压，气泡内压强可近似等于对应位置处的水压，所以有p 1＝p 0＋ρgh 1＝2×105Pa ＝2p 0④ p 2＝p 0⑤将②③④⑤带入①，得2p 0×43πr 31＝p 0×43πr 32.气泡的半径与其原来半径之比的近似值为：r 2r 1＝32≈1.3.答案：(1)28 Pa (2)1.3针对训练(2015·全国Ⅰ卷)如图所示，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m 1＝2.50 kg ，横截面积为S 1＝80.0 cm 2，小活塞的质量为m 2＝1.50 kg ，横截面积为S 2＝40.0 cm 2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l ＝40.0 cm ，气缸外大气压强为p ＝1.00×105Pa ，温度为T ＝303 K ．初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为T 1＝495 K ，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度； (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．解析：(1)大小活塞缓慢下降过程，活塞外表受力情况不变，气缸内压强不变，气缸内气体为等压变化．初始：V 1＝L2(S 1＋S 2) T 1＝495 K末状态：V 2＝LS 2，T 2＝？由盖·吕萨克定律：V 1T 1＝V 2T 2代入数值可得：T 2＝330 K. (2)对大小活塞受力分析则有m 1g ＋m 2g ＋pS 1＋p 1S 2＝pS 2＋p 1S 1，可得p 1＝1.1×105Pa ，缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，气体体积不变，为等容变化 初状态：p 1＝1.1×105Pa ，T 2＝330 K ， 末状态：p 2＝？，T ＝303 K ，由查理定律p 1T 2＝p 2T，得p 2＝1.01×105Pa. 答案：(1)330 K (2)1.01×105Pa1． (多选)下列说法正确的是( )A ．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B ．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质C ．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D ．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体E ．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变解析：把一块晶体敲碎后，得到的小颗粒仍是晶体，故A 错；对于单晶体表现各向异性，故B 对；石墨和金刚石是同种元素，就是原子的排列不同而形成的不同晶体，故C 对；在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体例如石英，故D 对；在熔化过程中温度不变但内能会增加，故E 错．答案：BCD2．(多选)对下列几种固体物质的认识，正确的有( ) A ．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体B ．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C ．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D ．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 解析：熔化过程中，温度保持不变，温度不变不能说明有固定的熔点，所以A 正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形是由于液体的表面张力的作用，又因为受到重力作用，所以呈椭圆形，所以B 错误；沿晶格的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不尽相同，由此导致晶体在不同方向的物理化学特性也不同，这就是晶体的各向异性，所以C 错误，D 正确．答案：AD3．(2016·江苏卷)(多选)在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为( )A．压强变小B．压强不变C．一直是饱和汽D．变为未饱和汽解析：水上方蒸汽的气压叫饱和气压，只与温度有关，只要下面还有水，那就是处于饱和状态，饱和气压随着温度的降低而减小，A、C正确，B、D错误．答案：AC4．(2016·全国Ⅱ卷)一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。
粤教版高二选修33模块固体液体和气体
粤教版高二选修3-3 模块第二章固体、液体和气体《理想气体状态方程的应用》教学设计广东省云浮市新兴县惠能中学梁雪娥一、教学目标1. 能通过数学推导从玻意耳定律、查理定律和盖.吕萨克定律三个定律得到理想气体的状态方程；2. 能熟练运用理想气体的状态方程求解实际问题；3. 通过推导，初步了解数学物理方法，建立数学与物理学间的联系。
二、教学重点与难点熟练运用理想气体的状态方程求解实际问题三、知识点与学情分析本内容是粤教版选修3-3第二章第七、八节的内容，是3-3中比较难的一个知识点，对学生要求比较高，需要熟练掌握，重在应用。
学生在学习本节内容时，最大的问题是涉及的状态和物理量比较多，分不清给出的到底是哪个状态的哪个物理量，分不清哪个物理量变化了，哪个没有变化。
代入数据时，一方面容易代错数据，另一方面容易把摄氏温度当成热力学温度代入方程。
四、教学流程图五、教学过程 复习导入：1. 上一节课我们已经知道对气体进行研究和描述时，一般涉及三个物理量：体积、压强和温度。
2. 当研究对象的影响因素达到三个或三个以上时，我们一般采取控制变量法来研究。
3. 上节课我们通过控制变量法，得到了三条气体实验规律：①玻意耳定律（即等温変化）：一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比．即：p 1V 1＝p 2V 2或pV ＝恒量．②查理定律（即等容变化）:一定质量的气体，在体积保持不变的条件下，压强与温度成正比．即p 1T 1＝p 2T 2。
③盖.吕萨克定律(即等压变化):一定质量的气体，在压强保持不变的条件下，体积与温度成正比。
即V 1T 1＝V 2T 2.过渡：那么我们能不能把这三个规律合并成一个式子呢？例：如图所示，一定质量的某种理想气体经历了从A 到B 的一个等温过程，从B 到C 的一个等容过程学生活动：数学推导，合并成一个数学表达式教师讲解：联立①②式，消去两个方程中状态B 的压强，得到关系式C CA A A CP V P V T T = 因为A 、C 是气体的两个任意状态，所以上面的式子表明，一定质量的某种理想气体，从状态1变化到状态2时，尽管p 、V 、T 都可能改变，但压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
高中物理 2.6 气体状态参量同步备课课件 粤教版选修33
分子的平均动能(dòngnéng)就大，每个气体分子与器壁的碰撞
(可视作弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平
均速率大，在单位时间里器壁受气体分子撞击的次数就多，累计
冲力就大，气体压强就越大．
栏 目
链
(2)宏观因素．
接
①与温度有关：在体积不变的情况下，温度越高，气体的 平均动能(dòngnéng)越大，气体的压强越大；
(2)单位：国际单位Pa，常用单位还有标准大气压atm、毫米汞 柱 mmHg.
