【新教材】新人教版 物理 选修3-3 第八章 气体 本章整合 课件
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人教版高中物理选修3-3精品课件 第八章 气体 3 理想气体的状态方程
压强不太大的条件下才可当作理想气体,在压强很大和温度很低的情
形下,分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略,D选项错误。
答案:ABC
随堂检测
1
2
3
4
5
2.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法正确的是(
)
A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃
时,其体积增大为原来的2倍
C
C
p
p
V= T,斜率 k= ,即斜率越大,对
应的压强越小
V 与 t 成线性关系,但不成正比,
图线延长线均过(-273.15,0)点,
斜率越大,对应的压强越小
探究学习
探究一
探究二
2.一定质量的理想气体一般状态图象的处理方法
基本方法,化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态
变化过程A→B→C→A。
(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化式,除题中条件已
直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境
的相互关系的分析中才能确定,认清变化过程是正确选用物理规律
的前提。
(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用理想气体状
态方程或某一实验定律,代入具体数值,T必须用热力学温度,p、V的
的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
探究学习
探究一
探究二
解析:从 A→B 为等温变化过程,根据玻意耳定律可得 pAVA=pBVB
①
从
B→C 为等容变化过程,根据查理定律可得
②
③
④
由题意可知:TA=TB
VB=VC
联立①②③④式可得
形下,分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略,D选项错误。
答案:ABC
随堂检测
1
2
3
4
5
2.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法正确的是(
)
A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃
时,其体积增大为原来的2倍
C
C
p
p
V= T,斜率 k= ,即斜率越大,对
应的压强越小
V 与 t 成线性关系,但不成正比,
图线延长线均过(-273.15,0)点,
斜率越大,对应的压强越小
探究学习
探究一
探究二
2.一定质量的理想气体一般状态图象的处理方法
基本方法,化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态
变化过程A→B→C→A。
(3)认过程:过程表示两个状态之间的一种变化式,除题中条件已
直接指明外,在许多情况下,往往需要通过对研究对象跟周围环境
的相互关系的分析中才能确定,认清变化过程是正确选用物理规律
的前提。
(4)列方程:根据研究对象状态变化的具体方式,选用理想气体状
态方程或某一实验定律,代入具体数值,T必须用热力学温度,p、V的
的三个参量pA、VA、TA和状态C的三个参量pC、VC、TC之间的关系。
探究学习
探究一
探究二
解析:从 A→B 为等温变化过程,根据玻意耳定律可得 pAVA=pBVB
①
从
B→C 为等容变化过程,根据查理定律可得
②
③
④
由题意可知:TA=TB
VB=VC
联立①②③④式可得
人教版高二选修3-3(课件)第八章_气体_4
【解析】 具有某一速率的分子数目并不是相等的，呈“中间多，两头少” 的统计规律分布，故 A、D 项错误．E 正确．由于分子之间频繁地碰撞，分子随 时都会改变自己的运动情况，因此在某一时刻，一个分子速度的大小和方向完 全是偶然的，故 B 项正确．某一温度下，每个分子的速率仍然是随时变化的， 只是分子运动的平均速率不变，故 C 项错误．
[核心点击] 1．气体分子运动的特点 (1)分子间的距离较大：使得分子间的相互作用力十分微弱，可认为分子间 除碰撞外不存在相互作用力，分子在两次碰撞之间做匀速直线运动． (2)分子间的碰撞十分频繁：频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁 地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动．
(3)分子的速率分布规律：大量气体分子的速率分布呈现中间多(占有分子数 目多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律．当温度升高时，“中间多”的 这一“高峰”向速率大的一方移动．即速率大的分子数目增多，速率小的分子 数目减少，分子的平均速率增大，分子的热运动剧烈．定量的分析表明理想气 体的热力学温度 T 与分子的平均动能 E k 成正比，即 T＝a E k，因此说，温度是 分子平均动能的标志．
2．气体分子运动的特点 (1)运动的自由性：由于气体分子间的距离比较大，分子间作用力很弱．通 常认为，气体分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做_匀__速__直__线__运_动___， 因而气体会充满它能达到的整个空间． (2)运动的无序性：分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着_任__何__一__个__方_向____ 运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都_相__等___． (3)运动的高速性：常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数 量级上相当于子弹的速率．
D．一定温度下某理想气体，当温度升高时，其中某 10 个分子的平均动能 可能减小
高中物理 第8章 气体本章高效整合课件 新人教版选修33
答案： B
热学图象 如图，一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状 态 b，在此过程中其压强( )
A．逐渐增大 C．始终不变
B．逐渐减小 D．先增大后减小
解析： 在 V－T 图象中，各点与坐标原点连线的斜率表示 压强的大小．斜率越小，压强越大.
