2018-2019学年粤教版选修3-32.6气体状态参量作业
物理粤教版高二年级选修3-3第二章第6节体状态参量课堂练习
第六节 物体状态参量
1. 关于气体的性质，下列说法正确的是（ ）
A. 气体的体积与气体的质量成正比
B. 气体的体积与气体的密度成正比
C. 体的体积就是所有分子体积的总和
D. 气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关，只决定于容器的容积
2. 如图所示，活塞质量为M ，横截面积为S ，上表面水平，下表面与水平成α角摩擦不计，外界大气压为p o ，被封闭气体的压强为（ ）
A. p o —Mgcos α/S
B. p o cos α—Mg/S
C. p o —Mg/S
D. p o —Mgcos 2α/S
3. 水平放置的两活塞用连杆相连静止，两活塞面积分别S A 与S B ，不计摩擦，两气缸内
气体的压强比为（ ）
A. 1﹕1
B. S A ﹕S B
C. S B ﹕S A
D. 以上答案都不是
4．封闭在容器内的理想气体，温度升高时(不考虑容器的热膨胀)，下列说法正确的是
A ．气体的密度增大
B ．在单位时间内，作用于器壁单位面积上分子数增多
C ．气体分子每碰撞一次壁的平均冲量将增大
D ．气体内能将增大
5．如图所示，一端封闭竖直放置的U 形玻璃管，封闭
端有—段空气柱，开口端B 的水银柱内有一段空气柱h 2cm ，
压强p B ，管中各段的水银高度均以厘米为单位。
设当时的大
气压强为p 0cmHg ，则A 端空气柱的压强p A 等于
A ．p 0＋h 1＋h 2＋h 3－h 4
B ．p 0＋h 1＋h 3－h 4
C ．p 0＋h 1＋p B ＋h 3－h 4
D ．p 0＋h 2－h 4
答案：1. D 2. C 3. C 4. BCD 5. B。
2018粤教版高中物理选修(3-3)2.6《气体状态参量》课时作业
第六节气体状态参量1．在研究气体的性质时，可以用气体的________、________、________来描述气体的状态，描述气体状态的物理量称为气体的____________．2．体积是气体分子所能达到的________，也就是气体充满的容器的________．3．温度是物体内部分子热运动____________的标志．温度的________________叫温标．日常生活中常用的温标是____________，它的单位是____________，符号是________．在国际单位制中用__________温标来表示温度，叫做______________，用符号________表示，单位是__________，两种温标的关系为______________．4．从分子动理论的观点来看，气体的压强是大量气体分子________________的结果．理想气体的压强p与分子平均动能ε和单位体积的分子数n的乘积成正比，即p＝23nε.5．关于气体的体积下列说法正确的是( )A．气体的体积就是所有气体分子体积的总和B．气体的体积与气体的质量成正比C．气体的体积与气体的密度成反比D．气体的体积等于气体所在容器的容积6．关于温度的物理意义，下列说法正确的是( ) A．人们如果感到某个物体很冷，说明这个物体温度很低B．物体温度越高，分子平均速率越大C．温度是分子平均动能的标志D．就某个分子来讲，温度越高，动能越大7．关于气体的压强，下列说法错误的是( )A．气体的压强是由气体分子频繁碰撞容器壁产生的B．气体的压强是由气体的重力产生的C．气体的压强数值上等于作用在单位面积器壁上的压力D．气体的压强大小取决于气体的温度与分子密度【概念规律练】知识点一热力学温度和摄氏温度1．(双选)关于热力学温度，下列说法中正确的是( ) 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＋t2．关于热力学温标，说法错误是( )A．热力学温标是一种更为科学的温标B．热力学温标的零度为－273.15℃，叫绝对零度C．气体温度趋近于绝对零度时其体积为零D．在绝对零度附近气体已液化，所以它的压强不会为零知识点二气体压强的微观解释3．对一定质量的理想气体，下列四个论述中正确的是( )A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大4．(双选)一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为( )A．气体分子的平均动能增大B．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多C．气体分子数增加D．气体的分子数密度加大【方法技巧练】封闭气体压强的计算方法5．求图1中被封闭气体A的压强．图中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在平衡状态，大气压强p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2)．图16.图2如图2所示，一个壁厚可以不计、质量为M的汽缸放在光滑的水平地面上，活塞的质量为m，面积为S，内部封有一定质量的气体．活塞不漏气，不计摩擦，外界大气压强为p0，若在活塞上加一水平向左的恒力F(不考虑气体温度的变化)，求汽缸和活塞以相同加速度运动时，缸内气体的压强为多大？1．描述气体状态的参量是指( )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2．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，气体压强将减小为零3．关于热力学温标和摄氏温标( )A．热力学温标中的每1K与摄氏温标中每1℃大小相等B．热力学温度升高1K大于摄氏温度升高1℃C．热力学温度升高1K小于摄氏温度升高1℃D．某物体摄氏温度10℃，即热力学温度10K4．某同学觉得一只气球体积比较小，于是他用打气筒给气球继续充气．据有关资料介绍，随着气球体积的增大，气球膜的张力所产生的压强逐渐减小，假设充气过程气球内部气体的温度保持不变，且外界大气压强也不变，则充气气球内部气体( )A．压强增大B．单位体积内分子数增多C．单位体积内分子数减少D．分子的平均动能增大5．对于地面所受到的大气压强，甲说：“这个压强就是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力”，乙说：“这个压强是由地面附近那些做规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”．