1 Pa＝1 N/m2，
1 atm＝1.013×105 Pa，
栏 目
链
1 mmHg＝133 Pa，
接
1 atm＝76 cmHg＝760 mmHg.
例1(双选)关于热力学温度，下列说法(shuōfǎ)正确的是( )
A．－23 ℃＝250 K
符号为K.热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一.0
K称为绝对零度，是低温的极限．
栏
③两种温度的关系：
目 链
接
T＝t＋273.15 K，一般(yībān)地表点不同，但分度方法相同，即ΔT＝Δt.
4．压强(p)
(1)定义：气体作用在器壁单位面积上的压力．
第十二页，共22页。
是相同的，故A、C正确，B错误；根据T＝t＋273 K可知摄
氏温度20 ℃的物体热力学温度为293 K ，D错误．
栏 目
链
答案：AC
接
第十六页，共22页。
考点2 气体压强(yāqiáng)的微观意义
1．气体压强产生的原因
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁
地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．气体的压强 栏
2017-2018学年高二物理粤教版选修3-3课件：第2章 固体、液体和气体-第6节
氢气球(如图教 2-6-1 所示)升空时，随着高度的增加，球内 氢气的压强、温度和体积都在变化．这些现象反映了气体压强、 体积、温度变化是相互联系的．你想了解其中的奥秘吗？本节首 先介绍描述气体的状态参量．
图教 2-6-1
●教学流程设计
课标解读
1.知道描述气体状态的 三个参量． 2.理解气体的体积、温 度和压强． 3.会计算气体的压强.
图 2-6-7
【审题指导】 整个装置静止，处于平衡状态，可分别取 a、 b 为研究对象，由受力平衡求出 A、B 的压强．
【解析】 设气体 A、B 产生的压强分别为 pA、pB，管截面 积 S，取液柱 h1 为研究对象，得
pAS＋ph1S＝p0S. 所以 pA＝p0－ph1＝(75－10)cmHg＝65 cmHg. 取液柱 h2 为研究对象，得 pBS＋Ph2S＝pAS. 所以 pB＝pA－ph2＝(65－5)cmHg＝60 cmHg.
(3)温度是物体内部分子热运动 平均动能 的标志．温度 的 数值表示法 叫温标．
日常生活中常用的温标是 摄氏温标 ，它的单位是 摄氏温 度 ，符号是 ℃ .在国际单位制中用 热力学 温标来表示温 度，叫做 热力学温度 ，用符号 T 表示，单位是 开尔文 ，两 种温标的关系为 T＝t＋273.15 K .
的压强．
●教学地位 教材通过生活中的实际问题，引出了描述气体状态的三个参 量．它们是三个实验定律计算的基础，也是高考热点之一.
