2019-2020学年度最新高中物理第二章固体液体和气体第七节气体实验定律Ⅰ教学案粤教版选修3_3

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2020-2021学年高中物理第二章固体、液体和气体第七节气体实验定律(Ⅰ)学案粤教版选修3-3

第七节气体实验定律（Ⅰ）1。

了解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系． 2.会通过实验的手段研究问题，探究物理规律,体验科学探究过程．3。

能利用玻意耳定律解决气体等温变化问题．一、气体等温变化的实验规律1．等温过程：气体在温度不变的情况下发生的状态变化过程．2．探究等温变化规律（1）研究对象：被封闭在注射器内的___________气体．（2)数据采集：体积可由注射器的刻度直接读出,对应的压强可通过与计算机连接的压强传感器和数据采集器自动完成并输入计算机．多次改变活塞位置，待压强计示数稳定后,记录对应压强和体积数据．(3）数据处理：应用计算机,点击“绘图”,生成压强与体积关系图线和压强与体积倒数的关系图线．(4)分析图线,得出结论：压强与体积成反比．二、玻意耳定律1．内容：___________一定质量的气体，在___________温度不变的情况下，压强和体积成___________反比．2．公式：pV＝常量或p1V1＝___________p2V2．3．条件：气体的___________质量一定，___________温度不变．三、气体等温变化的p－V图象和p－错误!图象（即等温线)1．图象（如图所示)2．特点：一定质量的气体在温度不变时，由于压强与体积成___________反比，在p－V图上等温线应为___________双曲线,在p－错误!图上等温线应为___________过原点的直线．如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,判断t1、t2的高低．提示：根据热胀冷缩的原理，在相等的压强下,温度升高时气体要膨胀,即两条等温线的pV乘积不相等，pV乘积大的那条温度高，t1〈t2。

玻意耳定律的理解及应用1．成立条件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定律，只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立．2．常量的意义：p1V1＝p2V2＝常量C该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越大．3．应用玻意耳定律的思路与方法（1）选取一定质量的气体为研究对象，确定研究对象的始末两个状态．(2)表示或计算出初态压强p1、体积V1；末态压强p2、体积V2，对未知量用字母表示．(3）根据玻意耳定律列方程p1V1＝p2V2，并代入数值求解．(4)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果删去．对于开口的玻璃管，用水银封闭一部分气体时，气体体积增大,特别是给出玻璃管总长度时，更要分析计算气体长度加上水银柱的长度是否超出玻璃管的总长，若超出，说明水银会流出，要重新计算．命题视角1 玻意耳定律的应用如图所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通,左端封闭长l1＝20 cm气柱，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱（未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm。

新教材高中物理第二章气体液体和固体第一节气体实验定律(Ⅰ)课件粤教版选择性

述一定质量的气体发生等温变化的是
()
解析：A 图中可以直接看出温度不变；B 图说明 p∝V1，即 pV＝常量，是等温过程； C 图是双曲线的一支，但横坐标是温度，温度在变化，故不是等温线；D 图的 p-V 图线不是双曲线，故也不是等温线，故选项 A、B 正确，C、D 错误。
答案：AB
探究(一) 封闭气体压强的计算 [问题驱动] 如图所示，在温度不变的情况下，把一根上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中，插入后管口到槽内水银面的距离是L，若大气压为p0，两液面的高度差为h。 (1)利用连通器原理，同种液体在同一水平液面上的压强是相等的，则玻璃管内液面处的压强和玻璃管口处的压强分别是多少？提示：玻璃管内液面处的压强p1＝p0＋ρgh，玻璃管口处的压强p2＝p0＋ρgL。
(2)以玻璃管内的液体为研究对象，分析气体的压强是多少？
提示：以 L－h 的液柱为研究对象，受力分析如图，根据力的平衡可得： p2S＝mg＋p 封 S (p0＋ρgL)S＝ρg(L－h)S＋p 封 S 则封闭气体的压强 p 封＝p0＋ρgh，即封闭气体的压强等于玻璃管内液面处的压强。
[重难释解] 1．系统处于平衡状态时，求封闭气体的压强
1．根据如图所示的装置图组装实验器材。
2．缓慢移动活塞，将活塞置于初始位置。 3．记下此时注射器中气体的体积 V0 和压强传感器中气压的示数 p0。 4．缓慢移动活塞，改变活塞的位置，计下注射器中气体的体积 V1、V2、V3、…和压
强传感器中气压的示数 p1、p2、p3、…，填入所设计的表格中。
数据处理
3．若已知大气压强为p0，在图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。
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＋p0S 所以 p 气＝p0－ρgh 在图乙中，以 B 液面为研究对象，由平衡方程 F 上＝F 下有： p 气 S＋ρghS＝p0S，p 气＝p0－ρgh 在图丙中，仍以 B 液面为研究对象，有 p 气＋ρghsin 60°＝pB＝p0

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必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。

高中物理第2章固体液体和气体第7节气体实验定律(Ⅰ)课件粤教版选修30

(3)数据处理：应用计算机，点击“绘图”，生成压强与体积关系图线和压强与体积倒数的关系图线．
(4)分析图线，得出结论：压强与体积成反比．
3．玻意耳定律 (1)内容：一定质量的气体，在__温__度____不变时，压强与体积成___反__比___．
(2)公式：p∝__V_1_____也可写作pp12＝VV21或 p1V1＝p2V2＝恒量．
等温图象的理解和应用
1．一定质量的气体，其等温线是双曲线，双曲线上的每一个点，均表示一定质量的气体在该温度下的一个状态，而且同一条等温线上每个点对应的p、V坐标的乘积都是相等的．如图所示．
2．玻意耳定律：pV＝C(恒量)，其中恒量C不是一个普适恒量，它随气体温度的升高而增大，温度越高，恒量C越大，等温线离坐标轴越远．如上图所示4条等温线的关系为 t4>t3>t2>t1．
题眼直击：根据受力平衡计算封闭气体的压强．
解题流程：
解析：设管的截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋h1)S
受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(pA＋h1)S＝p0S
所以pA＝p0－h1＝(75－10) cmHg＝65 cmHg；再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理可知，液
2．一定质量的理想气体经历一等温膨胀过程，这一过程可以用pV图上的曲线来表示，如图所示．
由此可知，当气体的体积V1＝5 L时，气体的压强p1＝ ________Pa ；当气体的体积 V2 ＝ 10 L 时，气体的压强 p2 ＝ ________Pa ；当气体的体积 V3 ＝ 15 L 时，气体的压强 p3 ＝ ________Pa．

新教材人教版高中物理选择性必修第三册第二章气体、固体和液体(知识点详解及配套习题)

第二章气体、固体和液体1. 温度和温标 ...................................................................................................................... - 1 -2. 气体的等温变化............................................................................................................. - 11 -3. 气体的等压变化和等容变化......................................................................................... - 20 -4. 固体 ................................................................................................................................ - 37 -5. 液体 ................................................................................................................................ - 45 -章末复习提高...................................................................................................................... - 54 -1. 温度和温标一、状态参量与平衡态1．热力学系统：由大量分子组成的系统。