下列判断正确的是( ) A．甲说得对B．乙说得对C．甲、乙说得都对D．甲、乙说得都不对6．容积不变的容器内封闭着一定质量的气体，当温度升高时( )A．每个气体分子的速率都增大B．单位时间内气体分子撞击器壁的次数增多C．气体分子对器壁的撞击在单位面积上的个数增多D．以上说法都不正确7．将H2、N2、O2三种气体分别放入不同容器中，使它们的温度、密度相同，则其压强p大小的关系符合(原子质量：H：1、N：14、O：16)( )A．p(H2)>p(O2)>p(N2)B．p(O2)>p(N2)>p(H2)C．p(H2)>p(N2)>p(O2)D．p(N2)>p(O2)>p(H2)8．如图3所示，图3密闭汽缸内装有某种气体，则气体对缸内壁A、B两点产生的压强分别为p A、p B，若在完全失重状态下，气体对汽缸内壁两点的压强为p A′、p B′则( )A．p A>p B，p A′>p B′B．p A<p B，p A′＝p B′C．p A＝p B，p A′＝p B′D．无法确定9.图4如图4所示，U形管的A端封有气体，B端也有一小段气体．现有一条小铁丝插入B端气体，轻轻搅动，使B部分上下两块水银柱相连接，设外界温度不变，则A端气柱的( ) A．压强增大B．压强减小C．体积减小D．体积不变10．(双选)图5如图5所示，用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口端向下插入水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的重力与管壁的厚度不计，此时弹簧秤的读数( )A．等于进入试管内的H高水银柱的重力B．等于外部大气压与内部空气对试管平底部分的压力之差C．等于试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力D．等于上面A、C所述的两个数值之差11.图6如图6所示，有一压力锅，锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10－6m2，限压阀重为0.7N．使用该压力锅对水消毒，根据下列水的沸点与气压关系的表格，分析可知压力锅内的最高水温约为(大气压强为1.01×105Pa)( )图7如图7所示，开口竖直向上的玻璃管下端有一段被水银柱封闭了的空气柱，此时玻璃管正具有一向下的加速度a，若大气压强用p0表示，封闭气体压强用p表示，若a＝g，则p________p0.(填“>”或“<”或“＝”)13．如图8所示，重G1＝20N的活塞将一部分气体封闭在汽缸内，活塞可以在汽缸内无摩擦地滑动，活塞的横截面积为S＝100cm2，外界大气压强p0＝1.0×105Pa(g取10m/s2)．图8(1)活塞上物体重G2＝200N，求汽缸内气体压强p1.(2)活塞受到竖直向上拉力F的作用，拉力F＝10N，求汽缸内气体压强p2.(3)将汽缸悬挂起来，汽缸及活塞均保持静止，求汽缸内气体压强p3.(4)将活塞悬挂起来，汽缸及活塞均保持静止，汽缸质量M＝10kg，汽缸壁厚度可忽略不计，求汽缸内气体压强p4.答案课前预习练1．体积压强温度状态参量2．空间容积3．平均动能数值表示法摄氏温标摄氏度℃热力学热力学温度T开尔文T ＝t＋273.15K4．频繁碰撞器壁5．D6．C [人体感受到物体的冷热程度，一方面取决于被感受物体的温度，另一方面还与被感受物体单位时间内放出(或吸收)给人体的热量的多少有关，例如冬天温度相同的铁块和木块，摸上去铁块感觉更冷一些，故A不正确．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越高，而分子平均速率还与分子质量有关，故B错，C正确．研究单个分子动能大小无意义，因单个分子动能是时刻变化的，温度升高时，这个分子动能可能变大，也可能变小，故D错．]7．B [气体的压强是由大量气体分子永不停息地、频繁地碰撞器壁产生的．]课堂探究练1．AB [本题主要考查热力学温度与摄氏温度的关系．T＝273 K＋t，由此可知：－33℃＝240 K，A正确，同时B正确；D中初态热力学温度为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度变化t K，故D错；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错．]方法总结(1)熟练应用T＝t＋273K是解决有关摄氏温度与热力学温度换算的基础．(2)就一个分度来说，1℃和1K相等，即ΔT＝Δt.(3)对于同一个温度来说，用不同的温标表示，数值不同，这是因为零值选取不同．2．C [本题考查热力学温标的性质．热力学温标在科学计算中特别体现在热力学方程中，使方程更简单，更科学，A对；B是热力学温标的常识，正确；气体趋近于绝对零度时，已液化，但有体积，故其压强不为零，C错，D对．]方法总结热力学温标中的绝对零度是低温极限，在接近0K时，所有物体都被液化或凝固．3．B [当分子的热运动变剧烈时，分子的平均动能、平均速率变大，使气体产生的压强有增大的趋势；如果同时气体的体积也增大，这将使分子的密集程度减小，使气体的压强有减小的趋势．因此，只告诉分子的热运动变剧烈这一条件，气体的压强是变大、变小还是不变是不确定的．同理，当分子间的平均距离变大时，分子的密集程度减小，使气体的压强有减小的趋势；若同时气体的温度升高，分子的平均速率增大，将使每次的碰撞对器壁的冲力增大，使气体的压强有增大的趋势．显然在只知道分子间的平均距离增大的情况下，无法确定压强的变化结果．]方法总结 决定气体压强的因素 (1)微观因素①气体分子的密集程度：气体分子的密集程度(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，压强就大．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中给器壁的冲力就大；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，压强就大． (2)宏观因素①与温度有关：在体积不变的情况下，温度越高，分子的平均动能越大，气体的压强就越大． ②与体积有关：在温度不变的情况下，体积越小，气体分子的密集程度越大，气体的压强就越大．4．