(教师用书独具)
●新课导入建议 在生产和生活中，有很多现象与气体的状态及其变化有 关．例如，堵住打气筒的出气口往下压活塞，会感到越压越费劲， 同时气筒还会发热，这表明随着筒内空气体积的减小，压强在增 大，同时温度也在升高．
(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的 意义，对于个别分子，温度是没有意义的．
高中物理 第二章 固体、液体和气体 2.6 气体状态参量素材1 粤教版选修3-3
2.6 气体状态参量
理想气体(ideal gas)模型
1、理想气体是从实际气体抽象出来的一个物理模型，从宏观上讲是指在任何情况下严格遵守气体定律（理想气体状态方程）的气体称为理想气体.从微观上讲，理想气体的分子间除碰撞以外没有其他相互作用力；分子本身没有体积，即它所占据的全部空间认为都是可以被压缩的空间。
2、理想气体是为了研究问题方便抽象出来的理论模型,实际上是不存在的。
它反映的是实际气体在压强趋于零时的极限性质.从微观上讲,就是不考虑实际气体分子的自身体积和分子之间的相互作用；认为分子间以及分子与器壁间的碰撞是完全弹性碰撞．
理想气体的p α与v α严格相等，都等于1/273.15．
但在温度不太低，压强不太大的情况下，实际气体可当作理想气体处理。
也就是说一般情况下实际气体可当作理想气体来处理。
3、理想气体没有分子势能，内能只由温度及气体物质的量决定。
高中物理 第2章《固体 液体和气体》粤教版选修3-3
固体 液体 气体能力素质【例1】两端封闭内径均匀的直管长为L ，管中有一段长为h 的水银柱将管隔成两部分，已知L ＝4h ，如图13－89所示，在温度为27℃时，管A 上B 下竖直的放置，B 端气柱长L B ＝h ，若温度不变，B 不动，A 转过60°角时，B 端气柱长L ′B ＝2h ．问：当管A 上B 下竖直放置，温度77℃时，B 端气柱长L ′B ＝？(用h 表示)解析：以A 端和B 端气体为研究对象，根据题意和玻意耳定律：p A ·2h ＝p A ′·h 即p A ′＝2p A同理得：′＝……①p p B B 12 由于管竖直，故有＝＋，则′＝＋……②当转过°角时：′＝′＋°＝′……③p p h p h A 60p p hsin30B A B B A 121212p p h A A 由②③式得：′＝，与①式比较得：只有＝，即端p p p 0A A A A 12管内为真空．由此得B 端气体在27℃和77℃时压强均为h cmHg ，根据盖·吕萨克定律得：＝′L T L T B B 02 故′＝＝＝L T T L h h B B 2050030076 点拨：解答此题时分析出A 端为真空是关键，对于这样的问题，从探索题中应满足的条件入手是解题的重要途径．【例2】如图13－90所示，在固定的气缸A 和B 中分别用活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞面积之比S A ∶S B ＝1∶2，两活塞以穿过B 的底部和刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气缸都不漏气．初始时A 、B 中气体的体积皆为V 0，温度皆为T 0＝300K ，A 中气体压强p A ＝1.5p 0，p 0是气缸外的大气压强，现对A 加热，使其中气体的压强升高p A ′＝2.0P 0，同时保持B 中气体的温度不变，求此时A 中气体温度T A ′．解析：对活塞分析有：p A S A ＋p B S B ＝p 0(S A ＋S B ) ①p A ′S A ＋p B ′S B ＝p 0(S A ＋S B ) ②对B 中气体因发生等温变化，有p B ′·V B ＝p B V 0 ③对中气体有：′′＝④又＝⑤A P p T p V T V V S V V S A A A A A A B B00-- 联立以上各式，代入数据解得：T A ′＝500K点拨：气缸中用活塞封闭气体时，通常由活塞受力情况求气体压强，对两部分相关联的气体分别使用状态方程，再全力找出两部分气体的联系，这就是求解气体连结体问题的基本思路．点击思维【例3】长31cm 的均匀玻璃管上端开口，由齐上端口的水银柱在管内封闭着10cm 的空气柱，当时的大气压为75cmHg ，此时管内空气的密度为ρ1．若使玻璃管绕垂直于管子的水平轴在竖直面内慢慢地转过240°，则管内空气的密度变为ρ2，求管内空气前后两个状态的密度之比ρρ．12[误解]玻璃管转动前后的状态如图13－91(a)所示，慢慢转动，温度不变，由p 1V 1＝p 2V 2得(p 0＋h 1)L 1S ＝(p 0－h 2/2)L 2S 即(75＋21)×10＝[75－(31－L 2)/2]L 2解得＝∴ρρ＝＝＝L 14.4cm 14.4/10 1.4421212V V [正解一]玻璃管慢慢转过180°，从图13－92(b)所示状态(a)→(b)：由p 1V 1＝p b V b 得(p 0＋h 1)L 1S ＝(p 0－h 2)LS即(75＋21)×10＝75－(31－L)L 解得L ＝16cm h 2＝15cm再从状态(b)→(c)：由p b V b ＝p 2V 2得(p 0－h 2)LS ＝(p 0－h 2/2)L 2S 即(75－15)×16＝(75－7.5)L 2 解得＝则ρρ＝＝L 14.2cm 1.4221212L L [正解二]在解答一中，已解出h 2＝15cm ．再从状态(a)→(c)：p p 1122121275257575ρ＝ρ得ρ＝ρ∴ρρ＝+-. 1.42高考巡礼近年来高考涉及本章内容最多的是玻意耳定律，其次是气体状态方程．试题的特点往往是研究对象不单一，且状态描述复杂，特别是对压强的描述．