答案： A
气体实验定律及理想气体状态方程 如图，容积为 V1 的容器内充有压缩空气．容器与水 银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连．气阀关闭 时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的 体积为 V2.打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使 左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度 差为 h.已知水银的密度为 ρ，大气压强为 p0，重力加速度为 g； 空气可视为理想气体，其温度不变．求气阀打开前容器中压缩 空气的压强 p1.
解析： 气阀打开前左管内气体的压强为 p0，气阀打开后 稳定时的压强 p2＝p0＋ρgh①
根据等温变化，则有 p1V1＋p0V2＝p2(V1＋V2)② 联立①②两式解得 p1＝p0＋ρghVV11＋V2 答案： p0＋ρghVV11＋V2
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章末高效整合
构建体系网络
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气体热现象及气体分子运动的特点 气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞 的短暂时间外( ) A．气体分子可以做布朗运动 B．气体分子的动能都一样大 C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动 D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大
解析： 布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而 引起的悬浮颗粒的无规则运动，选项 A 错误；气体分子因不断 相互碰撞，其动能瞬息万变，因此才引入了分子的平均动能， 选项 B 错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距 离大于 10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互 作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达 到的整个空间，故选项 C 正确；气体分子在不停地做无规则运 动，分子间距离不断变化，故选项 D 错误．
热学图象 如图，一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状 态 b，在此过程中其压强( )
A．逐渐增大 C．始终不变
B．逐渐减小 D．先增大后减小
解析： 在 V－T 图象中，各点与坐标原点连线的斜率表示 压强的大小．斜率越小，压强越大.
答案： A
气体实验定律及理想气体状态方程 如图，容积为 V1 的容器内充有压缩空气．容器与水 银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连．气阀关闭 时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的 体积为 V2.打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使 左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度 差为 h.已知水银的密度为 ρ，大气压强为 p0，重力加速度为 g； 空气可视为理想气体，其温度不变．求气阀打开前容器中压缩 空气的压强 p1.
解析： 气阀打开前左管内气体的压强为 p0，气阀打开后 稳定时的压强 p2＝p0＋ρgh①
根据等温变化，则有 p1V1＋p0V2＝p2(V1＋V2)② 联立①②两式解得 p1＝p0＋ρghVV11＋V2 答案： p0＋ρghVV11＋V2
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气体热现象及气体分子运动的特点 气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞 的短暂时间外( ) A．气体分子可以做布朗运动 B．气体分子的动能都一样大 C．相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动 D．相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大
解析： 布朗运动是指悬浮颗粒因受分子作用力不平衡而 引起的悬浮颗粒的无规则运动，选项 A 错误；气体分子因不断 相互碰撞，其动能瞬息万变，因此才引入了分子的平均动能， 选项 B 错误；气体分子不停地做无规则热运动，其分子间的距 离大于 10r0，因此气体分子间除相互碰撞的短暂时间外，相互 作用力十分微弱，分子的运动是相对自由的，可以充满所能达 到的整个空间，故选项 C 正确；气体分子在不停地做无规则运 动，分子间距离不断变化，故选项 D 错误．
高中物理选修3-3-第八章-气体(全章)
p1V1 p2V2 或 pV C
T1
T2
T
方程具有 普遍性
答案： 1.25×10 5Pa
14
第八章 《气体》
15
气体的等容变化
问题：炎热的夏天，如果将自行车内胎充气过足，停 车时又没能放在阴凉处，而是放在阳光下曝晒，这样极易爆 裂，知道这是为什么吗？
答：曝晒过程中内胎容积变化甚微，可认为容积不变；
当温度升高时导致气体压强增大而使车胎爆裂.