BD [一定质量的气体等温压缩，分子的平均动能不变，气体分子的总数不变，故A 、C 错；气体压强增大是因为气体分子数密度加大，使单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多，故B 、D 正确．]5．(1)66cmHg (2)71cmHg (3)81cmHg 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＋p h 2＝76cmHg ＋10cmHg ＝86cmHgp A ＝p B －p h 1＝86cmHg －5cmHg ＝81cmHg方法总结 静止或匀速运动系统中压强的计算，一般选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，列平衡方程求气体压强． 6．p 0＋MFM ＋m S解析 设稳定时汽缸和活塞以相同加速度a 向左做匀加速运动，这时缸内气体的压强为p ，分析它们的受力情况，分别列出它们的运动方程为 汽缸：pS －p 0S ＝Ma ① 活塞：F ＋p 0S －pS ＝ma ②将上述两式相加，可得系统加速度a ＝Fm ＋M将其代入①式，化简即得封闭气体的压强为p ＝p 0＋MM ＋m ·F S＝p 0＋MFM ＋m S方法总结 (1)当系统加速运动时，选与封闭气体接触的物体如液柱、汽缸或活塞等为研究对象，进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强． (2)压强关系的实质反映力的关系，力的关系由物体的状态来决定．课后巩固练 1．B2．C [气体的压强是大量气体分子热运动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．]3．A [热力学温标和摄氏温标尽管是不同标准的计数方式，但仅是起点不同，热力学温标中变化1 K 与摄氏温标中变化1℃是相同的，故A 选项正确；B 、C 选项错误；摄氏温度为10℃的物体，热力学温度为283 K ，D 选项错误，故选A.]4．C [随着气球体积的增大，气球膜的张力所产生的压强逐渐减小，充气气球内部气体的压强减小，故选项A 是错误的．温度不变，分子平均动能不变，压强减小，所以单位体积内分子数减少，故选项B 、D 是错误的，选项C 是正确的．] 5．C 6.B7．C [气体的压强是气体分子对器壁频繁碰撞产生的，从微观角度考虑，气体压强的大小由两个因素决定：一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度(即单位体积内分子的个数)．将H 2、N 2、O 2三种气体分别放入不同的容器中，由于它们的温度相同，所以它们分子热运动的平均动能相同，而它们压强的大小是由分子的密集程度决定的，分子越密集，气体的压强就越大．它们的密度相同，即单位体积内气体的质量m 相同，由于不同气体的摩尔质量M 不同，所以，单位体积内气体的摩尔数n 也就不同．由n ＝mM可知，由于M (O 2)>M (N 2)>M (H 2)，所以有n (O 2)<n (N 2)<n (H 2)，p (O 2)<p (N 2)<p (H 2)．] 8．C9．D [p A ＝p 0＋ρgh ，A 的压强不变，温度不变，故A 端气柱的体积不变．]10．BC [取试管平底部分为研究对象有：pS ＋F 弹＝p 0S ，弹簧对试管的拉力F 弹＝p 0S －pS ，故B 项正确；而试管内封闭气体的压强p ＝p 0－ρgh ，代入上式，得F 弹＝p 0S －(p 0－ρgh )S ＝ρghS ，故C 项正确．]11．C [由表格数据知，气压越大，沸点越高，即锅内最高温度越高．对限压阀分析受力，当mg ＋p 0S ＝pS 时恰好要放气，此时p ＝mg S ＋p 0＝0.77.0×10－6＋p 0＝2.01×105Pa 达到最大值，对应的最高温度为122℃.] 12．＝解析 以水银柱为研究对象，分析其受力，利用牛顿第二定律得，气体对液柱的压力与大气压对液柱的压力相等，由F ＝pS 知，内部压强p 与大气压p 0相等．另外，根据水银柱所处的状态为完全失重，由重力产生的一切效果都消失，即水银柱不再产生压强，因而封闭气体的压强跟大气压相等．13．(1)1.22×105Pa (2)1.01×105Pa (3)9.8×104Pa (4)9×104Pa解析(1)对活塞：p1S＝p0S＋G1＋G2所以p1＝1.22×105 Pa.(2)对活塞：F＋p2S－p0S－G1＝0，所以p2＝1.01×105 Pa.(3)对活塞：p0S－p3S－G1＝0所以p3＝9.8×104 Pa.(4)对活塞：T＋p4S－G1－p0S＝0，又因为T＝G1＋Mg 所以p4＝9×104Pa.。
气体的状态参量(高中物理粤教版选修3-3第二章第一节)
• 4、既然气体压强是大量气体分子频繁碰撞 器壁的结果，那么，从微观角度来看，气 体压强的大小跟什么因素有关呢？ • （1）和气体分子的 平均动能有关 • （2）和气体分子 密集程度有关
P=2nε/3
4.压强的单位：
在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡（Pa） 1 Pa = 1 N / m 气体压强的单位在实际中还会见到“标准大气压” （符号是atm）和“毫米汞柱”（符号是 mmHg）, 1atm = 1.013 × 105 Pa，1mmHg = 133 Pa. 液体压强的计算P=ρg h（ρ为密度，h为竖直高度) P=ρg h=13.6 × 103 ×9.8 ×0.76Pa = 1.013 × 105 Pa
• 用热力学温度和摄氏温度表示温度的间隔 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. • 3.热力学温度与摄氏温度的 数量关系 T= t + 273.15K, 粗略地表示 T= t + 273K .
K
0C
276
275 274 273
3
2 1 0
0 T t
- 273
三、体积
四、压强
• 1.压强是描述气体力学特性的宏观参量. • 2.气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气 体的压强.用符号P表示. • 气体分子做无规则热运动，对器壁频繁撞 击而产生压力.用打气筒把空气打到自行车 的车胎里去，会把车胎胀得很硬，就是因 为空气对车胎有压力而造成的. • 3.气体压强产生的原因：大量气体分子对器 壁频繁碰撞而产生的.
【例题3】当大气压为76cmHg时,求如图(1) 被汞柱封闭气柱的压强P.