气体部分的计算题难度比较大，另外近几年对气体状态变化的图象考查相对减少，我们在学习中要引起注意．【例4】(2001年全国)在一密封的啤酒瓶中，下方为溶有CO 2的啤酒，上方为纯CO 2气体，在20℃时，溶于啤酒中CO 2的质量为m A ＝1.050 ×10-3kg ，上方气体状态CO 2的质量为m B ＝0.137×10-3kg ，压强为p 0＝1标准大气压．当温度升高到40℃时，啤酒中溶解的CO 2的质量有所减少，变为m A ′＝m A －Δm ，瓶中气体CO 2的压强上升到p 1，已知：m m p p A A ′＝×．0.6012啤酒的体积不因溶入CO 2而变化，且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化．又知对同种气体，在体积不变的情况下与m 成正比．试计算p 1等于多少标准大气压(结果保留两位有效数字)解析：在40℃时，溶入啤酒的CO 2的质量为m A ′＝m A －Δm ……①因质量守恒，气态CO 2的质量为m B ′＝m B ＋Δm ……②由题设，′＝×……③由于对同种气体，体积不变时，与成正比，可得：＝′××……④m m p p p T p p m m A A B B 0.60m 1210313293 由以上各式解得＝×＝标准大气压．p p 1.610[.]106293313++m m m m AB A B 点拨：此题要充分利用题中给出的关系，建立表达式，是正确求解的关键．【例5】(2001年上海)如图13－93所示，一定量气体放在体积为V 0的容器中，室温为T 0＝300K ，有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A 、B 两室，B 室的体积是A 室的两倍，A 室容器上连接有一U 形管(U 形管内气体的体积忽略不计)，两边水银柱高度差为76cm ，右室容器中连接有一阀门K ，可与大气相通(外界大气压等于76cm 汞柱)求：(1)将阀门K 打开后，A 室的体积变成多少？(2)打开阀门K 后将容器内的气体从300K 分别加热到400K 和540K ，U 形管内两边水银面的高度差各为多少？解析：开始时＝大气压，＝(1)p 2V A0A0V 03打开阀门，A 室气体等温变化，p A ＝1大气压，体积V Ap A0·V A0＝p A V AV V A 0＝＝p V P A A A 0023(2)从T 0＝300K 升到T ，体积为V 0，压强为p A ，等压过程T 300450K ＝·＝×＝p T T V V A 00023 T 1＝400K ＜450K ，p A1＝p A ＝p 0，水银柱的高度差为零．从T ＝450K 升高到T 2＝540K 等容过程．p T p T T p T A A A ＝＝＝×＝大气压2225401450p 1.2A2T 2＝540K 时，水银高度差为15.2cm ．。
2024-2025学年高中物理第二章固体、液体和气体第6节气体状态量教案粤教版选修3-3
开场提问：“你们知道气体状态量是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”
展示一些关于气体状态量的图片或视频片段，让学生初步感受气体的魅力或特点。
简短介绍气体状态量的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2.气体状态量基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解气体状态量的基本概念、组成部分和原理。
内容逻辑关系
-压强的定义：单位面积上气体分子对容器壁的撞击力。
-体积的定义：气体分子所占据的空间大小。
-温度的定义：气体分子平均动能的度量。
-压强与体积的关系：在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
-压强与温度的关系：在体积不变的情况下，压强与温度成正比。
-体积与温度的关系：在压强不变的情况下，体积与温度成正比。
3.针对气体状态量之间的关系，可以通过实际案例和实验现象引导学生理解并应用，提高学生的实际问题解决能力。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：教师通过讲解气体状态量的概念、理想气体状态方程的推导等理论知识，帮助学生建立正确的认知框架。
2.讨论法：学生分组讨论实验现象和问题，促进学生之间的交流与合作，培养学生的批判性思维和问题解决能力。
过程：
讲解气体状态量的定义，包括其主要组成元素或结构。
详细介绍气体状态量的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。
3.气体状态量案例分析（20分钟）
目标：通过具体案例，让学生深入了解气体状态量的特性和重要性。
过程：
选择几个典型的气体状态量案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解气体状态量的多样性或复杂性。
2024-2025学年高中物理第二章固体、液体和气体第6节气体状态量教案粤教版选修3-3
2020-2021学年高中物理第二章固体、液体和气体第六节气体状态参量学案粤教版选修3-3
第六节气体状态参量1。
知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义． 2.在知道温度物理意义的基础上，知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算．3。