结论：一定质量的气体，保持体积不变，当温度升高
压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。
2、公式：
p1V1 p2V2
T1
T2
或 pV C T
3、使用条件: 一定质量的某种理想气体.
4、气体密度式： P1 P2
1T1 2T2 31
一定质量的理想气体，由初状态（p1、V1、T1） 变化到末状态（p2、V2、T2）时，两个状态的状态 参量之间的关系为：
3
探究方法： 控制变量法
4
第八章 《气体》
5
一、气体的等温变化： 气体在温度不变的状态下，
发生的变化叫做等温变化。
6
p/105 Pa
3
实 验2
1
0
1
2
3
4
V7
p/105 Pa3Leabharlann 实 验210
0.2
0.4
0.6
0.8
8
1/V
探究结论：
在温度不变时，压强p 和体积V成反比。
9
二、玻意耳定律
1、内容：
【课堂练习】
2、下列关于一定质量的气体的等容变化的说
法中正确的是： D
A、气体压强的改变量与摄氏温度成正比； B、气体的压强与摄氏温度成正比； C、气体压强的改变量与热力学温度成正比； D、气体的压强与热力学温度成正比。
人教版高中物理选修(3-3)第八章《气体》ppt课件
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
最新中小学教学课件
29
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V1＝S(L－d)⑥
联立①②③④⑤⑥式得
a＝ p0Sd m(L－d)
答案 p0Sd m(L－d )
章末整合提升
14
解题策略 这类问题的一般解题思路：首先明确研究对象， 然后明确初、末状态及状态参量，再利用玻意耳定律列方 程，从而联立求解.对于充气、抽气类问题可以通过灵活 选取研究对象，化变质量为一定质量，进行解答.
答案 见解析图
章末整合提升
23
四、对气体压强的理解 1.气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力. 2.产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对 器壁各处持续的压力而产生. 3.决定因素：一定质量气体的压强大小，微观上取决于分 子的平均动能和单位体积内的分子数；宏观上取决于气体 的温度T和体积V.
章末整合提升
15
二、理想气体状态方程
应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体； (2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； (3)由状态方程列式求解； (4)讨论结果的合理性.
章末整合提升
16
特别提醒 在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别 注意是否为理想气体，在涉及气体的状态参量关系时往往 将实际气体当作理想气体处理，但这时往往关注的是是否 满足质量一定.
章末整合提升
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
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V1＝S(L－d)⑥
联立①②③④⑤⑥式得
a＝ p0Sd m(L－d)
答案 p0Sd m(L－d )
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14
解题策略 这类问题的一般解题思路：首先明确研究对象， 然后明确初、末状态及状态参量，再利用玻意耳定律列方 程，从而联立求解.对于充气、抽气类问题可以通过灵活 选取研究对象，化变质量为一定质量，进行解答.
答案 见解析图
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23
四、对气体压强的理解 1.气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力. 2.产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对 器壁各处持续的压力而产生. 3.决定因素：一定质量气体的压强大小，微观上取决于分 子的平均动能和单位体积内的分子数；宏观上取决于气体 的温度T和体积V.
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二、理想气体状态方程
应用状态方程解题的一般步骤 (1)明确研究对象，即某一定质量的理想气体； (2)确定气体在初、末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2； (3)由状态方程列式求解； (4)讨论结果的合理性.
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16
特别提醒 在涉及到气体的内能、分子势能问题中要特别 注意是否为理想气体，在涉及气体的状态参量关系时往往 将实际气体当作理想气体处理，但这时往往关注的是是否 满足质量一定.
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高中物理,选修3---3,第八章气体,全章课件汇总
体积缩小到原来的几分之一,压强增大 到原来的几倍.体积增大到原来的几倍,它 的压强就减小为原来的几分之一.
二、玻意耳定律 1. 内容
一定质量的某种气体在温度不变的情 况下,压强跟体积成反比.即pV=C(常 量 )或 2.说明 p1V1=p2V2。 （1）成立条件：质量一定，温度不变， 且压强不太大，温度不太低。
（a：V↓→p↑，V↑→p↓；b：是一条光滑的曲
5.等温变化图象的特点:
(1)等温线是双曲线的一支。 (2)温度越高,其等温线离原点越远.