6cm 600
• 把一个气球放到冰箱里，气球里面 的气体的体积、温度、压强都会变 化。 • 对于一定质量的气体来说，如果温 度、压强和体积都不变，我们说气 体处于一定的状态中。如果三个量 中有两个发生变化，或者三个都发 生变化，我们就说气体的状态发生 了改变。
粤教版高中物理选修3-3 同步导学案：第2章 第6节 气体状态参量
第六节气体状态参量学习目标重点难点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. 1．描述气体状态的三个参量(体积、温度、压强)的意义．(重点)2．气体压强的有关计算．(重点)3．气体压强的计算及微观解释．(难点)一、体积和温度1．基本知识(1)在研究气体的性质时,可以用气体的体积、温度、压强来描述气体的状态,描述气体状态的物理量称为气体的状态参量．(2)体积是气体分子所能达到的空间,也就是气体充满容器的容积．在国际单位制中,体积的单位是m3.常用单位间的换算关系：1 L＝10－3 m3＝1 dm3,1 ml＝10－6 m3＝1 cm3.(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.2．思考判断(1)气体体积就是所有气体分子体积的总和．(×)(2)温度越高,所有的分子运动越快．(×)(3)一个物体的温度由10 ℃升高到20 ℃,与它从288 K升高到298 K所升高的温度是相同的．3．探究交流摄氏温标的1 ℃与热力学温标的1 K大小相同吗？【提示】热力学温标与摄氏温标零点选择不同,但它们的分度方法,即每一度的大小是相同的．二、压强1．基本知识(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 Pa1 mmHg＝133 Pa1 atm＝76 cmHg＝760 mmHg.(3)决定因素①从微观角度来看：气体的压强与气体分子的密集程度和分子的平均动能有关．②从宏观角度来看：气体的压强与气体的体积和温度有关．2．思考判断(1)由于气体分子运动的无规则性,因此密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能不相等．(2)一定质量的气体,体积一定时,气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大．(3)气体的分子数越多,气体的压强就越大．(×)3．探究交流夏日轮胎的气压最好比正常气压值低10%左右．在长时间高速行车时,应行驶一段路程后,在阴凉处冷却一下轮胎．午间酷热行车时,应适当降低车速．此外,注意轮胎的承载能力,千万别超载．你知道这是为什么吗？【提示】胎内气体压强会随温度变化而变化．温度和温标【问题导思】1．温度升高,是不是每个分子的动能都增大？2．温度相同的物体,其分子的平均速率相等吗？3．摄氏温标与热力学温标的零点相同吗？1．“温度”的两种含义宏观角度温度表示物体的冷热程度,这样的定义带有主观性,因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的,往往是不准确的热平衡角度温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的．热平衡定律指出,两个系统相互处于热平衡时,存在一个数值相等的物理量,这个物理量就是温度,这样的定义更具有科学性(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．(3)同一温度下,不同物质(如铁、铜、水、木……)的分子平均动能都相同,但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尽相同．3．两种温标的比较名称比较项目摄氏温标热力学温标零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15 ℃温度名称摄氏温度热力学温度温度符号t T单位名称摄氏度开尔文单位符号℃K(1)T＝t＋273.15 K,粗略表示：T＝t＋273 K关系(2)ΔT＝Δt1．热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一,它的单位属基本单位．2．热力学温度的单位,大小等于摄氏温度的1 ℃,在表示温差时,1 K＝1 ℃；在表示温度时却不相符,即ΔT＝Δt,但T≠t.3．摄氏温度中零上表示比0 ℃高,零下表示比0 ℃低,通常用正负表示．4．热力学温标的零值是低温的极限,永远达不到．(双选)关于热力学温度,下列说法中正确的是( )A．－33 ℃＝240 KB．温度每变化1 ℃,也就是温度变化了1 KC．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t＋273(K)【解析】T＝t＋273 K―→A正确ΔT＝Δt―→B正确，D错误绝对零度达不到―→C错误【答案】AB热力学温标和摄氏温标是温度的两种不同的表示方法,对同一温度来说,用不同的温标表示数值不同,这是因为它们零值的选取不同,但两种温标表示的温差一定相同.1．关于热力学温度和摄氏温度,以下说法不正确的是( )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1 KC．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273 K【解析】热力学温度的单位K是国际单位制中七个基本单位之一,A对；用摄氏温标与热力学温标表示同一物体的温度数值不同,摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15 K,可知C错,D对；两种温标每一度的含义相同,即1 ℃＝1 K,B对．【答案】 C气体压强的微观解释及计算【问题导思】1．气体压强与哪些因素有关？2．用水银柱封闭的气体,其压强与水银柱的长度有什么关系？3．用活塞封闭的气体,其压强如何计算？1．微观解释气体压强是大量分子运动的宏观表现,气体的压强就是大量分子频繁碰撞器壁,器壁单位面积上所受分子碰撞的平均作用力．2．气体压强的决定因素(1)微观因素①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大．②气体分子的平均动能：气体的温度越高,气体分子的平均动能就越大,每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲,分子的平均速率越大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计冲力就越大,气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：温度越高,气体的压强越大． ②与体积有关：体积越小,气体的压强越大．3．理想气体压强公式：p ＝2nε3式中n ＝NV ,是单位体积内的分子数,表示分子分布的密集程度；ε是分子的平均动能．4．气体压强的计算 (1)玻璃管水银柱模型①直玻璃管中水银柱封闭气体的压强：设气体压强为p,大气压强为p 0,水银柱长设为Δh ,则A B CA ：p ＝p 0＋ΔhB ：p ＝p 0C ：p ＝p 0－Δh②“U 形管”中封闭气体的压强A BA ：p ＝p 0＋ΔhB ：p ＝p 0－Δh(2)汽缸活塞模型设活塞质量为m,重力加速度为g,活塞面积为S,汽缸质量为M,则p ＝p 0＋mg S p ＝p 0－MgS③汽缸在光滑水平面上⎩⎪⎨⎪⎧F ＝M ＋maF －pS ＝ma ⇒p ＝MFM ＋m S1．水银柱和汽缸静止时,用“平衡法”确定压强,水银柱和汽缸有加速度时,用牛顿第二定律确定． 2．水银柱模型,压强的单位一般用cmHg ；汽缸模型,压强的单位一般用国际单位Pa 或标准大气压atm.如图所示,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 长为10 cm,水银柱b 两个液面间的高度差为5 cm,大气压强为75 cmHg,求空气柱A 、B 产生的压强．【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p A 、p B ,管截面积S,取液柱h 1为研究对象,得 p A S ＋ph 1S ＝p 0S.