知道气体的体积及其单位，并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强．一、体积1．定义气体分子所能达到的___________空间,也就是气体充满的容器的___________容积。
2．单位：1 m3＝___________103 L＝___________106 mL。
气体的体积等于容器的容积,不等于所有气体分子的体积之和．为什么气体分子可以自由移动？提示：由于气体分子间距离较大,分子间除碰撞外，其相互作用可认为是零，所以气体分子可以自由移动．二、温度1．意义温度宏观上表示物体的___________冷热程度，在微观上表示___________分子热运动的激烈程度，是分子___________平均动能的标志．温度高的物体,分子的___________平均动能大，但___________平均速率不一定大．2．两种温标(1)摄氏温标：规定1标准大气压下冰水共存的温度为___________0℃、水的沸点为___________100℃，在0 ℃和100 ℃之间分成100等份，每一等份就是___________1℃，这种表示温度的方法就是___________摄氏温标．摄氏温度用t表示．(2)热力学温标:热力学温标是___________开尔文创立的，把－273.15 ℃作为热力学温标的零点(叫绝对零度)，热力学温度用T表示．热力学温度与摄氏温度的关系是___________T＝t＋273。
15 （K），可近似表示为T＝___________t＋273 (K）．3．测量：用温度计来测量．4．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能ε成___________正比,即___________T＝aε（a为比例常数).三、压强1．意义：大量___________分子频繁地碰撞器壁，气体作用在器壁单位面积上的___________压力就是气体的压强p＝F/S。
2018-2019学年高中物理 第二章 固体、液体和气体 第六节 气体状态参量优质课件 粤教版选修3
由于人体内血压接近大气压，要想使输液不停止，就 必须给瓶内补充空气，插空针头就是使内外空气相通，从 而保证瓶内气压为一个大气压值．
1．带活塞气缸压强的求法． (1)气缸开口向上：
(3)气体的分子数越多，气体的压强就越的压强( ) A．是由气体重力产生的 B．是由气体分子间相互作用(引力和斥力)产生的 C．是由大量分子频繁碰撞器壁产生的 D．当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体 压强将减小为零 答案：C
拓展一 温度与温标 1．如何来确定一个温标？并以“摄氏温标”的确定 为例加以说明． 提示：确定一个温标时首先要选择一种测温的物质， 根据这种物质的某个特性来制造温度计．例如，可以根据 水银的热膨胀来制造水银温度计，这时我们规定细管中水 银柱的高度与温度的关系是线性关系；
则压强：p＝mSg＋p0＝p0＋ρgh， h 表示汞柱时：p＝p0＋h. b．类似开口向上的弯管：
pS＝mg＋p0s， 则压强：p＝mSg＋p0＝p0＋ρgh， h 表示汞柱时：p＝p0＋h.
(2)开口向下：
a．对水银柱受力平衡，类似开口向下的气缸： p0S＝mg＋pS， 又由：m＝ρV＝ρhS， 则压强：p＝p0－mSg＝p0－ρgh， h 表示汞柱时：p＝p0－h.
Δt＝ΔT 判断，可知 A、D 正确，B、C 错误． 答案：AD
知识点二 压强
提炼知识
1．定义． 气体作用在器壁单位面积上的压力． 2．单位． 在国际单位制中，单位是帕斯卡，符号 Pa． 常用单位有：1 atm＝1.013×105 Pa. 1 mmHg＝133 Pa； 1 atm＝76 cmHg＝760 mmHg.
高中物理 2.6 气体状态参量课件 粤教版选修33
体的压强为
()
A．p＝p0＋MSg B．p＝p0＋M＋S mg C．p＝p0－MSg D．p＝mSg
答案(dáàn) C
图2－6－4
第二十三页，共24页。
课堂(kètáng) 讲义
解析 以缸套为研究对象，有pS＋Mg＝p0S，所以封闭气体的
压强p＝p0－
Mg S
，故应选C.对于活塞封闭气体类问题压强的求
第八页，共24页。
课堂(kètáng)讲 义
• 2．温标 • (1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热
力学温标． • (2)温标的建立，第一选择某种具有测温属
性的测温物质，第二确定测温物质随温度变 化的函数关系；第三(dì sān)确定温度零点与 分度的方法．
第九页，共24页。
课堂(kètáng)讲
• (2)宏观因素 • ①与温度有关：温度越高，气体的平均动能越
大；
• ②与体积有关：体积越小，气体分子的密度越 大．
• [温馨提示] (1)容器内气体压强的大小与重力 无关．与液体压强不同，液体的压强由液体的 重力产生，在完全失重(shī zhòng)的状态下， 容器中气体压强不变，而液体的压强消失．
小(biàn xiǎo) • D．压强变小(biàn xiǎo)时，分子间的平均
距离可能变小(biàn xiǎo)
第十六页，共24页。
课堂(kètáng) 讲义
• 三、封闭气体压强(yāqiáng)的计算 • 1．液柱封闭气体 • 等压法：同种液体在同一深度液体的压强
(yāqiáng)相等，在连通器中，灵活选取等压面， 利用两侧压强(yāqiáng)相等求解气体压强 (yāqiáng)．如图2－6－1甲所示，同一液面C、 D两处压强(yāqiáng)相等，故pA＝p0＋ph；如 图2－6－1乙所示，M、N两处压强(yāqiáng) 相等．故有pA＋ph2＝pB，从右侧管看，有 pB＝p0＋ph1.