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温 线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？
p
结论:t3>t2>t1
2
3
1
0
V
6.图象意义
(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系 (2)点的意义:每一组数据 ps+F-mg-p0s=0
• 4.如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成. 活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移 动.A、B的质量分别为mA,mB,横截面积分别为 SA,SB.一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活 塞外侧大气压强p0。气缸水平放置达到平衡状态如 图(a)所示, 将气缸竖直放置达到平衡后如图(b)所示. 水平时：对活塞AB和细杆进行受力分析 求两种情况下封闭气体的压强 . 有：p0sA-p1sA- p0sB+p1sB=0
竖直时：同理可得： p0sA+mAg-p2sA+ p2sB+mBg-p0sB=0
诱思导学
夏天自行车轮胎不能打足气，而冬天则要打足气， 为什么？ 其实，生活中许多现象都表明，气体的压强，体积， 温度三个状态量之间一定存在某种关系？究竟是什么 关系呢？我们怎么来研究? 研究的方法---控制变量法 本节课我们就来研究控制一定质量的某种气体，温 度不变的情况下，压强与体积的变化关系。我们称之 为等温变化
最新人教版高中物理选修3-3第八章《气体》本概览
第八章气体
本章概览
本章是在分子动理论的基础上讲述了气体的性质和规律.对气体性质的讨论，首先经历了气体的等温变化探究过程，得到了玻意耳定律；借助一次函数的知识，经过理论分析得出气体等容变化规律和气体等压变化规律，即查理定律和盖·吕萨克定律，然后引入了理想气体模型，导出了理想气体状态方程.
三个定律一个方程，从宏观上给出了一定质量的理想气体温度、压强和体积之间的关系.要明解P—V、P—T、V—T图上表达三定律的曲线及物理意义，深刻理解并能熟练应用.
要从微观角度了解气体分子的运动特点，知道气体分子的速率按统计规律分布，理解气体温度的微观含义和气体压强的微观意义，了解用分子动论理论解释气体实验三定律，掌握温度、体积、压强的关系.。
人教版高中物理选修3-3第八章第一节气体的等温变化课件(共22张PPT)
• （1）要使喷雾器内空气的压强达到4atm，应打气几次？ • （2）这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？ • (设标准大气压为1 atm，打气过程中不考虑温度的变化)
• （1）要使喷雾器内空气的压强达到4atm，应打气几次？ • (设标准大气压为1 atm，打气过程中不考虑温度的变化)
一定质量气体的等温变化
N＝18
• （2）这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？
• 假设空气完全充满药桶后（即液体全部喷完） • 如果空气压强P仍然大于大气压，则药液可以全部喷出，否则不能完全喷出．
5.7×10－3m3
4p V 0 ＝1.5×10－3 m3
4.2×10－3 m3
p
5.7×10－3m3
• 由玻意耳定律得:
4p0V＝p×5.7×10－3
• C．水银柱上升 • D．水银柱下降
• 5．给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积 为1 L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L．请通过计 算判断该包装袋是否漏气．
空气柱的压强P：压力表读出 空气柱的长度L：玻璃管侧刻度尺上读出
空气柱的体积V：空气柱长度L X 空气柱的横截面积S
• 用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据
பைடு நூலகம் • 3、实验数据的处理
气体状态参量
气体体积V/cm3 气体的压强p/Kpa
1
12 149.2
2
3
4
5
16
20 24
28
122.6 101.0 85.8 74.6
8.1 气体的等温变化
人教版选修3-3 物理
• 打足气的自行车在烈日下暴晒，常常会爆胎，为什么？ • 车胎内的气体因温度升高而压强增大，体积膨胀。
• （1）要使喷雾器内空气的压强达到4atm，应打气几次？ • (设标准大气压为1 atm，打气过程中不考虑温度的变化)
一定质量气体的等温变化
N＝18
• （2）这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？