所以p A ＝p 0－ph 1＝(75－10)cmHg ＝65 cmHg. 取液柱h 2为研究对象,得p B S ＋Ph 2S ＝p A S.所以p B ＝p A －ph 2＝(65－5)cmHg ＝60 cmHg. 【答案】 p A ＝65 cmHg p B ＝60 cmHg若取的是一个参考液片,则液片自身重力不计；若选取的是某段液柱或固体,则它们自身的重力也要考虑.一般的计算步骤为：选取研究对象,分析对象的受力情况,建立力的平衡方程,若可消去横截面积,则进一步得到压强平衡方程,最后解方程得到封闭气体压强,计算时注意单位的正确使用.2.如图所示,活塞的质量为m,汽缸的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,汽缸和活塞间无摩擦,活塞面积为S.大气压强为p 0.则封闭气体的压强为( )A ．p ＝p 0＋mg/SB ．p ＝p 0＋(M ＋m)g/SC ．p ＝p 0－Mg/SD ．p ＝mg/S【解析】 以汽缸为研究对象,则Mg ＋pS ＝p 0S 解得p ＝p 0－MgS ,故C 正确．A 、B 、D 错误．【答案】 C气体压强微观解释有关气体压强,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 【审题指导】 解答本题应把握以下三点：(1)温度是分子热运动平均动能大小的标志．(2)气体分子密集程度的大小与气体体积有关．(3)气体压强的决定因素为气体分子密集程度与平均动能．【解析】气体的压强与温度和体积有关．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,气体的体积也可能增大,也可能减小．同理,当分子的密集程度增大时,分子平均动能也可能减小,压强的变化不能确定．故选D.【答案】 D1．气体压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生的．2．气体的压强与两个因素有关：一是气体分子的平均动能,二是气体分子的密集程度．1．下列各组参量哪些能决定气体的压强( )A．气体的体积和分子总数B．分子密集程度和温度C．分子总数和分子的平均动能D．分子密度和分子种类【解析】决定气体压强的微观因素是分子密集程度和分子平均动能,所以B对．【答案】 B2．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【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,气体的压强减少,A正确,B、C、D错误．【答案】 A3．关于温度的物理意义,下列说法正确的是( )A．人们如果感到某个物体很冷,说明这个物体温度很低B．物体温度越高,分子平均速率越大C．温度是分子平均动能的标志D．就某个分子来讲,温度越高,动能越大【解析】人体感受到物体的冷热程度,一方面取决于被感受物体的温度,另一方面还与被感受物体单位时间内放出(或吸收)给人体的热量的多少有关,例如冬天温度相同的铁块和木块,摸上去铁块感觉更冷一些,故A不正确．温度是分子平均动能的标志,温度越大,分子平均动能越高,而分子平均速率还与分子质量有关,故B错,C正确．研究单个分子动能大小无意义,因单个分子动能是时刻变化的,温度升高时,这个分子动能可能变大,也可能变小,故D错．【答案】 C4.如图所示,粗细均匀的U形管的A端是封闭的,B端开口向上．两管中水银面的高度差h＝20 cm.外界大气压强为76 cmHg.求管中A端封闭气体的压强．【解析】对液柱h由平衡条件有,p0S＝p A S＋p h S.式中p0、p A、p h分别代表大气压强、A端气体压强和h高水银柱产生的压强．由上式可得：p0＝p A＋p h⇒p A＝p0－p h＝(76－20) cmHg＝56 cmHg.【答案】56 cmHg。
物理粤教版高二年级选修3-3第二章第6节体状态参量教学课件
（3）对于被活塞封闭在容器中的气体来说，一般要取活 塞为研究对象，进行受力分析，而把气体压强对活塞的 压力作为所受外力中的一个，通过计算确定出气体的压 强．
例2：大气压强为P0 ，质量不计的横截面 积为S的活塞上放一质量为m的物体，求 气缸内的气体的压强。 m
对活塞受力分析
PS mg
PS=mg+P0S
h
②类型：1）汞柱试管型：
对汞柱受力分析： P0S
ρ hsg ps 列平衡方程
P0S=ρ hsg+PS
∴P=P0-ρ gh
若汞柱有竖直向上加速度a，则方程为
P0-ρ hsg-PS=ρ hsa
∴P=P0-ρ h(g+a)
气体压强的微观解释
1 ．气体压强产生的原因：是大量气体分子对 器壁的频繁碰撞而产生的． 气体的压强就是大量气体分子作用在器 壁单位面积上的平均作用力。 2．影响气体压强的因素 （1）微观——气体分子的平均动能和分子的 密集程度。 （2）宏观——气体温度和体积。
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热力学方面的公式．明确了绝对零度（零开） 是低温的极限，只能无限接近，不能达到．
四、压强：描述气体的力学性质
1 ．压强：气体作用在器壁单位面积上的压力 叫做气体的压强．用符号p表示． 2 ．气体压强产生的原因：是大量气体分子对 器壁的频繁碰撞而产生的． 3．压强的单位：在国际单位制中是帕斯 卡．简称帕（ Pa） 1Pa＝1N/m2．常用的单 位 还 有 ： 标 准 大 气 压 （ atm）、 厘 米 汞 柱 （cmHg）或毫米汞柱（mmHg）． 1atm＝76cmHg ＝760mmHg ＝1.013×105Pa 1mmHg ＝133Pa
1．关于密闭容器中气体的压强，下列说
高中创新设计物理粤教版选修3-3：2-6 气体状态参量 题组训练
第六节气体状态参量(时间：60分钟)题组一温度与温标1．(双选)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．(双选)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．(2019·南京)(双选)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．1 K就是1 ℃D．当温度变化1 ℃时||，也可以说成温度变化274 K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1 K||，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1 K||，而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2－6－6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2－6－6A．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2－6－7所示||，已知大气压强为H cmHg||，下列说法正确的是()图2－6－7A．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2－6－8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2－6－8A．p0＋Mg cos θ/SB．p0/S＋Mg cos θ/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′cos θ＝p0S ＋Mg||，S′＝S/cos θ||，所以p A(S/cos θ)cos θ＝p0S＋Mg||，所以p A＝p0＋Mg/S.故此题应选D选项．9．如图2－6－9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2－6－9A．p0－ρg(h1＋h2－h3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1＋h3－h2)D．p0－ρg(h1＋h2)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ρgh3||，B端气体压强比中间气室低ρgh1||，所以B端气体压强为p0－ρgh3－ρgh1||，选B项．