高中物理第二章固体液体和气体习题课理想气体状态方程与气体实验定律的应用教学案.doc

习题课理想气体状态方程与气体实验定律的应用[目标定位] 1.掌握理想气体状态方程，并能利用它分析解决实际问题.2.会巧妙地选择研究对象，使变质量问题转化为一定质量的气体问题.3.理解液柱移动问题的分析方法．一、变质量问题分析变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，使这类问题转化为定质量的气体问题，从而用气体实验定律或理想气体状态方程解决．以常见的两类问题举例说明： 1．打气问题向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题．只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量的气体状态变化问题． 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，故抽气过程可看作是气体膨胀的过程．例1 一只两用活塞气筒的原理如图1所示(打气时如图甲所示，抽气时如图乙所示)，其筒内体积为V 0，现将它与另一只容积为V 的容器相连接，容器内的空气压强为p 0，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n 次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(大气压强为p 0)( )图1A ．np 0，1np 0B.nV 0V p 0，V 0nVp 0C ．(1＋V 0V)np 0，(1＋V 0V)np 0 D ．(1＋nV 0V )p 0，(V V ＋V 0)np 0 答案 D解析打气时，活塞每推动一次，把体积为V 0，压强为p 0的气体推入容器内，若活塞工作n 次，就是把压强为p 0，体积为nV 0的气体压入容器内，容器内原来有压强为p 0，体积为V 的气体，根据玻意耳定律得：p 0(V ＋nV 0)＝p ′V .所以p ′＝V ＋nV 0V p 0＝(1＋n V 0V)p 0. 抽气时，活塞每拉动一次，把容器中的气体的体积从V 膨胀为V ＋V 0，而容器的气体压强就要减小，活塞推动时，将抽气筒中的V 0气体排出，而再次拉动活塞时，将容器中剩余的气体从V 又膨胀到V ＋V 0，容器内的压强继续减小，根据玻意耳定律得：第一次抽气p 0V ＝p 1(V ＋V 0)，p 1＝VV ＋V 0p 0.活塞工作n 次，则有：p n ＝(VV ＋V 0)np 0.故正确答案为D.二、液柱移动问题液柱移动问题常使用假设推理法：根据题设条件，假设液柱不动，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理，得出正确的答案．常用推论有两个：(1)查理定律的分比形式：Δp ΔT ＝p T 或Δp ＝ΔTT p .(2)盖·吕萨克定律的分比形式：ΔV ΔT ＝V T 或ΔV ＝ΔTTV .例2 两个容器A 、B ，用截面均匀的水平细玻璃管连通，如图2所示，A 、B 所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ℃，则水银柱将 ( )图2A ．向右移动B ．向左移动C ．不动D ．条件不足，不能确定答案 A解析假设水银柱不动，A 、B 气体都做等容变化：由Δp ＝ΔT T p 知Δp ∝1T，因为T A ＜T B ，所以Δp A ＞Δp B ，所以水银柱向右移动．三、理想气体状态方程 1．理想气体的状态方程一定质量的某种理想气体，由初状态(p 1、V 1、T 1)变化到末状态(p 2、V 2、T 2)时，各量满足：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2. 2．气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例 (1)当T 1＝T 2时，p 1V 1＝p 2V 2(玻意耳定律)． (2)当V 1＝V 2时，p 1T 1＝p 2T 2(查理定律)． (3)当p 1＝p 2时，V 1T 1＝V 2T 2(盖·吕萨克定律)． 3．应用理想气体状态方程解题的一般思路(1)确定研究对象(某一部分气体)，明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度)． (2)弄清气体状态的变化过程．(3)确定气体的初、末状态及其状态参量，并注意单位的统一． (4)根据题意，选用适当的气体状态方程求解． (5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义．例3 如图3所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U 形玻璃管，当t 1＝31 ℃，大气压强p 0＝76 cmHg 时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L 1＝8 cm ，则当温度t 2是多少时，左管气柱L 2为9 cm?图3答案 78 ℃解析初状态：p 1＝p 0＝76 cmHg ，V 1＝L 1·S ＝8 cm·S ，T 1＝304 K ；末状态：p 2＝p 0＋2 cmHg ＝78 cmHg ，V 2＝L 2·S ＝9 cm·S ，T 2＝？根据理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数据得：76 cmHg×8 cm·S 304 K ＝78 cmHg×9 cm·ST 2解得：T 2＝351 K ，则t 2＝(351－273) ℃＝78 ℃.例4 如图4甲所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S ＝2×10－3m 2、质量为m ＝4 kg 、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24 cm ，在活塞的右侧12 cm 处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300 K ，大气压强p 0＝1.0×105Pa.现将气缸竖直放置，如图乙所示，取g ＝10 m/s 2.求：图4(1)活塞与气缸底部之间的距离； (2)加热到675 K 时封闭气体的压强．答案 (1)20 cm (2)1.5×105Pa 解析 (1)p 1＝p 0＝1×105PaT 1＝300 K ，V 1＝24 cm×S p 2＝p 0＋mgS ＝1.2×105 PaT 1＝T 2，V 2＝HS由p 1V 1＝p 2V 2 解得H ＝20 cm.(2)假设活塞能到达卡环处，则T 3＝675 K ，V 3＝36 cm×S由p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3得p 3＝1.5×105Pa>p 2＝1.2×105Pa所以活塞到达卡环处，气体压强为1.5×105Pa.1．(变质量问题)某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5 L ，如图5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，求：(1)要使贮液筒中空气的压强达到4 atm ，打气筒应打压几次？(2)在贮液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？图5答案 (1)15 (2)1.5 L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＝1.5×103cm 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 ×VV ＝6 L故还剩药液7.5 L －6 L ＝1.5 L.2．(液柱移动问题)如图6所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h 的水银柱，将管内气体分为两部分．已知l 2＝2l 1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何移动？(原来温度相同)图6答案向上移动解析 (1)假设法假设升温后水银柱不动，两部分气体都做等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：上段：p 2T 2＝p 2′T 2′，所以p 2′＝T 2′T 2p 2.Δp 2＝p 2′－p 2＝⎝⎛⎭⎪⎫T 2′T 2－1p 2＝ΔT 2T 2p 2.同理，下段：Δp 1＝ΔT 1T 1p 1.又因为ΔT 2＝ΔT 1，T 1＝T 2，p 1＝p 2＋h cmHg ＞p 2，所以Δp 1＞Δp 2，即水银柱向上移动．(2)图象法在同一p －T 图象上画出两段气柱的等容线，如图所示．因在温度相同时，p 1＞p 2，得气柱l 1等容线的斜率较大．当两气柱升高相同的温度ΔT 时，其压强的增量Δp 1＞Δp 2，所以水银柱向上移动．3．(理想气体状态方程)钢筒内装有3 kg 气体，温度是－23 ℃，压强为4 atm ，如果用掉1 kg 后温度升高到27 ℃，求筒内气体压强．答案 3.2 atm解析将筒内气体看作理想气体，以2 kg 气体为研究对象，设钢筒的容积为V ，初状态：p 1＝4 atm ，V 1＝2V3，T 1＝250 K ，末状态：V 2＝V ，T 2＝300 K ，由理想气体状态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，筒内压强：p 2＝p 1V 1T 2V 2T 1＝4×23×300250atm ＝3.2 atm.4．(理想气体状态方程的综合应用)如图7所示，一气缸竖直放置，横截面积S ＝50 cm 2、质量m ＝10 kg 的活塞将一定质量的气体封闭在缸内，气体柱长h 0＝15 cm ，活塞用销子销住，缸内气体的压强p 1＝2.4×105Pa ，温度177 ℃.现拔去活塞销s (不漏气)，不计活塞与气缸壁的摩擦．当活塞速度达到最大时，缸内气体的温度为57 ℃，外界大气压为1.0×105Pa.求：此时气体柱的长度h .