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第六讲气体状态参量[目标定位] 1.知道描述气体状态的三个参量.2.理解气体的体积、温度和压强.3.会计算气体的压强.4.理解压强的微观意义 .一、气体的体积1.定义气体分子所能达到的空间，也就是气体充满的容器的容积.2.单位国际单位制中，体积的单位为立方米，符号：m3，常用的单位还有升、毫升，符号分别为L、mL.1L＝10－3m3＝1dm3；1mL＝10－6m3＝1cm3.二、温度和温标1.温度：物体内部分子热运动平均动能的标志.2.温标：温度的数值表示法，一般有摄氏温标和热力学温标两种，国际单位制中，用热力学温标表示温度.3.热力学温度：用热力学温标表示的温度，单位：开尔文，符号：K.4.热力学温度和摄氏温度的大小关系T＝t＋273.15K，近似表示为T＝t＋273K.5.两种温标比较(1)两种温标的零点选取不同，热力学温标的零点在摄氏温标的－273.15℃.(2)两种温标的分度，即每一度的大小相同.三、压强1.定义：气体作用在器壁单位面积上的压力.2.单位：(1)国际单位：帕斯卡，简称：帕，符号：Pa,1Pa＝1N/m2.(2)常用单位：标准大气压(符号：atm)和毫米汞柱(符号：mmHg).1atm＝1.013×105Pa＝760mmHg.3.决定压强的因素(1)宏观上跟气体的温度和体积有关.(2)微观上跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关.解决学生疑难点______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________一、温度与温标1.对温度的理解(1)宏观上，表示物体的冷热程度.(2)微观上，反映分子热运动的激烈程度，温度是分子平均动能大小的标志.[温馨提示] (1)分子平均动能大，在宏观上表现为物体的温度高.物体温度的高低，是物体全部分子的平均动能大小的标志.温度是大量分子热运动的集体表现，是含有统计意义的；对于个别分子来说，温度是没有意义的.(2)同一温度下，不同物质的分子平均动能都相同，但是由于不同物质分子的质量不尽相同，所以分子运动的平均速率大小不相同.2.温标(1)常见的温标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标.(2)温标的建立，第一选择某种具有测温属性的测温物质，第二确定测温物质随温度变化的函数关系；第三确定温度零点与分度的方法.(3)摄氏温标和热力学温标摄氏温标：以冰水混合物(标准大气压下)的温度为零摄氏度，水的沸点(标准大气压下)为100摄氏度进行分度建立摄氏温标.热力学温标：以－273.15℃为0K，温度单位：1K＝1℃，建立的温标.二者关系：①T＝t＋273.15K，粗略表示T＝t＋273K②ΔT＝Δt，即单位大小相等[温馨提示] 热力学温度单位开尔文是国际单位制中的基本单位，热力学温标的零值是低温的极限，永远达不到.例1下列关于热力学温度的说法中正确的是( )A.－33℃＝240KB.温度变化1℃，也就是温度变化1KC.摄氏温度与热力学温度都可能取负值D.温度由t℃升至2t℃，对应的热力学温度升高了273K＋t答案AB解析本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系.T＝273K＋t，由此可知：－33℃＝240K，故A、B选项正确；D中初态热力学温度为273K＋t，末态为273K＋2t，温度升高了t K，故D选项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为0～－273℃，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C选项错误，本题应选A、B.借题发挥本题易错选C、D项，热力学温度的零度(绝对零度)是低温的极限，永远达不到，只能接近，故热力学温度不会出现负值.T＝t＋273K而不是ΔT＝Δt＋273K.二、气体压强的微观意义1.气体压强产生的原因单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力.气体的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.2.决定气体压强大小的因素(1)微观因素①气体分子的密度：气体分子密度(即单位体积内气体分子的数目)大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就多，气体压强就越大；②气体分子的平均动能：气体的温度高，气体分子的平均动能就大，每个气体分子与器壁的碰撞(可视作弹性碰撞)给器壁的冲力就大；从另一方面讲，分子的平均速率大，在单位时间里器壁受气体分子撞击的次数就多，累计冲力就大，气体压强就越大.(2)宏观因素①与温度有关：温度越高，气体的平均动能越大；②与体积有关：体积越小，气体分子的密度越大.[温馨提示] (1)容器内气体压强的大小与重力无关.与液体压强不同，液体的压强由液体的重力产生，在完全失重的状态下，容器中气体压强不变，而液体的压强消失.(2)容器内气体的压强与大气压强也不同，大气压强是由重力产生的，且随高度的增大而减小.例2对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小答案BD解析从微观上看，气体压强决定于分子的平均动能和分子密度(分子平均间距)两个因素，所以B、D正确.三、封闭气体压强的计算1.液柱封闭气体等压法：同种液体在同一深度液体的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用两侧压强相等求解气体压强.如图1甲所示，同一液面C、D两处压强相等，故p A＝p0＋p h；如图乙所示，M 、N 两处压强相等.故有p A ＋2h p ＝p B ，从右侧管看，有p B ＝p 0＋1h p .图12.活塞封闭气体选与封闭气体接触的活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡条件求压强.