10．一圆柱形气缸静置于地面上||，如图2－6－10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p0.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2－6－10答案p0－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||，受力分析如下图甲所示||，由平衡条件||，得F＋pS＝mg＋p0S.以活塞和气缸整体为研究对象||，受力分析如下图乙所示||，有F＝(M＋m)g||，由以上两个方程式||，得pS＋Mg＝p0S||，解得p＝p0－MgS.法二以气缸为研究对象||，受力分析如丙图所示||，则有p0S＝pS＋Mg||，解得p＝p0－MgS.11．若已知大气压强为p||，在图2－6－11中各装置均处于静止状态||，求被封闭气体的压强．图2－6－11答案甲：p0－ρgh乙：p0－32ρgh丙：p0＋ρgh1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 ＋p0·S得p气＝p0－ρgh在图乙中||，仍以B液面为研究对象||，有：p A＋ρgh·sin 60°＝p B＝p0得p气＝p A＝p0－32ρgh在图丙中||，以液面B为研究对象||，由二力平衡得：p A·S＝(p0＋ρgh1)·S得p气＝p A＝p0＋ρgh1。
26气体状态参量每课一练(粤教版选修3-3).docx
2. 6气体状态参量每课一练（粤教版选修3- 3 ）【课堂训练】1.关于温度的概念，下述说法中止确的是（）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，则物休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2.描述气体状态的参量是指（）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3.（2012 •安阳高二检测）关于气体的体积和气体的压强的说法止确的是（）A.气体的体积是所有气休分子体积的总和B.气体的体积与气体的质量和分子体积有关C.气体的压强决定丁•气体的质量和温度D.气体的压强决定于气体的密度和温度4•如图所示，气缸A屮封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，活塞的横截面积为S, B上放一重物C, B与C的总重为G,大气压为po.求缸内气体的压强.【课后巩固】5. （双选）下列说法正确的是（）A. 一定质量的气体的体积是不变的B. 气体的体积等于所有气体分子的体积之和C. 气体的温度升高，气体分子的平均动能增大D. 封闭容器内气体对各个方向的压强大小相等6. 下列关于密封在容器中的气体的压强的说法正确的是（）A. 是由于气体分子之间存在斥力而产生的B. 是气体分子间的引力产生的C ・温度降低时，气体的压强可能增人D. 当容器自由下落吋，气体的压强将减小为零7. （2012 -佛山高二检测）关于决定气体压强大小的因素，下列说法中 止确的是（）A. 气体的体积和气体的密度B.气体的质量和气体的种类C. 气体分了密度和气体的温度D.气体分了质量和气体分了的A • • % .......... ...CB速度8•如图所示，两端开口的U形玻璃管中，右侧直管内有一部分空气被一段水银柱H与外界隔开.若再向左边的玻璃管中注入一些水银，平衡后，贝I」（）A.U形玻璃管下部两边水银面的高度差减小B.U形玻璃管下部两边水银面的高度差增大C.U形玻璃管下部两边水银面的高度差不变D.U形玻璃管右边玻璃管内的气体体积减小9.（双选）（2012 •南宁高二检测）下列关于温度的描述正确的是（）A.理论上讲，温度可以低于0 K,但技术上尚未实现B.温度是表示物体冷热程度的物理量C.温度相同的物体，它们的分子平均速率一定相同D.温度可以用摄氏温标表示，也可以用热力学温标表示10・（双选九、y两容器中装有相同质量的氮气，已知x容器中氨气的温度高于y容器中氨气的温度，但压强却低于y容器中氨气的压强. 由此可知（）A.x容器中氨气分子的平均动能一定人于y容器中氨气分子的平均动能B.x容器中每个氨气分子的动能一定大于y容器中每个氮气分子的动能C.两容器中氮气分子的密集程度相同D.x容器中氨气分子的热运动一定比y容器中氨气分子的热运动剧烈11.由于高压锅内的压强大，温度高,食物容易煮烂•若已知某高压锅的限压阀质量为0. 06 kg,锅内气体的最高压强可达1.83X 105 Pa,则排气孔的直径是多少?若压强每增加3. 6X103 Pa,水的沸点相应增加1 °C,则锅内最咼温度可达到多少度?(PQ-105 Pa)答案解析1.【解析】选A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A2.【解析】选B.气体状态参量是指温度、压强和体积，B对.3.【解析】选D.气体的体积等于容器的容积，与气体的质量、分子体积无关•气体的压强从宏观上来说取决于气体的温度和密度.4.【解析】取活塞及重物C为研究对象，由力的平衡条件得p)S+G=pS , 故P = Po+|-答案：Po+|5 .【解析】选匚D.气体的体积与容器有关，是可以变化的,A错误；气体分子之间有很大的空间，气体分子本身的体积很小,B错误;温度是分子平均动能大小的标志，气体温度升高,气体分子平均动能增大,C 正确;气体分子对各个方向的平均作用力大小是相等的，则气体对各个方向的压强大小也是相等的，D正确.6.【解析】选C气体的压强是由大量的气体分子对器壁的频繁碰撞产生的,不是分子力产生的•决定气体压强的因素有温度和单位体积内的分子数•容器自由下落对气体压强无影响，C正确，故选C.【变式备选】对于封闭在气缸内的一定质量的气体，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气体分子的平均速率减小D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变【解析】选B.气体的体积不变，对于一定质量的气体,单位体积内的分子数不变；当温度升高时，分子的平均速率增大，每秒内撞击单位面积器壁的分子数增加，撞击力增大,压强必增大•因此，B项正确，人U D均不正确.7.【解析】选C.决定气体压强大小的微观因素是分子密集程度和分子平均动能，温度是分子平均动能的标志，故C对，A氏D都错.&【解析】选C由右管内封闭气体的压强平衡条件知，其压强等于外界大气压强Pb与高H的水银柱产生的压强之和，即P=R)+P H.根据连通器原理，左管内水银面与右管密闭气体下方水银面高度差应为H当向左管内再注入一些水银后，由于右管上方水银柱高度是H,密闭气体的压强不变，所以左、右两管下部水银面高度差不变•由于密闭气体的温度不变、压强不变，所以它的体积也不会变化.9.【解析】选氏D.无论是理论上，还是技术上,0 K都不可能达到,A 错误;从宏观上，温度表示物体的冷热程度，从微观上,温度是分子平均动能大小的标志，故B正确,C错误;温度可以有多种不同的表示方法，摄氏温标和热力学温标仅是其中的两种，故D正确.10.【解析】选人D•温度是分子平均动能的标志，A正确；分子平均动能大，并不是每个分子的动能都大，B错误；由分子热运动的微观特点知，D正确；由于气体的压强由分子的密集程度和分子的平均动能共同决定，所以X容器中氨气分子的密集程度小，故C错.【总结提升】气体压强产生原因的微观解释大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强•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•所以从分子动理论的观点看来, 气体的压强就等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.11.【解题指南】解答本题应注意以下三点：(1)以限压阀为研究对象，对限压阀进行受力分析，根据平衡条件列方程.(2)在一个标准大气压下，水的沸点为100 °C,使用高压锅时，锅内气体压强增大，水的沸点升高,分析锅内水的沸点时，应从100。