图7答案 22 cm解析当活塞速度达到最大时，活塞受力平衡p 2＝p 0＋mg S ＝(1.0×105＋10×1050×10－4) Pa ＝1.2×105Pa根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 22.4×105×15177＋273＝1.2×105×h57＋273解得h ＝22 cm.题组一变质量问题1．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm 的空气6.0 L ，现再充入1.0 atm 的空气9.0 L ．设充气过程为等温过程，则充气后储气罐中气体压强为( ) A ．2.5 atm B ．2.0 atm C ．1.5 atm D ．1.0 atm答案 A解析初状态：p 1＝1.0 atm ，V 1＝(6.0＋9.0) L ＝15.0 L 末状态：p 2，V 2＝6.0 L 根据玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2得p 2＝p 1V 1V 2，代入数据得p 2＝2.5 atm ，故A 项正确，B 、C 、D 项均错．2．某自行车轮胎的容积为V ，里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p 0的空气的体积为( ) A.p 0pV B.p p 0V C ．(p p 0－1)V D ．(p p 0＋1)V答案 C解析取充入空气后的轮胎内的空气为研究对象，设充入空气的体积为V ′，则初态p 1＝p 0，V 1＝V ＋V ′；末态p 2＝p ，V 2＝V ，由玻意耳定律可得：p 0(V ＋V ′)＝pV ，解得：V ′＝(pp 0－1)V ，故选项C 正确．3．容积为20 L 的钢瓶内，贮有压强为1.5×107Pa 的氧气．打开钢瓶的阀门，将氧气分装到容积为5 L 的氧气袋中(袋都是真空的)，充气后的钢瓶和氧气袋中氧气的压强都是1.0×106Pa ，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装 ( ) A ．60袋B ．56袋C ．50袋D ．40袋答案 B解析设可分装n 袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p 1V ＝p 2V ＋np 2V 0 1．5×107Pa×20 L＝1.0×106Pa×20 L＋n ×1.0×106Pa×5 L，解得n ＝56，B 选项正确．4．用打气筒将压强为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.现要使轮胎内压强变为p ′＝4 atm ，问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次答案 C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. 题组二液柱移动问题5.两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放置，如图1所示．V 左<V 右，温度均为20 ℃，现将右端空气柱温度降为0 ℃，左端空气柱温度降为10 ℃，则管中水银柱将( )图1A ．不动B ．向左移动C ．向右移动D ．无法确定是否移动答案 C解析设降温后水银柱不动，则两段空气柱均为等容变化，初始状态左右压强相等，即p 左＝p 右＝p对左端空气柱Δp 左ΔT 左＝p 左T 左，则Δp 左＝ΔT 左T 左p 左＝10293p同理右端空气柱Δp 右＝20293p所以Δp 右>Δp 左，即右侧压强降低得比左侧多，故水银柱向右移动，选项C 正确． 6.如图2所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l ，管内外水银面高度差为h ，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则 ( )图2A ．h 、l 均变大B ．h 、l 均变小C ．h 变大，l 变小D ．h 变小，l 变大答案 A题组三理想气体状态方程7．一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2，下列关系正确的是( ) A ．p 1＝p 2，V 1＝2V 2，T 1＝12T 2B ．p 1＝p 2，V 1＝12V 2，T 1＝2T 2C ．p 1＝2p 2，V 1＝2V 2，T 1＝2T 2D ．p 1＝2p 2，V 1＝V 2，T 1＝2T 2 答案 D解析由理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可判断，只有D 项正确． 8．(多选)一定质量的理想气体，初始状态为p 、V 、T .经过一系列状态变化后，压强仍为p ，则下列过程中可以实现的是( ) A ．先等温膨胀，再等容降温 B ．先等温压缩，再等容降温 C ．先等容升温，再等温压缩 D ．先等容降温，再等温压缩答案 BD解析质量一定的理想气体状态无论怎样变化，其pV /T 的值都不改变．A 项中，T 不变，V 增大，则压强p 减小；之后V 不变，T 降低，则压强p 减小；压强降了再降，不可能回到初态压强，A 项不可能实现．B 项中，T 不变，V 减小，则压强p 增大；之后V 不变，T 降低，则压强p 减小；压强先增后减，可能会回到初态压强，即B 项正确．C 项中，V 不变，T 升高，则压强p 增大；之后T 不变，V 减小，则压强p 增大；压强增了再增，末态压强必大于初态压强，C 项不可能实现．D 项中，V 不变，T 降低，则p 减小；之后T 不变，V 减小，则压强p 增大；压强先减后增，末态压强可能等于初态压强，D 项正确．9.一定质量的理想气体，经历了如图3所示的状态变化1→2→3过程，则三个状态的温度之比是( )图3A ．1∶3∶5B ．3∶6∶5C ．3∶2∶1D ．5∶6∶3 答案 B解析由pV T＝C 得T 1∶T 2∶T 3＝3∶6∶5，故选项B 正确．10．一定质量的理想气体由状态A 变为状态D ，其有关数据如图4甲所示，若气体在状态D 的压强是2×104Pa.图4(1)求状态A 的压强；(2)请在乙图中画出该状态变化过程的p －T 图象，并分别标出A 、B 、C 、D 各个状态．答案 (1)4×104Pa (2)见解析解析 (1)根据理想气体状态方程：p A V A T A ＝p D V DT D则p A ＝p D V D T A V A T D ＝2×104×4×2×1021×4×102Pa ＝4×104 Pa. (2)A →B 是等容变化由查理定律p A T A ＝p BT B得p B ＝T B T A p A ＝8×1022×102×4×104 Pa ＝1.6×105PaB →C 是等温变化由玻意耳定律p B V B ＝p C V C 得p C ＝p B V B V C ＝1.6×105×14Pa ＝4×104 Pa C →D 是等容变化p D ＝2×104 Pa T D ＝4×102 Kp －T 图象及A 、B 、C 、D 各个状态如图所示．题组四理想气体状态方程的综合应用11.如图5所示，竖直放置在水平面上的气缸，其缸体质量M ＝10 kg ，活塞质量m ＝5 kg ，横截面积S ＝2×10－3 m 2，活塞上部的气缸里封闭一部分理想气体，下部有气孔a 与外界相通，大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，活塞的下端与劲度系数k ＝2×103 N/m 的弹簧相连．当气缸内气体温度为127 ℃时，弹簧的弹力恰好为零，此时缸内气柱长为L ＝20 cm.求当缸内气体温度升高到多少时，气缸对地面的压力为零．(g 取10 m/s 2，活塞不漏气且与气缸壁无摩擦)图5答案 827 ℃解析缸内气体初态：V 1＝LS ＝20S ，p 1＝p 0－mg S＝7.5×104 Pa ， T 1＝(273＋127) K ＝400 K.末态：p 2＝p 0＋Mg S ＝1.5×105 Pa.气缸和活塞整体受力平衡：kx ＝(m ＋M )g ，则x ＝(m ＋M )g k＝0.075 m ＝7.5 cm. 缸内气体体积V 2＝(L ＋x )S ＝27.5S ，对缸内气体根据理想气体状态方程有p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，即7.5×104 Pa×20S 400 K ＝1.5×105Pa×27.5S T 2，解得：T 2＝1 100 K ，即t ＝827 ℃12．如图6甲所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A 、B 两处设有限制装置，使活塞只能在A 、B 之间运动，B 左面气缸的容积为V 0，A 、B 之间的容积为0.1V 0.开始时活塞在B 处，缸内气体的压强为0.9p 0(p 0为大气压强)，温度为297 K ，现缓慢加热气缸内的气体，直至达到399.3 K ．求：甲乙图6(1)活塞刚离开B 处时的温度T B ；(2)缸内气体最后的压强p ；(3)在图乙中画出整个过程的p －V 图象．答案 (1)330 K (2)1.1p 0 (3)见解析图解析 (1)气缸内的气体初态时p 1＝0.9p 0，V 1＝V 0，T 1＝297 K ．当活塞刚离开B 处时，气体的状态参量p 2＝p 0，V 2＝V 0，T 2＝T B .根据p 1T 1＝p 2T 2，得0.9p 0297＝p 0T B，所以T B ＝330 K. (2)随着温度不断升高，活塞最后停在A 处，此时气体的状态参量p 4＝p ，V 4＝1.1V 0，T 4＝399.3 K ．根据p 1V 1T 1＝p 4V 4T 4，得0.9p 0V 0297＝1.1pV 0399.3，解得p ＝1.1p 0. (3)随着温度的升高，当活塞恰好停在A 处时，气体的状态参量p 3＝p 0，V 3＝1.1V 0，T 3＝T A ，由p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3得0.9p 0V 0297＝1.1p 0V 0T A，解得T A ＝363 K ．综上可知，气体在温度由297 K 升高到330 K 过程中，气体做等容变化；由330 K 升高到363 K 过程中，气体做等压变化；由363 K 升高到399.3 K 过程中，气体做等容变化．故整个过程的p －V 图象如图所示．。