• 假设空气完全充满药桶后（即液体全部喷完） • 如果空气压强P仍然大于大气压，则药液可以全部喷出，否则不能完全喷出．
5.7×10－3m3
4p V 0 ＝1.5×10－3 m3
4.2×10－3 m3
p
5.7×10－3m3
• 由玻意耳定律得:
4p0V＝p×5.7×10－3
• C．水银柱上升 • D．水银柱下降
• 5．给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积 为1 L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L．请通过计 算判断该包装袋是否漏气．
空气柱的压强P：压力表读出 空气柱的长度L：玻璃管侧刻度尺上读出
空气柱的体积V：空气柱长度L X 空气柱的横截面积S
• 用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据
பைடு நூலகம் • 3、实验数据的处理
气体状态参量
气体体积V/cm3 气体的压强p/Kpa
1
12 149.2
2
3
4
5
16
20 24
28
122.6 101.0 85.8 74.6
8.1 气体的等温变化
人教版选修3-3 物理
• 打足气的自行车在烈日下暴晒，常常会爆胎，为什么？ • 车胎内的气体因温度升高而压强增大，体积膨胀。
高中物理人教版高二选修3-3(课件)第八章气体1
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由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2 F 即 p0l0S＝(p0＋ )· (l ＋x－l)· S① S 0 F 根据胡克定律，x＝ k ② 代数解①②得：l＝0.3 m.
【答案】 0.3 m
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应用玻意耳定律解题时的两个误区 误区 1：误认为在任何情况下玻意耳定律都成立．只有一定质量的气体在温 度不变时，定律成立． 误区 2：误认为气体的质量变化时，一定不能用玻意耳定律进行分析． 当气体经历多个质量发生变化的过程时，可以分段应用玻意耳定律进行列 方程，也可以把发生变化的所有气体作为研究对象，应用玻意耳定律列方程．ຫໍສະໝຸດ 上一页返回首页下一页
知 识 脉 络
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玻意耳定律
[先填空] 1．三个状态参量
压强 、______ 体积 、______ 温度 等物理量描述气体的状态．描 研究气体的性质，用______ 状态参量 ． 述气体状态的这几个物理量叫做气体的__________
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2．实验探究
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[再判断] 1．在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量 法．(√) 2．利用压强、体积和温度可以描述气体的状态．(√) 3．一定质量的气体，三个状态参量中，至少有两个改变．(√)
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[后思考] 1．若实验数据呈现气体体积减小，压强增大的特点能否断定压强与体积成 反比？ 【提示】 不能，也可能压强 p 与体积 V 的二次方(三次方)或与 V成反比，
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3．应用玻意耳定律的思路和方法： (1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律成立的条件． (2)确定始末状态及状态参量(p1、V1、p2、V2) (3)根据玻意耳定律列方程 p1V1＝p2V2，代入数值求解(注意各状态参量要统 一单位)． (4)注意分析题目中的隐含条件，必要时还应由力学或几何知识列出辅助方 程． (5)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果要删去．
高中物理 第八章 气体 章末总结课件 新人教版选修3-3
(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;
解析:(1)设打开 K2 后,稳定时活塞上方气体的压强为 p1,体积为 V1.依题意, 被活塞分开的两部分气体都经历等温过程,由玻意耳定律得
p0V=p1V1
①
(3p0)V=p1(2V-V1)
②
联立①②式得 V1= V
③
2
p1=2p0.