如图2甲所示，气缸横截面积为S ，活塞质量为M .在活塞上放置质量为m 的铁块，设大气压强为p 0，试求封闭气体的压强.图2以活塞为研究对象，受力如图乙所示. 由平衡条件得：Mg ＋mg ＋p 0S ＝pS ， 即：p ＝p 0＋M ＋m gS. 例3 如图3所示，竖直放置的U 形管，左端开口右端封闭，管内有a 、b 两段水银柱，将A 、B 两段空气柱封闭在管内.图3已知水银柱a 长h 1为10cm ，水银柱b 两个液面间的高度差h 2为5cm ，大气压强为75cmHg ，求空气柱A 、B 的压强分别是多少？ 答案 65cmHg 60cmHg解析 设管的横截面积为S ，选a 的下端面为参考液面，它受向下的压力为(p A ＋h 1)S ，受向上的大气压力为p 0S ，由于系统处于静止状态，则(p A ＋h 1)S ＝p 0S ，所以p A ＝p 0－h 1＝(75－10)cmHg ＝65cmHg ， 再选b 的左下端面为参考液面，由连通器原理知： 液柱h 2的上表面处的压强等于p B ， 则(p B ＋h 2)S ＝p A S ，所以p B ＝p A －h 2＝(65－5)cmHg ＝60cmHg.例4 如图4所示，活塞的质量为m ，气缸的质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住一定质量的气体，气缸和活塞间无摩擦，活塞面积为S ，大气压强为p 0，则封闭气体的压强为( )图4A.p ＝p 0＋Mg SB.p ＝p 0＋M ＋m gSC.p ＝p 0－Mg SD.p ＝mg S答案 C解析 以气缸为研究对象，有pS ＋Mg ＝p 0S ，所以封闭气体的压强p ＝p 0－Mg S，故应选C.温标与温度1.关于热力学温度和摄氏温度，以下说法正确的是( ) A.热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位 B.温度升高了1℃就是升高了1K ＋273K C.物体的温度由本身决定，数值与所选温标无关 D.0℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273K 答案 AD2.下列说法正确的是( )A.气体对器壁的压强在数值上等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力B.气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均作用力C.气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小D.单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大答案 A解析 气体压强为气体分子对器壁单位面积的撞击力，故A 正确；平均作用力不是压强，B 错误；气体压强的大小与气体分子的平均动能和气体分子密集程度有关，故C 、D 错.气体压强的计算3.求图中被封闭气体A 的压强.其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中.大气压强p 0＝76cmHg.(p 0＝1.01×105Pa ，g ＝10m/s 2，ρ水＝1×103kg/m 3)答案 (1)66cmHg (2)71cmHg (3)81cmHg (4)1.13×105Pa解析 (1)p A ＝p 0－p h ＝76cmHg －10cmHg ＝66cmHg. (2)p A ＝p 0－p h ′＝76cmHg －10×sin30°cmHg＝71cmHg. (3)p B ＝p 0＋2h p ＝76cmHg ＋10cmHg ＝86cmHgp A ＝p B －1h p ＝86cmHg －5cmHg ＝81cmHg.(4)p A ＝p 0＋ρ水gh ＝1.01×105Pa ＋1×103×10×1.2Pa＝1.13×105Pa.(时间：60分钟)题组一 温度与温标1.下列有关温标的说法中正确的是( )A.温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的B.不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C.温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D.热力学温标是从理论上规定的 答案 AD解析不同温标下，同一温度在数值上可能不同，A正确；相同的冷热程度，用不同的温标表示，数值可以是不同的，B错；热力学温标是从理论上做出的规定，C错、D正确.2.关于温度的物理意义，下列说法中正确的是( )A.温度是物体冷热程度的客观反映B.人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低C.热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体D.热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体答案AD解析温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确、B错误；热传递的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有热量，C错误、D正确.3.下列有关温度的说法正确的是( )A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B.用两种温度表示温度的变化时，两者的数值相等C.1K就是1℃D.当温度变化1℃时，也可以说成温度变化274K答案AB解析温标是用来定量描述温度的方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，两种温标表示同一温度时，数值不同，但在表示同一温度变化时，数值是相同的.若物体的温度升高1K，也可以说物体的温度升高1℃，但在表示物体的温度时，物体的温度为1K不能说成物体的温度为1℃.题组二压强的微观解释4.