高中物理第二章《固体、液体和气体》知识梳理

⾼中物理第⼆章《固体、液体和⽓体》知识梳理⾼中物理第⼆章《固体、液体和⽓体》知识梳理⼀、液体的微观结构1.特点液体中的分⼦跟固体⼀样是密集在⼀起的,液体分⼦的热运动主要表现为在平衡位置附近做微⼩的振动,但液体分⼦只在很⼩的区域内做有规则的排列,这种区域是暂时形成的,边界和⼤⼩随时改变,有时⽡解,有时⼜重新形成,液体由⼤量这种暂时形成的⼩区域构成,这种⼩区域杂乱⽆章地分布着.联想:⾮晶体的微观结构跟液体⾮常相似,可以看作是粘滞性极⼤的流体,所以严格说来,只有晶体才能叫做真正的固体.2.应⽤液体的微观结构可解释的现象(1液体表现出各向同性:液体由⼤量暂时形成的杂乱⽆章地分布着的⼩区域构成,所以液体表现出各向同性.(2液体具有⼀定的体积:液体分⼦的排列更接近于固体,液体中的分⼦密集在⼀起,相互作⽤⼒⼤,主要表现为在平衡位置附近做微⼩振动,所以液体具有⼀定的体积.(3液体具有流动性:液体分⼦能在平衡位置附近做微⼩的振动,但没有长期固定的平衡位置,液体分⼦可以在液体中移动,这是液体具有流动性的原因.(4液体的扩散⽐固体的扩散要快:流体中的扩散现象是由液体分⼦运动产⽣的,分⼦在液体⾥的移动⽐在固体中容易得多,所以液体的扩散要⽐固体的扩散快.⼆、液体的表⾯张⼒1.液体的表⾯具有收缩趋势缝⾐针硬币浮在⽔⾯上,⽤热针刺破铁环上棉线⼀侧的肥皂膜,另⼀侧的肥皂膜收缩将棉线拉成弧形.联想:液体表⾯就像张紧的橡⽪膜.2.表⾯层(1液体跟⽓体接触的表⾯存在⼀个薄层,叫做表⾯层.(2表⾯层⾥的分⼦要⽐液体内部稀疏些,分⼦间距要⽐液体内部⼤.在表⾯层内,分⼦间的距离⼤,分⼦间的相互作⽤⼒表现为引⼒.联想:在液体内部,分⼦间既存在引⼒,⼜存在斥⼒,引⼒和斥⼒的数量级相等,在通常情况下可认为它们是相等的.3.表⾯张⼒(1含义:液⾯各部分间相互吸引的⼒叫做表⾯张⼒.(2产⽣原因:表⾯张⼒是表⾯层内分⼦⼒作⽤的结果.表⾯层⾥分⼦间的平均距离⽐液体内部分⼦间的距离⼤,于是分⼦间的引⼒和斥⼒⽐液体内部的分⼦⼒和斥⼒都有所减少,但斥⼒⽐引⼒减⼩得快,所以在表⾯层上划⼀条分界线MN时(图1,两侧的分⼦在分界线上相互吸引的⼒将⼤于相互排斥的⼒.宏观上表现为分界线两侧的表⾯层相互拉引,即产⽣了表⾯张⼒.图1(3作⽤效果:液体的表⾯张⼒使液⾯具有收缩的趋势.如吹出的肥皂泡呈球形,滴在洁净玻璃板上的⽔银滴呈球形.草叶上的露球、⼩⽔银滴要收缩成球形.深化:表⾯张⼒使液体表⾯具有收缩趋势,使液体表⾯积趋于最⼩.在体积相等的各种形状的物体中球形体积最⼩.三、浸润和不浸润1.定义浸润:⼀种液体会润湿某种固体并附在固体的表⾯上,这种现象叫做浸润.不浸润:⼀种液体不会润湿某种固体,也就不会附在这种固体的表⾯,这种现象叫做不浸润.2.决定液体浸润的因素液体能否浸润固体,取决于两者的性质,⽽不单纯由液体或固体单⽅⾯性质决定,同⼀种液体,对⼀些固体是浸润的,对另⼀些固体是不浸润的,⽔能浸润玻璃,但不能浸润⽯蜡,⽔银不能浸润玻璃,但能浸润锌.误区:不能以偏概全地说“⽔是浸润液体”,“⽔银是不浸润液体”.3.浸润和不浸润的微观解释(1附着层:跟固体接触的液体薄层,其特点是:附着层中的分⼦同时受到固体分⼦和液体内部分⼦的吸引.(2解释:当⽔银与玻璃接触时,附着层中的⽔银分⼦受玻璃分⼦的吸引⽐内部⽔银分⼦弱,结果附着层中的⽔银分⼦⽐⽔银内部稀硫,这时在附着层中就出现跟表⾯张⼒相似的收缩⼒,使跟玻璃接触的⽔银表⾯有缩⼩的趋势,因⽽形成不浸润现象.相反,如果受到固体分⼦的吸引相对较强,附着层⾥的分⼦就⽐液体内部更密,在附着层⾥就出现液体分⼦互相排斥的⼒,这时跟固体接触的表⾯有扩展的趋势,从⽽形成浸润现象.总之,浸润和不浸润现象是分⼦⼒作⽤的表现.深化:浸润不浸润取决于固体分⼦对附着层分⼦的⼒和液体分⼦间⼒的关系.4.弯⽉⾯液体浸润器壁时,附着层⾥分⼦的推斥⼒使附着层有沿器壁延展的趋势,在器壁附近形成凹形⾯.液体不浸润器壁时,附着层⾥分⼦的引⼒使附着层有收缩的趋势,在器壁附近形成凸形⾯.如图2所⽰.图2深化:“浸润凹,不浸凸”.四、⽑细现象1.含义浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为⽑细现象.2.特点(1浸润液体在⽑细管⾥上升后,形成凹⽉⾯,不浸润液体在⽑细管⾥下降后形成凸⽉⾯.(2⽑细管内外液⾯的⾼度差与⽑细管的内径有关,⽑细管内径越⼩,⾼度差越⼤.误区:在这⾥很多同学误认为只有浸润液体才会发⽣浸润现象.3.⽑细现象的解释当⽑细管插⼊浸润液体中时,附着层⾥的推斥⼒使附着层沿管壁上升,这部分液体上升引起液⾯弯曲,呈凹形弯⽉⾯使液体表⾯变⼤,与此同时由于表⾯层的表⾯张⼒的收缩作⽤,管内液体也随之上升,直到表⾯张⼒向上的拉伸作⽤与管内升⾼的液体的重⼒相等时,达到平衡,液体停⽌上升,稳定在⼀定的⾼度.联想:利⽤类似的分析,也可以解释不浸润液体的⽑细管⾥下降的现象.五、液晶1.定义有些化合物像液体⼀样具有流动性,⽽其光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,⼈们把处于这种状态的物质叫液晶.深化:液晶是⼀种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.2.液晶的特点(1分⼦排列:液晶分⼦的位置⽆序使它像液体,排列有序使它像晶体.从某个⽅向上看液晶的分⼦排列⽐较整齐;但是从另⼀个⽅向看,液晶分⼦的排列是杂乱⽆章的.辨析:组成晶体的物质微粒(分⼦、原⼦或离⼦依照⼀定的规律在空间有序排列,构成空间点阵,所以表现为各向异性;液体却表现为分⼦排列⽆序性和流动性;液晶呢?分⼦既保持排列有序性,保持各向异性,⼜可以⾃由移动,位置⽆序,因此也保持了流动性.(2液晶物质都具有较⼤的分⼦,分⼦形状通常是棒状分⼦、碟状分⼦、平板状分⼦.3.液晶的物理性质(1液晶具有液体的流动性;(2液晶具有晶体的光学各向异性.液晶的光学性质对外界条件的变化反应敏捷.液晶分⼦的排列是不稳定的,外界条件和微⼩变动都会引起液晶分⼦排列的变化,因⽽改变液晶的某些性质,例如温度、压⼒、摩擦、电磁作⽤、容器表⾯的差异等,都可以改变液晶的光学性质.如计算器的显⽰屏,外加电压使液晶由透明状态变为浑浊状态.4.液晶的⽤途液晶可以⽤作显⽰元件,液晶在⽣物医学、电⼦⼯业,航空⼯业中都有重要应⽤.联想:液晶可⽤显⽰元件:有⼀种液晶,受外加电压的影响,会由透明状态变成浑浊状态⽽不再透明,去掉电压,⼜恢复透明,当输⼊电信号,加上适当电压,透明的液晶变得浑浊,从⽽显⽰出设定的⽂字或数码.。