【金版学案】高中物理 2.6 气体状态参量知能演练 粤教版选修3-3
第六节气体状态参量基础达标1．(双选)关于气体体积的说法，正确的是( )A．所有气体分子的活动空间B．每个分子活动空间的总和C．盛装气体的容器的容积D．所有气体分子体积大小的总和解析：根据气体的体积就是指气体分子所能达到的空间，也就是气体所充满的容器的容积，A、C正确， B错误；气体分子间还有间隔，也是气体体积的范围内，所有气体分子体积大小的总和小于气体体积，D错误．答案：AC2．(双选)下列有关热力学温度与摄氏温度的关系的说法中，正确的是( )A．10 ℃用热力学温度表示是10 KB．10 ℃用热力学温度表示是283 KC．升高10 ℃用热力学温度表示是升高10 KD．升高10 ℃用热力学温度表示是升高283 K解析：由摄氏温度和热力学温度的关系T＝t＋273 K可知，10 ℃＝283 K，A错误，B 正确；热力学温度与摄氏温度只是起点不同，它们的分度值还是相同的，升高10 ℃，热力学温度表示也是升高10 K，C正确，D错误.答案：BC3．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( ) A．气体的密度增大B．气体的压强不变C．气体分子的平均动能减小D．气体分子每秒撞击单位面积器壁的数目增多解析：封闭气缸内，容积不变，气体质量不变，所以气体密度不变，A错；温度升高，分子平均动能增加，每秒钟撞击单位面积器壁的分子数增多，对器壁的撞击力变大，压强变大，所以B、C错，D对．答案：D4．关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是( )A．是由于气体分子相互作用产生的B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的C．是由于气体的重力产生的D．气体温度越高，压强就一定越大解析：从气体分子运动论的观点来看，气体压强是大量的气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，B正确，A、C错误．气体压强跟气体分子的平均动能(温度)和分子的密集程度有关，若体积不变，即分子的密集程度不变，温度越高，分子的平均动能越大，压强才越大，D错误．答案：B5．对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是( )A．当分子热运动变剧烈时，压强必增大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间平均距离变大时，压强必变大D．当分子间平均距离变大时，压强必变小解析：分子热运动变剧烈，表明气体温度升高，分子平均动能增大，但不知气体的分子数密度怎么变化，故压强的变化趋势不明确，A错，B对；分子的平均距离变大，表明气体的分子数密度变小，但因不知此时分子的平均动能怎么变，故气体的压强不知怎么变化，C、D错．答案：B能力提升6．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解析：气体的压强与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，或者说，一是温度，二是体积，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，气体的体积可能也增大，使得分子密集程度减小，所以压强可能增大，也可以减小．同理，当分子的密集程度增大时，分子平均动能也可能减小，压强的变化不能确定．综上所述，正确选项为D.答案：D7．下表是某地1～7月份气温与气压的对照表，则7月份与1月份相比( )B．空气分子无规则热运动减弱了C．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D．单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了解析：由表知，平均气温越高，平均气压越小，而温度越高，分子无规则运动应加剧，故A、B错；由气体压强的决定因素知，压强减小的原因是单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数减少了，故选D.答案：D8．对于一定质量的气体，若用N表示单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子个数，则( )A．当体积减小时，N必定增加B．当体温度升高时，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可能不变解析：对一定质量的气体，单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数只与体积和分子的平均速率(或温度)有关，A 、B 错误．当压强不变时，气体在器壁单位面积上的平均冲击力不变，温度变化，分子的体积也一定变化，分子的平均速率变化，则N 必定变化，C 正确，D 错误．答案：C9．如图所示，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 ，则(大气压强为p 0)( )A ．封闭气体的压强p ＝p 0＋mg SB ．封闭气体的压强p ＝p 0＋()M m g S+C ．封闭气体的压强p ＝p 0－Mg SD ．封闭气体的压强p ＝mg S解析：以缸套为研究对象，如图所示，根据平衡条件有：Mg ＋pS ＝p 0S ，pS ＝p 0S －Mg ，所以p ＝p 0－MgS，C 正确．答案：C大气压强大气压强与气体压强不同．气体压强指的是封闭气体对容器壁的压强，气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁持续的、无规则撞击产生的．气体压强与温度和体积有关．温度越高，气体压强越大，反之则气体压强越小；一定质量的物体，体积越小，分子越密集．大气压强是指地球上某个位置的空气产生的压强．地球表面的空气受到重力作用，由此而产生了大气压强．地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小．大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小．通常情况下，在2千米以下，高度每升高12米，大气压强降低1毫米水银柱．气体和液体都具有流动性，它们的压强有相似之处．大气压向各个方向都有，在同一位置各个方向的大气压强相等．但是由于大气的密度不是均匀的，所以大气压强的计算不能应用液体压强公式.被密封在某种容器中的气体，其压强是大量的做无规则运动的气体分子对容器壁不断碰撞而产生的．它的大小不是由被封闭气体的重力所决定的．地球周围包着一层厚厚的空气，它主要是由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和氦、氖、氩等气体混合组成的，通常把这层空气的整体称之为大气．它上疏下密地分布在地球的周围，总厚度达1 000千米．所有浸在大气里的物体都要受到大气作用于它的压强，就像浸在水中的物体都要受到水的压强一样．大气压产生的原因可以从不同的角度来解释．课本中主要提到的是：空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强．细致一些讲：第一，由于地球对空气的吸引作用，空气压在地面上，就要靠地面或地面上的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用，单位面积上受到的大气压力，就是大气压强；第二，可以用分子运动的观点解释，因为气体是由大量的做无规则运动的分子组成，而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞．每次碰撞，空气分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压，单位体积中含有的分子数越多，相同时间内空气分子对物体表面单位面积上碰撞的次数越多，因而产生的压强也就越大．利用分子运动论的观点，可以解释为什么大气层不均匀分布能造成大气压下高上低的现象.通常情况下，表示气体压强的常用单位有帕斯卡、毫米水银柱(毫米汞柱)、厘米水银柱(厘米汞柱)、标准大气压，它们的符号分别是Pa、mmHg、cmHg、atm.气体压强与体积的关系：这里所说的气体压强并不是指大气压强，而是指一定质量的气体的压强．由于气体的压强实质上是大量的做无规则运动的气体分子与容器壁不断碰撞而产生的，因此当其他条件不变的情况下，气体体积减小会使气体分子与容器壁碰撞的次数增多而使压强增大．在温度不变时，一定质量的气体体积越小，压强越大；体积越大，压强越小．沸点与大气压的关系：实验表明，一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高，同种液体的沸点不是固定不变的．说水的沸点是100 ℃时，必须强调是在标准大气压下.由于气压随高度减小，所以水的沸点随高度降低，例如：海拔1 000米处水沸点约97 ℃，3千米处约91 ℃；在海拔8 848米的珠穆朗玛峰顶，水在72 ℃就可以沸腾；因而，在高山上烧饭要用不漏气的高压锅，锅内气压可以高于标准大气压，使水沸点高于100 ℃，不但饭熟得快，还可以节省燃料．。