在一定温度下，当一定质量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于( )A.单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B.气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小C.每个分子对器壁的平均撞击力都变小D.气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小答案 A解析温度不变，一定质量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体的压强减小，A正确，B、C、D错误.5.如图1所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)( )图1A.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B.两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C.甲容器中p A＞p B，乙容器中p C＝p DD.当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大答案 C解析甲容器压强产生的原因是液体受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；液体的压强p＝ρgh，h A＞h B，可知p A＞p B，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，故p C＝p D，C对；当温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D增大，D错.6.下面关于气体压强的说法正确的是( )①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力③从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关④从宏观角度看，气体压强的大小跟气体的温度和体积有关A.只有①③对B.只有②④对C.只有①②③对D.①②③④都对答案 D解析大量气体分子对容器壁撞击产生了压强，①选项正确；气体分子的速率不尽相同，因此气体分子对容器壁的作用力不尽相同，应取平均值，②选项正确；气体压强与单位时间内分子撞击容器壁单位面积上的分子数有关，即跟体积有关；气体压强也与分子撞击容器壁的压力有关，即与气体分子的平均动能有关，即与气体的温度有关，③④选项正确.故选D项. 题组三封闭气体压强的计算7.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，如图2所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是( )图2A.此时封闭气体的压强是(L＋h)cmHgB.此时封闭气体的压强是(H－h)cmHgC.此时封闭气体的压强是(H＋h)cmHgD.此时封闭气体的压强是(H－L)cmHg答案 B解析利用等压法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强p＋p h＝p0，得p＝p0－p h，即p＝(H－h)cmHg，故B项正确.8.如图3所示，一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置，圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计一切摩擦，大气压为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为( )图3A.p0＋Mg cosθ/SB.p0/S＋Mg cosθ/SC.p0＋Mg cos2θ/SD.p0＋Mg/S答案 D解析以圆板为研究对象，如图所示，竖直方向受力平衡.p A S′cosθ＝p0S＋Mg，S′＝S/cosθ，所以p A(S/cosθ)cosθ＝p0S＋Mg，所以p A＝p0＋Mg/S.故此题应选D选项.9.如图4所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)( )图4A.p0－ρg(h1＋h2－h3)B.p0－ρg(h1＋h3)C.p 0－ρg (h 1＋h 3－h 2)D.p 0－ρg (h 1＋h 2) 答案 B解析 需要从管口依次向左分析，中间气体压强比管口低ρgh 3，B 端气体压强比中间气体低ρgh 1，所以B 端气体压强为p 0－ρgh 3－ρgh 1，选B 项.10.一圆柱形气缸静置于地面上，如图5所示，气缸筒的质量为M ，活塞的质量为m ，活塞的面积为S ，大气压强为p 0.现将活塞缓慢向上提，求气缸刚离开地面时气缸内气体的压强.(忽略气缸壁与活塞间的摩擦)图5答案 p 0－MgS解析 法一 题目中的活塞和气缸均处于平衡状态， 以活塞为研究对象，受力分析如图甲所示， 由平衡条件，得F ＋pS ＝mg ＋p 0S . 以活塞和气缸整体为研究对象， 受力分析如图乙所示，有F ＝(M ＋m )g ， 由以上两个方程式，得pS ＋Mg ＝p 0S ， 解得p ＝p 0－Mg S.法二 以气缸为研究对象，受力分析如丙图所示， 则有p 0S ＝pS ＋Mg ， 解得p ＝p 0－Mg S.11.若已知大气压强为p ，在图6中各装置均处于静止状态，求被封闭气体的压强.11图6答案 甲：p 0－ρgh 乙：p 0－32ρgh丙：p 0＋ρgh 1解析 在甲图中，以高为h 的液柱为研究对象，由二力平衡知： p 气·S ＝－ρghS ＋p 0·S得p 气＝p 0－ρgh在图乙中，以B 液面为研究对象，有：p A ＋ρgh ·sin60°＝p B ＝p 0得p 气＝p A ＝p 0－32ρgh在图丙中，以液面B 为研究对象，由二力平衡得：p A ·S ＝(p 0＋ρgh 1)·S得p 气＝p A ＝p 0＋ρgh 1。