高中物理第二章固体、液体和气体第七节气体实验定律(Ⅰ)课件粤教版选修33

(3)数据处理：应用计算机，点击“绘图”，生成压强与体积关系图线和压强与体积倒数的关系图线：
(4)分析图线．得出结论：压强与体积成反比．
判断正误
(1)玻意耳定律研究对象是一定质量的气体，且这一部分气体温度保持不变．(√)
(2)控制温度不变，研究压强和体积间的变化关系，这种探究方法称为控制变量法．(√)
第二章固体、液体和气体
第七节气体实验定律(Ⅰ)
学习目标
1.知道什么是等温变化，玻意耳定律是实验定律. 2.理解控制变量法探究玻意耳定律的过程，理解气体等温变化的p -V图象的物理意义. 3.会用玻意耳定律计算有关的问题，及利用等温变化解释有关现象.
重点难点
重点
1.控制变量法探究玻意耳定律的过程. 2.掌握玻意耳定律的内容和公式．
(4)有时要检验结果是否符合实际，将不符合实际的结果删去．
特别说明应用玻意耳定律解题应先确定研究对象为一定质量的封闭气体，其次判断是否是等温变化，再次确定初末两个状态的体积和压强，最后用玻意耳定律求解，注意单位要统一，但不一定采用国际单位．
[典例❶] (2017·全国卷Ⅲ)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示，玻璃泡 M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管 K1 和 K2.K1 长为 l，顶端封闭，K2 上端与待测气体连通；M 下端经橡皮软管与充有水银的容器 R 连通．开始测量时，M 与 K2 相通；逐渐提升 R，直到 K2 中水银面与 K1 顶端等高，此时水银已进入 K1，且 K1 中水银面比顶端低 h，如图(b)所示．设测量过程中温度、与 K2 相通的待测气体的压强均保持不变．已知 K1 和 K2 的内径均为 d，M 的容积为 V0，水银的密度为 ρ，重力加速度大小为 g.求：

高中物理固体液体气体的实验定律知识点总结课件新人教版选修-精品.ppt

即相对湿度(B)＝同水温蒸下气水的的实饱际和压汽强压pps×100%.
• 四、气体
• 1．气体的三个状态参量：________、______、________.
• 2．气体的实验定律
• (1)玻意耳定律
• ①公式：PV＝恒量，或________．
• ②微观解释：一定质量的理想气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小到原来的几分之一，气体的密度就增大到原来的几倍，因此压强就增大到原来的几倍，反之亦然，所以气体的压强与体积成反比．
实际气体在________不太大(与________相比)、 ________不太低(与________相比)的情况下，可视为理想气体． • ②理想气体无________，其内能仅由________和气体的 ________来决定．
③状态方程：pTV＝恒量，或pT1V1 1＝pT2V2 2.
• 答案： • 一、1.晶体非晶体有没有 2.(2)有规则不
(3)盖·吕萨克定律
①公式：VT＝恒量，或VT11＝VT22.
• ②微观解释：一定质量的理想气体，当温度升高时，气体分子的平均动能增加；要保持压强不变，必须减小单位体积内的分子个数，即增大气体的体积．
• (4)理想气体状态方程 • ①理想气体：任何条件下始终遵守气体________的气体，
对器壁频繁持续的碰撞产生的．压强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．
• (2)明确气体压强的决定因素 • 气体分子密集程度与平均动能．
• 4．气体实验定律的微观解释
• (1)一定质量的气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小到原来的几分之一，气体的密集程度就增大到原来的几倍，因此压强就增大到原来的几倍，反之亦然，所以气体压强与体积成反比，这就是玻意耳定律．