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2.6 气体状态参量作业
一、单项选择题
1．描述气体状态的参量是指()
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
解析：选B.气体状态参量是指温度、压强和体积，B正确．
2．关于温度，下列说法正确的是()
A．温度升高1 ℃，也可以说温度升高1 K
B．温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T升至2T
C．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度D．随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到
解析：选A.由T＝t＋273.15 K可知，A正确；B错；绝对零度永远不会达到，C、D错．
3．把摄氏温标和热力学温标作成函数关系图(如图所示)，正确的是()
解析：选C.要解本题必须正确理解摄氏温标和热力学温标之间的转化关系，综合分析得C正确．
4．有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强
为(大气压强p0＝76 cmHg)()
A．76 cmHg B．82 cmHg
C．88 cmHg D．70 cmHg
解析：选A.水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能
用平衡条件来处理，水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝g sin θ，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p0S＋mg sin θ－pS＝ma，
故p＝p0.
5．下列各组物理量哪些能决定气体的压强()
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
解析：选B.气体的压强是由大量分子碰撞容器壁而引起
的，气体分子的密集程度越大(即单位体积内分子数越多)，
在单位时间内撞击单位面积器壁的分子就越多，则气体的压
强就越大．另外气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁时
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，汽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p0.则封闭气体的压强为()
A．p＝p0＋mg/S B．p＝p0＋(M＋m)g/S
C．p＝p0－Mg/S D．p＝mg/S
解析：选C.对汽缸缸套进行受力分析，如图所示．
由平衡条件可得：p0S＝Mg＋pS
所以p＝p0－Mg
S故C项正确．
7．某未密闭房间的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时()
A．室内空气的压强比室外的小
B．室内空气分子的平均动能比室外的大
C．室内空气的密度比室外的大
D．室内空气对室外空气做了负功
解析：选B.因为室内、外相通，内、外压强始终相等，A错误；温度是分子平均动能的标志，室内温度高，分子平均动能大，B正确；室内原有空气体积
膨胀对外做功，密度减小，C、D错误．
二、双项选择题
8．关于温度的物理意义，下列说法正确的是()
A．人们如果感到某个物体越冷，说明这个物体温度越低
B．温度越高，物体分子平均速率不一定越大
C．温度是分子平均动能的标志
D．就某个分子来讲，温度越高，动能越大
解析：选BC.宏观上温度表示物体的冷热程度，微观上温度表示分子热运动平均动能的标志，不同物体的分子质量不同，因而平均速率可能不同，A错误，B、C正确；就某个分子而言，运动是不确定的，温度越高，某时刻动能有可能还减小，D错误．
9．一个系统的温度由200 K升高到300 K，另一个系统的温度由200 ℃升高到300 ℃，则有关这两个温度及其变化的说法正确的是()
A．它们升高了相同的温度B．它们升高的温度不同
C．它们后来的温度相同D．它们后来的温度不同
解析：选AD.由T＝t＋273.15 K和两种温标下温度的变化特点Δt＝ΔT判断，可知A、D正确，B、C错误．
☆10.如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，a态是汽缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是汽缸从容器中移出后，在室温(27 ℃)中达到的平衡状态，气体从a态变化到b 态的过程中大气压强保持不变．下列说法中正确的是()
A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B．与a态相比，b态的气体分子对活塞的平均压力较大
C．与a态相比，b态的气体分子对活塞的平均压力较小
D．a、b两态的气体分子对活塞的平均压力相等
解析：选AD.对活塞受力分析可知p＝p0＋mg/S，大气压强p0不变，活塞质
量m、面积S亦不变，可知由a态
到b态是等压过程，a态温度低，故气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多，才维持压强不变，故A对．由压强的定义，a、b两态的气体分子对活塞的平均压力相等，D正确．三、非选择题
11．如图所示，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长为10 cm，水银柱b 两个液面间的高度差为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的压强．解析：设气体A、B产生的压强为p A、p B，横截面积为S，取h1液柱为研究对象，得
p A S＋p h1S＝p0S
所以p A＝p0－p h1＝75 cmHg－10 cmHg＝65 cmHg
取液柱h2为研究对象，得
p B S＋p h2S＝p A S
所以p B＝p A－p h2＝65 cmHg－5 cmHg＝60 cmHg.
答案：65 cmHg60 cmHg
☆12.如图所示，上端封闭下端开口的竖直玻璃管，以a＝2 m/s2的加速度上升，水银柱的长为10 cm，封闭一段空气柱，水银柱与玻璃管保持相对静止．已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，水银的密度ρ＝1.36×104 kg/m3，g取10 m/s2，求管内封闭气体的压强．
解析：设玻璃管的内横截面积为S，管内空气柱压强为p，此
时水银柱在竖直方向上受到向上的大气压力F0＝p0S，向下的重力G＝mg＝ρhSg，管内空气的压力F＝pS，如图所示，由牛顿第二定律，有F0－G－F＝ma，
即p0S－pS－ρhSg＝ρhSa，得p＝p0－ρ(g＋a)h ＝(1.0×105－1.36×104×12×0.1) Pa
＝8.4×104 Pa.
答案：8.4×104 Pa。