④
答案:(1) V 2p0 2
17.4
21.4
400～500
18.6
20.4
500～600
16.7
15.1
600～700
12.9
9.2
700～800
7.9
4.5
800～900
4.6
2.0
900以上
3.9
0.9
解析:温度升高,速率大的分子比例较大,故T1>T2;温度不变,气体分子 速率分布情况不变,故泄漏前后速率处于 400～500 m/s区间的氧气 分子数占总分子数的百分比保持不变. 答案:大于 等于
8
关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了 V .不计活塞的质量和体积,外界 解析:设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为 V1,压强为 p1;下方气体的 体积为 V2,压强为 p2,在活塞下移的过程中,活塞上、下方气体的温度均保持
不变.由玻意耳定律得 p0 V =p1V1 p0 V =p2V2
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一下眼睛， 看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体不好哦~
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(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;
解析:(2)打开 K3 后,由④式知,活塞必定上升.设在活塞下方气体与 A 中气体 的体积之和为 V2(V2≤2V)时,活塞下方气体压强为 p2.由玻意耳定律得 (3p0)V=p2V2⑤
人教版高二物理选修3-3第八章气体 专题复习：关联气体的应用(17张PPT)课件
二、玻璃管--液柱类问题的应用
例1：如图所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，
下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为l＝10.0 cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0
cm。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水cmHg。
(1)活塞在A管中向上移动的距离是多少； (2)这时力F应多大才能使活塞静止在该位置上。
解析 (1)A部分气体原状态压强pA＝76 cmHg，体积为VA＝lS，末状态压强pA′， 体积VA′＝l′S。B部分气体原状态压强pB＝pA－h，体积VB＝lS， 末状态压强pB′＝pA′，体积VB′＝(l＋)S， 根据玻意耳定律，有pAVA＝pA′VA′， 即76×11S＝pA′l′S① pBVB＝pB′VB′， 即(76－6)×11S＝pA′(11＋)S② 联立①②解得l′＝15.2 cm 活塞在管中移动的距离为x，则x＋l－＝l′ x＝7.2 cm
(2)从②式中可得出pA′＝ cmHg＝55 cmHg 对活塞受力分析，可知p0S＝pA′S＋F F＝(p0－pA′)S＝×5×10－4 N＝14 N
变式.如图所示，两端封闭的U形管，内径均匀，两边水银柱等高。水银柱 上方封闭的空气柱长度l1＝30 cm，l2＝38 cm，现从阀门C处注入水银，结 果左管中水银面上升5 cm，右管中水银面上升6 cm，求封闭端气体原来 的压强答。案80 cmHg
强计的右侧软管，使左管水银面仍在原来的位置。若大气压为76cmHg，求：
(1)加热后左管空气柱的长度l′；
(1)3.27 cm
(2)加热后压强计两管水银面的高度差Δh。(2)20.73 cm
解(1)根据题意pB＝p0＋(h＋l)＝(76＋10＋4) cmHg＝90 cmHg 而pA＝pB－h＝80 cmHg
最新人教版高中物理选修3-3课件 人教物理选修3-3第8章第一节
【方法总结】 以液柱为研究对象，根据受力平衡，可求得封闭气体嘚压强p＝p0±ph，其中h 为两气体液面嘚高度差．若被封气体嘚液面低，取“＋”，否则取“－”．
变式训练1 如图8－1－8所示，活塞嘚质量为m，缸套嘚质量为M，通过弹簧吊在天花板上， 汽缸内封有一定质量嘚气体，缸套和 活塞间无摩擦，活塞面积为S， 大气压强为p0，则封闭气体嘚 压强为( )
图8－1－10
解析：选 B.气体做等温变化，遵守玻意耳定 律．由 pV＝C，p 与V1成正比，故 B 正确．
玻意耳定律嘚应用
例3如图8－1－11所示，粗细均匀嘚弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内 气体柱长为39 cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40 cm.先将B端封闭，再将左管竖直插入 水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2 cm，求： (1)稳定后右管内嘚气体压强p； (2)左管A端插入水银槽嘚深度h. (大气压强p0＝76 cmHg)
原点嘚直线
________
pV
2．公式：pV＝C，或_______________.
温度不变 反比．
质量 p1V1＝p2V2
三、气体等温变化嘚p－V图象 一定质量嘚气体发生等温变化时嘚p－V图象如图8－1－1所示．图线嘚形状为___________由
于它描述嘚是温度不变时嘚p－V关系，因此称它为_________一定质量嘚气体，不同温度下嘚等 温线是________嘚．
第一节 气体嘚等温变化
第一 节
课标定位 课前自主学案 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练
课标定位
学习目标：1.知道什么是等温变化及描述气体嘚三个状态参量． 2．通过实验探究得出玻意耳定律，并掌握定律嘚内容．学会利用等温变化嘚规律解决有关问题． 3．明确p—V图象中，等温变化嘚图线及其物理意义．