高中物理第二章固体液体和气体第七节气体实验定律Ⅰ教学案粤教版选修83.doc

第七节气体实验定律 (Ⅰ)[目标定位] 1.探究气体等温变化的规律，了解玻意耳定律的内容、表达式及适用条件.2.会运用玻意耳定律解决实际问题.3.理解等温变化的p －V 图象．一、玻意耳定律1．内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强和体积成反比(填“正比”或“反比”)． 2．公式：p ∝1V或p 1V 1＝p 2V 2.3．条件：气体的质量一定，温度不变． 4．常量的意义p 1V 1＝p 2V 2＝常量C该常量C 与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C 越大(填“大”或“小”)．5．利用玻意耳定律解题的基本思路(1)明确研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件． (2)明确初、末状态及状态参量(p 1、V 1；p 2、V 2)． (3)根据玻意耳定律列方程求解．注意：用p 1V 1＝p 2V 2解题时只要同一物理量使用同一单位即可，不必(填“一定”或“不必”)转化成国际单位制中的单位．[延伸思考] 打气筒打气过程中，容器中气体的质量发生了变化，玻意耳定律还成立吗？答案分析时可以巧妙地选择研究对象，一般选择把容器内原有气体和即将打入的气体看成一个整体作为研究对象，就可以把充气过程的气体变质量问题转化为定质量问题．二、气体等温变化的图象[导学探究] 由玻意耳定律可知，一定质量的气体在温度保持不变时，压强和体积的关系为p ∝1V，由数学知识知p －V 图象是什么曲线？答案 p －V 图象是双曲线中的一支． [知识梳理]1．p －V 图象：一定质量的气体，等温变化的p －V 图象是双曲线的一支，曲线上的每一个点均表示气体在该温度下的一个状态，而且同一条等温线上每个点对应的p 、V 坐标的乘积是相等的．一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的双曲线，且pV 乘积越大，温度就越高，图1中T 2＞T 1.图12.p －1V 图象：一定质量气体的等温变化过程，也可以用p －1V图象来表示，如图2所示．等温线是通过原点的倾斜直线，由于气体的体积不能无穷大，所以靠近原点附近处等温线应用虚线表示，该直线的斜率k ＝pV ，故斜率越大，温度越高，图中T 2＞T 1.图2[延伸思考] 在p －1V图象中，图线是一条过原点的直线，图线在原点及原点附近表示的气体的体积和压强有实际意义吗？答案原点表示气体的体积无穷大，气体的压强为零，所以图线在原点及原点附近没有实际意义，故画p －1V图象时，图线在原点及原点附近要画成虚线.一、玻意耳定律的应用例1 如图3所示，是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，用一段h ＝19.0 cm 的水银柱将一部分空气封闭在细玻璃管里．当玻璃管开口向上竖直放置时(见图甲)，管内空气柱长L 1＝15.0 cm ，当时的大气压强为p 0＝76 cmHg ，那么，当玻璃管开口向下竖直放置时(见图乙)，管内空气柱的长度该是多少？图3答案25 cm解析设细玻璃管横截面积为S，设变化后空气柱的长度为L2，变化前空气柱的体积V1＝L1S＝15S，压强：p1＝p0＋p h＝(76＋19) cmHg＝95 cmHg变化后空气的体积：V2＝L2S，压强：p2＝p0－p h＝(76－19) cmHg＝57 cmHg由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，即：95×15S＝57×L2S，解得：L2＝25 cm例2如图4所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭长l1＝20 cm气柱，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg，求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．图4答案50 cmHg解析设U形管横截面积为S，则初始状态左端封闭气柱体积可记为V1＝l1S，由两管中水银面等高，可知初始状态其压强为p0.当右管水银面高出左管10 cm时，左管水银面下降5 cm，气柱长度增加5 cm，此时气柱体积可记为V2＝(l1＋5 cm)S，右管低压舱内的压强记为p，则左管气柱压强p2＝p＋10 cmHg，根据玻意耳定律得：p0V1＝p2V2即p0l1S＝(p＋10 cmHg)(l1＋5 cm)S代入数据，解得：p＝50 cmHg.二、气体等温变化的图象例3如图5所示，是一定质量的某种气体状态变化的p－V图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( )图5A．一直保持不变B．一直增大C．先减小后增大D．先增大后减小答案 D解析由题图可知，p A V A＝p B V B，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上．由于离原点越远的等温线温度越高，如图所示，所以从状态A到状态B，气体温度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小．针对训练如图6所示，一定质量的气体经历由状态A到状态B再到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( )图6A．从A到B的过程温度降低B．从B到C的过程温度升高C．从A到C的过程温度先升高再降低D．从A到C的过程温度先降低再升高答案 C解析A、C两点在同一条双曲线上，故T A＝T C；可作出过B点的等温线与过A、C两点的等温线进行比较，得B点温度高；故从A到B到C的过程温度先升高后降低，C项正确．气体实验定律(Ⅰ)⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧实验探究⎩⎪⎨⎪⎧方法：控制变量法对象：一定质量的气体实验装置及数据收集处理玻意耳定律⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 条件⎩⎪⎨⎪⎧ 质量一定温度不变内容：压强与体积成反比公式：p ∝1V，p 1V 1＝p 2V2图象⎩⎪⎨⎪⎧p －V 图：双曲线的一支p －1V 图：过原点的直线1．(玻意耳定律的应用)一定质量的理想气体，压强为3 atm ，保持温度不变，当压强减小2 atm 时，体积变化4 L ，则该气体原来的体积为 ( ) A.43 L B ．2 L C.83 L D ．8 L答案 B解析由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2得3V ＝1×(V ＋4)，解得V ＝2 L.2. (玻意耳定律的应用)如图7所示，横截面积为0.01 m 2的气缸内被重G ＝200 N 的活塞封闭了高30 cm 的气体．已知大气压p 0＝1.0×105Pa ，气缸足够长，现将气缸倒转竖直放置，设温度不变，求此时活塞到缸底的高度？图7答案 45 cm解析重G ＝200 N 的活塞产生的压强p ＝G S＝0.2×105Pa初状态：p 1＝p 0＋p ＝1.2×105Pa ，V 1＝h 1S ，h 1＝30 cm末状态：p 2＝p 0－p ＝0.8×105Pa ，V 2＝h 2S 根据玻意耳定律得p 2V 2＝p 1V 1代表数据解得h 2＝p 1h 1p 2＝1.2×105×300.8×105cm ＝45 cm. 3．(等温线)如图8所示，D →A →B →C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是( )图8A ．D →A 是一个等温过程B ．A →B 是一个等温过程C ．A 与B 的状态参量相同D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变答案 A解析 D →A 是一个等温过程，A 对；A 、B 两状态温度不同，A →B 的过程中1V不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 、C 错；B →C 是一个等温过程，V 增大，p 减小，D 错．4. (气体等温变化的图象)(多选)如图9所示是一定质量的某气体状态变化的p －V 图象，则下列说法正确的是( )图9A ．气体做的是等温变化B ．气体的压强从A 到B 一直减小C ．气体的体积从A 到B 一直减小D ．气体的三个状态参量一直都在变答案 BD解析一定质量的气体的等温过程的p－V图象即等温线是双曲线中的一支，显然题图所示AB图线不是等温线，AB过程不是等温变化过程，选项A错误；从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，选项B正确，C错误；又因为该过程不是等温变化过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，选项D正确．题组一玻意耳定律的应用1．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，若小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( )A．球内氢气温度升高B．球内氢气压强增大C．球外空气压强减小D．以上说法均不正确答案 C解析氢气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外空气的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，氢气球就会胀破．2. (多选)如图1所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，玻璃管内封有一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，下列说法正确的是( )图1A．玻璃管内气体体积减小B．玻璃管内气体体积增大C．管内外水银面高度差减小D．管内外水银面高度差增大答案AD解析极限分析法：设想把管压下很深，则易知V减小，p增大，因为p＝p0＋p h，所以h增大，即选项A、D正确．假设法：将玻璃管向下插入过程中，假设管内气体体积不变，则h增大，p＝p0＋p h增大，由玻意耳定律判得V减小．由V减小得p＝p0＋p h也增大，所以h也增大．3．一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的( )A．3倍B．2倍C ．1.5倍D ．0.7倍答案 C解析气泡缓慢上升过程中，温度不变，气体作等温变化，设湖面下20 m 深处，水的压强约为2个标准大气压(1个标准大气压相当于10 m 水产生的压强)，故p 1＝3 atm ，p 2＝2 atm ，由p 1V 1＝p 2V 2，得：V 2V 1＝p 1p 2＝3 atm 2 atm＝1.5，故C 项正确．4．如图2所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( )图2A ．体积不变，压强变小B ．体积变小，压强变大C ．体积不变，压强变大D ．体积变小，压强变小答案 B解析由题图可知空气被封闭在细管内，缸内水位升高时，气体体积减小；根据玻意耳定律，气体压强增大，B 选项正确．5.如图3所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段用水银柱h 1封闭的一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h 2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是( )图3A ．h 2变长B ．h 2变短C ．h 1上升D ．h 1下降答案 D解析被封闭气体的压强p ＝p 0＋p h 1＝p 0＋p h 2，故h 1＝h 2.随着大气压强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，气柱长度变短，但h 1、h 2长度不变，故h 1下降，D 项正确．6．大气压强p 0＝1.0×105Pa.某容器的容积为20 L ，装有压强为20×105Pa 的气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩下气体的质量与原来气体的质量之比为( ) A ．1∶19 B ．1∶20 C ．2∶39 D ．1∶18答案 B解析由玻意耳定律，得p 1V 0＝p 0V 0＋p 0V ，因V 0＝20 L ，则V ＝380 L ，即容器中剩余20 L 压强为p 0的气体，而同样气压下气体的总体积为400 L ，所以剩下气体的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比，即20400＝120，B 项正确．题组二气体等温变化的图象7．(多选)下图中，p 表示压强，V 表示体积，T 表示热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是( )答案 AB解析 A 图中可以直接看出温度不变；B 图说明p ∝1V，即pV ＝常数，是等温过程；C 图横坐标不是体积V ，不是等温线；D 图的p －V 图线不是双曲线，故也不是等温线．8.氧气瓶在储存过程中，由于密封不严，氧气缓慢泄漏(设环境温度不变)，其瓶内氧气的压强和体积变化如图4中A 到B 所示，则瓶内氧气的温度( )图4A ．一直升高B ．一直下降C ．先升高后降低D ．不变答案 D解析本题考查对玻意耳定律适用条件的掌握．乍一看，本题极易错选B，错误原因是只简单地对A、B及A到B的过程进行分析后，作出各状态下的等温线，如图，从图中可以看出t A＞t1＞t2＞t B，从而误选B，却忽略了“只有一定质量的气体”才满足t A＞t1＞t2＞t B.密封不严说明漏气，说明气体质量发生变化，“缓慢”说明氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换，隐含与外界“等温”，正确答案应为D.9. (多选)如图5所示，为一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C 两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( )图5A．从A到B的过程温度升高B．从B到C的过程温度升高C．从A到C的过程温度先降低再升高D．A、C两点的温度相等答案AD题组三综合应用10.密闭圆筒内有一质量为100 g的光滑活塞，活塞与圆筒顶端之间有一根劲度系数k＝20 N/m 的轻弹簧，圆筒放在水平地面上，活塞将圆筒分成两部分，A室为真空，B室充有空气，平衡时，l0＝0.10 m，弹簧刚好没有形变，如图6所示．现将圆筒倒置，达到新的平衡后，B室的高度是多少？(g取10 m/s2，气体温度保持不变)图6答案0.178 m解析设开始时B室中，气体压强为p1、体积为V1，圆筒倒置达到平衡后B室中气体压强为p 2、体积为V 2.弹簧形变量为x ，活塞质量为m ，横截面积为S .p 1＝mg S，V 1＝l 0S .圆筒倒置平衡后，对活塞受力分析如图所示，其中l 为达到新的平衡后B 室的高度，依题意有p 2S ＋mg ＝kx ，x ＝l －l 0，则p 2＝k (l －l 0)－mg S ，V 2＝lS . 温度不变，根据玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，可知mg S·l 0S ＝k (l －l 0)－mg S·lS 代入数据解得l ≈0.178 m.11．一个气泡从水底升到水面上时，它的体积增大了2倍，设水的密度为ρ＝1×103 kg/m 3，大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水底与水面温差不计，求水的深度．(g ＝10 m/s 2)答案 20 m解析气泡在水底时，气泡内气体的压强等于水面上大气压与水的压强之和，气泡升到水面上时，气泡内气体压强减小为大气压，因此体积增大．由于水底与水面温度相同，气泡内气体经历的是一个等温变化过程．该气泡在水底时体积为V 1，压强为p 1＝p 0＋ρgh气泡升到水面时的体积为V 2，则V 2＝3V 1，压强为p 2＝p 0由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，得(p 0＋ρgh )V 1＝p 0·3V 1得水深：h ＝2p 0ρg ＝2×1.0×1051×103×10m ＝20 m. 12.如图7所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h ，可沿气缸无摩擦地滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活塞下降了h 4.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞上表面上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度．图7答案 35h 解析设大气和活塞对气体的总压强为p 0，加一小盒沙子后对气体产生的压强为p ，由玻意耳定律得p 0h ＝(p 0＋p )(h －14h )①由①式得 p ＝13p 0 ② 再加一小盒沙子后，气体的压强变为p 0＋2p .设第二次加沙子后，活塞的高度为h ′，由玻意耳定律得p 0h ＝(p 0＋2p )h ′③ 联立②③式解得h ′＝35h .。

【高中物理】第二章气体、固体和液体章末总结高二物理同步备课件(人教版2019选择性必修第三册)

的距离相等，两活塞间气体的温度为T0 。现缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚好运动到气缸连接处。已知活塞
BD 外大气压强为
p0
mg 2S
，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积．重力加速度为
g（
）
A．弹簧的劲度系数 20mg
l
B．初始状态两活塞间气体压强为
7mg 2S
C ．达到稳定后弹簧伸长量变为 0.2l
高二物理（人教版2019）
选择性必修第三册
第二章气体、固体和液体
章末综合复习
知识清单
方法模型归纳
一、固体和液体
1.固体
分类比较
外形熔点
物理性质
晶体
单晶体 _规__则___
确定
各向_异__性___
多晶体
非晶体
不规则
不确定各向_同__性___
组成晶体的物质微粒有_规__则___地、周期性地在空微观结构间排列
方法模型归纳
【答案】BCD 【详解】A．小昆虫能在水面上自由来往而不陷入水中靠的是液体的表面张力作用，A 错误； B．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管材质有关，B 正确； C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，C 正确； D．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，D 正确。故选 BCD。
已知大气压强等于 750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则 V 等于（ D ）
A．30cm3
B．40cm3
C．50cm3
D．60cm3
方法模型归纳
【答案】D 【详解】根据玻意耳定律可知 p0V 5 p0V0 p1 5V 已知 p0=750mmHg；V0=60cm3； p1=750mmHg+150mmHg=900mmHg 代入数据整理得 V=60cm3 故选 D。

高三物理固体、液体和气体气体三定律人教实验版知识精讲.doc

高三物理固体、液体和气体气体三定律人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：固体、液体和气体气体三定律重点、难点解析：一、固体和液体1. 固体：具有一定的形状和体积，不易压缩。

（1）固体可分为晶体和非晶体，晶体又分为单晶体和多晶体。

（2）单晶体：有规则的几何形状，各向异性，有确定熔点。

多晶体：没有规则的几何形状，不显示各向异性，有确定的熔点。

（3）非晶体：没有规则的几何形状，各向同性，没有一定的熔点。

晶体和非晶体可以相互转化。

（4）固体的微观结构：组成晶体的物质粒子依照一定规律在空间整齐排列，粒子在其平衡位置附近做微振动。

（5）晶体的特性可以用固体的微观结构来解释。

（6）固体新材料如半导体材料、磁存储材料、纳米材料等。

2. 液体：有一定的体积，无一定的形状，不易压缩。

（1）液体的微观结构：液体分子排列是部分有序，整体无序。

（2）液体的微观结构可解释液体表现出的各向异性。

（3）液体的表面张力是表面层内分子力作用的结果，是液体表面具有收缩趋势的原因。

3. 液晶（1）液晶是一种介于固态和液态之间的中间态物质。

（2）液晶是现代应用广泛的新型材料。

二、气体的状态参量 1. 温度（T 或t ）（1）意义：宏观上表示物体的冷热程度，微观上表示物体中分子平均动能的大小。

（2）数值表示法①摄氏温标t ：单位℃，在1个标准大气压下，水的冰点为0℃，沸点为100℃。

②热力学温标T ：单位K ，把-273℃作为0K 。

③就每一度表示的温标变化来说，两种温标是相同的，只是零值起点不同，所以二者关系：K 273t T +=，△T=△t 。

2. 体积V指气体分子所能达到的空间，即气体所充满容器的容积。

单位：3m 。

()()mL cm 10L dm 10m 136333==。

3. 压强（1）定义：器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。

（2）微观意义：它是大量气体分子对容器器壁的撞击产生的，它决定于单位体积内的分子数和分子的平均动能。

高中物理第二章固体、液体和气体第七节气体实验定律(

示的气体的体积和压强有实际意义吗？答案原点表示气体的体积无穷大，气体的压强为零，所以图线在原点及原点附近没有实际意义，故画p－ 1 图象时，图线在原点及原点
V 附近要画成虚线.
答案
题型探究
一、玻意耳定律的应用
例1 如图3所示，是一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃
管，用一段h＝19.0 cm的水银柱将一部分空气封闭在细
第二章
第七节气体实验定律 (Ⅰ)
目标定位 1.探究气体等温变化的规律，了解玻意耳定律的内容、表达式及适用条件. 2.会运用玻意耳定律解决实际问题 3.理解等温变化的p－V图象.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究
一、玻意耳定律 1.内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强和体积成 _反__比__ (填“正比”或“反比”). 2.公式： p∝V1 或 p1V1＝p2V2 . 3.条件：气体的质量一定，温度不变.
玻璃管里.当玻璃管开口向上竖直放置时(见图甲)，管内
空气柱长L1＝15.0 cm，当时的大气压强为p0＝76 cmHg，那么，当玻璃管开口向下竖直放置时(见图乙)，管内空
气柱的长度该是多少？
图3
答案 25 cm
解析答案
例2 如图4所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水
银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭长l1＝ 20 cm气柱，两管中水银面等高.现将右端与一低压舱(未
答案

4.常量的意义 p1V1＝p2V2＝常量C 该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越大 (填“大”或“小”). 5.利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件. (2)明确初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2). (3)根据玻意耳定律列方程求解. 注意：用p1V1＝p2V2解题时只要同一物理量使用同一单位即可，不必 (填 “一定”或“不必”)转化成国际单位制中的单位.

新教材高中物理第二章气体固体和液体本章小结pptx课件新人教版选择性必修第三册

答案：C
专题2 理想气体的图像问题
名称
图像
特点
p－V
等温线
p－V1
pV＝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＝CVT，斜率 k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高
其他图像
名称
图像
特点
其他图像
等容 p－T 线
p＝CVT，斜率 k＝CV，即斜率越大，对应的体积越小
故 n＝(p1p－0Vp00)V＝(41×051×052－501×05)1×0－13.5＝18(次)． (2)打开阀门K，直到药液不能喷出，忽略喷管中药液产生的压强，
则A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A中气体为研究对象有
p1V＝p0V′， V′＝pp1V0 ＝4×101505×1.5 L＝6 L，因此A容器中剩余药液的体积为7.5 L－6 L＝1.5 L．
2．两个重要的推论 (1)查理定律的推论：Δp＝Tp11ΔT． (2)盖-吕萨克定律的推论：ΔV＝VT11ΔT． 3．气体实验定律和理想气体状态方程的应用，常常是连续发生的两个或三个变化的多过程的问题，求解这类问题的关键是分清气体状态的变化过程，一般按连续发生的划分变化过程，弄清过程前、后状态和连接不同过程的各个状态的物理量，建立清晰的物理情境，再对每一过程分别选择相应的气体实验定进行列式求解．
解：在 p－V 图像中，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TpBB＝TpCC，pC＞pB，则 TC＞TB，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VTCC＝VTAA，VC＞VA，则 TC ＞TA，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．

新教材2023年高中物理第2章气体液体和固体第1节气体实验定律(Ⅰ)课件粤教版选择性必修第三册

3．玻意耳定律． (1)内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反__比__． (2)公式：__p_1_V_1_＝__p_2_V_2___． (3)适用条件： ①气体质量不变，温__度__不变． ②气体温度不太低，压强不太大．
保持气体的质量不变是研究等温变化的条件．
知识点二等温图像 1．p -V 图像：一定质量的气体的 p -V 图像为一条双__曲__线__，如图甲所示．
【典例 3】如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为 S＝0.01 m2，中间用两个活塞 A 和 B 封住一定质量的气体．A、B 都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气．A 的质量不计，B 的质量为 M，并与一劲度系数为 k＝5×103 N/m 的较长的弹簧相连．已知大气压 p0＝1×105 Pa，平衡时两活塞之间的距离 l0＝0.6 m，现用力压 A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡．此时用于压 A 的力 F＝500 N，求活塞 A 下移的距离．
[解析] 为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油．这样可以保持气密性．
[答案] 在注射器活塞上涂润滑油
(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是 ____________________和____________________．
[解析] 为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分．这样能保证装置与外界温度一样．
请思考： 1．上升过程中，气泡内气体的温度发生改变吗？ 2．上升过程中，气泡内气体的压强怎么改变？ 3．气泡在上升过程中体积为何会变大？
提示：1．因为在恒温池中，所以气泡内气体的温度保持不变． 2．变小． 3．由玻意耳定律 pV＝C 可知，压强变小，气体的体积增大．

高中物理第二章固体、液体和气体第七节气体实验定

第二章固体、液体和气体第七节气体实验定律（Ⅰ）A级抓基础1．一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，压强减小了2 atm，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为( )A.43L B．2 L C.83L D．3 L解析：设原来的体积为V1，则3V1＝(3－2)(V1＋4)，得V1＝2 L.答案：B2．(多选)如图所示，一定质量的气体等温线上两点的压强、体积和温度如图所示，下列表达式正确的是( )A．p1V1＝p2V2B．p1V2＝p2V1C．T1＝T2D．T1＞T2解析：一定质量的气体等温变化过程中，压强跟体积成反比，由两状态对应的压强(p1和p2)和体积(V2和V1)可知A错误，B正确，同一等温线上各状态温度是相等的，C正确，D 错误．答案：BC3．(多选)一定质量的气体在发生等温变化时，下列物理量发生变化的是( )A．气体的压强B．单位体积内的分子数C．分子的平均速率D．分子的总数解析：一定质量的气体在发生等温变化时，p和V都要发生变化，体积V发生变化单位体积内的分子数改变，A、B正确；温度不变，分子的平均动能不变，分子的平均速率不发生变化，C错误；质量一定，分子的总数不变，D错误．答案：AB4．(多选)一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则( )A ．气体分子的平均动能增大B ．气体的密度变为原来的2倍C ．气体的体积变为原来的一半D ．气体的分子总数变为原来的2倍解析：温度是分子平均动能的标志，由于温度不变．故分子的平均动能不变，据玻意耳定律得p 1V 1＝2p 1V 2，解得：V 2＝12V 1，ρ1＝m V 1，ρ2＝mV 2，可得：ρ1＝12ρ2，即ρ2＝2ρ1，故B 、C 正确．答案：BC5．(多选)如图所示，是一定质量气体状态变化的p V 图象，则下列说法正确的是( )A ．气体做的是等温变化B ．气体的压强从A 至B 一直减小C ．气体的体积从A 到B 一直增大D ．气体的三个状态参量一直都在变解析：一定质量的气体的等温过程的p V 图象即等温曲线是双曲线，显然图中所示AB 图线不是等温线，AB 过程不是等温变化，A 选项不正确．从AB 图线可知气体从A 状态变为B 状态的过程中，压强p 在逐渐减小，体积V 在不断增大，则B 、C 选项正确．又该过程不是等温过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，D 选项正确．答案：BCD6．粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12 cm ，一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2 cm ，求潜水员潜入水中的深度(取水面上大气压强p 0＝1.0×105Pa ，g 取10 m/s 2)．解析：设潜水员潜入水下的深度为h ，玻璃管的横截面积为S ，管内气体的初状态：p 0，12S ，末状态：p 0＋ρgh ，10S .由玻意耳定律，得p 0·12S ＝(p 0＋ρgh )·10S ，得h ＝0.2p 0ρg＝2 m. 答案：2 mB 级提能力7．(多选)在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1 atm)( )A．5 atm，3 L B．1 atm，24 LC．5 atm，4.8 L D．1 atm，30 L解析：当气体从阀门逸出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1 atm时，得V2＝30 L，逸出气体30 L－6 L＝24 L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8 L，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体，C正确．答案：BC8．如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是( )解析：活塞上方液体缓慢流出的过程中，外界的温度保持不变，属于等温变化，D正确．答案：D9.(多选)如图所示，玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h，若将B管慢慢地提起，则( )A ．A 管内空气柱将变长B ．A 管内空气柱将变短C ．两管内水银柱高度差将增大D ．两管内水银柱高度差将减小解析：将B 管慢慢提起，可以认为气体温度不变，在气体的压强增大时，A 管内气柱将变短，而p A ＝p 0＋p h ，所以高度差增大．答案：BC10．某自行车轮胎的容积为V ，里面已有压强为p 0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p ，设充气过程为等温过程，空气可看成理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p 0、体积为多少的空气( )A.p 0pVB.p p 0VC.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1VD.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0＋1V解析：设将要充入的气体的体积为V ′，据玻意耳定律有p 0(V ＋V ′)＝pV ，解得V ′＝⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0－1V ，故选C. 答案：C11.如图为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h ，瓶内密封空气体积为V ，设水的密度为ρ，大气压强为p 0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV 至少为多少(设瓶内弯曲管的体积不计，压水前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)?解析：压水前：p 1＝p 0，V 1＝V ，压水后水刚流出时：p 2＝p 0＋ρgh ，V 2＝V －ΔV ，由玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2，即p 0V ＝(p 0＋ρgh )(V －ΔV )，解得ΔV ＝ρghVp 0＋ρgh.答案：ρghVp 0＋ρgh12．农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示．A 的容积为7.5 L ，装入药液后，药液上方空气的压强为105Pa ，体积为1.5 L ，关闭阀门K ，用打气筒B 每次打进105Pa的空气250 cm 3.则：(1)要使药液上方气体的压强为4×105Pa ，打气筒活塞应打几次？(2)当A 中有4×105Pa 的空气后，打开阀门K 可喷射药液，直到不能喷射时，A 容器剩余多少体积的药液？解析：(1)以V 总、V 分别表示A 的总容积和打气前药液上方空气的体积，p 0表示打气前A 容器内药液上方的气体压强，V 0表示每次打入的压强为p 0的空气体积，p 1表示打n 次后A容器内药液上方的气体压强，以A 中原有空气和n 次打入A 中的全部气体作为研究对象，由玻意耳定律，可得p 0(V ＋nV 0)＝p 1V ，所以n ＝（p 1－p 0）V p 0V 0＝（4×105－105）×1.5105×250×10－3＝18(次)． (2)打开阀门K ，直到药液不能喷射，忽略喷管中药液产生的压强，则A 容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A 容器内的气体作为研究对象，由玻意耳定律，可得p 1V ＝p 0V ′.所以药液不能喷射时A 容器内的气体体积：V ′＝p 1p 0V ＝4×105105×1.5 L ＝6 L ，则A 容器内剩余药液的体积：V 剩＝V 总－V ′＝7.5 L－6 L ＝1.5 L.答案：(1)18次 (2)1.5 L。