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1、第9单元：气体的实验定律：doc高中物理一、简要知识点：i等温变化过程、玻意尔定律；2、气体的等温变化图象、玻意尔定律的微观讲明;3、应用玻意尔定律解题的一些专门方法；4、气体的等容变化、查里定律；5、气体等容变化的图象及其微观讲明；6、气体的等压变化、盖吕萨克定律；7、热力学温标。二、差不多概念：一、气体的等温变化、玻意尔定律：1 一定质量的气体在温度不变时，压强随体积的变化而变化，这种变化叫做等温变化。判定一定质量的气体是否是等温变化，要看它在状态变化过程中温度是否始终保持不变， 而不能只看始末状态温度相同。2、玻意尔定律：1内容：一定质量的气体，在温度不变的情形下，它的压强跟体积成反比。
2、2公式：P! V i=P 2 V 2 =恒量；3适用条件：压强不太大与大气压相比温度不太低与室温相比。3、应用玻意尔定律解题的一样步骤：1第一确定研究对象，即某一定质量的气体，有时也常假设有一无形袋，从而使变质量 气体咨询题转变为等质量气体的咨询题。2然后确定始末两个状态的压强与体积，并统一单位不一定都要用国际单位。3最后用玻意尔定律列方程求解，必要时还要考虑解答结果是否合理。4、应用玻意尔定律时的几个注意咨询题：1解题时一定要充分挖掘题意中包含的隐含条件。2常用假设法研究气体的等温变化，一种是假设物理现象先假设某些量不变，然后利 用的物理规律进行分析推理，从而确信或否认所做的假设，得出正确的
3、判定；另一种是假设物理过程用一个或多个较简单的变化过程等效替代原先的物理过程。5、气体的等温变化图象：1横坐标为体积 V，纵坐标为P ；2等温图象的特点：等温线是双曲线，温度越高，其等温线离原点越远。如以下图：两条曲线分不对应的温度为：T i <T 2；13在P图象中为一条过原点的直线，同理T2>T1V二、气体的等容变化、查里定律：1、质量一定的气体，在体积不变的情形下所发生的状态变化过程，压强随着温度的升高而增大、随温度的降低而减小。2、查里定律：内容：一定质量的气体，在体积不变的情形下，温度每升高1度或降低1度，增加或降低的压强等于它在0度时压强的1/273。Pt PoF0t公
4、式：一 一=-， 或 Pt=P0 1+。t273273注意：Po为00C时气体的压强，Pt为t0C时的气体的压强。3、气体等容变化的图象：1作法：以横轴表示温度 t,纵轴表示压强 P,依照实际数据取单位，定标度，描出气体 的各种状态点，用平滑线连接各点便得到Pt图象。2等容变化图象的特点：等容线是一条倾斜的直线只是原点。体积越大，斜率越小；体积越小，斜率越大。三、热力学温标1、热力学温标的引入：P-t图象中，等容线与t轴的交点的坐标是-273 °C，0，故将-2730C定义为新温标的零 度，即可使等容线变为过原点的直线，结果使得气体压强和新温标温度成正比关系，这种新温标叫热力学温标或
5、绝对温标。2、热力学温标的定标：热力学温标以-273 0C为零度称为绝对零度，以冰的熔点定义为 273K，水的沸点为373K， 单位是开尔文K，它是国际单位制中七个差不多单位之一。注意：热力学温度和摄氏温度的每一度温差的大小是相同的，只是它们的0度起点不同；绝对零度是宇宙间低温的极限，只能无限接近，永久无法到达。3、热力学温度与摄氏温度之间的关系：T = t + 273K4、查里定律的热力学温度表示：1内容：一定质量的气体，在体积不变的情形下，它的压强与热力学温度成正比。2公式： 1 = 1， 1 =P 或 = 恒量。P2 T2T1 T 2 T3注意：在温度专门低、压强专门大的情形之下，气体不
6、再存在，定律无意义。【例题分析】电灯泡内充有氦氩混合气体，假设要使电灯泡内的混合气体在5000C时的压强不超过一个 大气压，那么在20°C的室温下充气，电灯泡内气体压强至少能充到多少？【分析和解答】解答一、由于电灯泡的容积不变，故气体为等容变化，设t1=500OC时的压强为P1 ,t2=20°C时的压强为P2，00C时的压强为P0r X 1500 P1=P0 1+ =P0 1+ 丨，273273P2= P0 1+-=P0 1+-20丨，273273彳201 +中吐 P2273293因此：=0.38，R 1 500773273故 P2=0.38P1=0.38(atm)提示：此
7、题同学们容易把 200C时的压强错当成P0，而列成P1 =P2 1 + -500丨从而得出错273误结论，一定要记住式中的P0是00 c时的压强。解答二、采纳热力学温标之后，查里定律可表示为：匕=卫，P2 T2而 T1=500+273=773 KT 2=20+273=293 K。T2293因此：P2 = 2 P1=P1 =0.38 (atm)T1773(四)盖.吕萨克定律：1、内容：一定质量的气体，在压强不变的情形下，温度每升高或降低1 0C，增加或减小的体积等于它 0°c时体积的1/273。2、在热力学温标下的表示公式:三、例题与习题：一本课预习题:1、一定质量的气体，在等温变化的
8、过程中，下面物理量发生变化的是:A、分子的平均速率；B、单位体积内的分子数；C、气体的压强;D、分子总数。2、如以下图，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下竖直放 置，假设将管倾斜，那么出现的物理现象是：A、封闭端气体的压强增大；B、封闭端内气体的压强减小;C、封闭管内气体的压强不变；D、封闭管内气体的体积减小。3、在静止时，试管内一段水银柱封闭一段空气，如以下图，假设试管口向下自由下落，水银柱相关于管将：A、上升；B、下降；C、不动；D、完全被排到管外。4、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时：A、压强减小，密度减小；B、压强减小，密度增大；C、压强不变，密度
9、减小；D、压强减小，密度不变。5、以下关于一定质量的气体的等容变化的讲法中正确的选项是：第2题图nH第3题图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。提示：静止时，封闭气体的压强小于大气压 那么气体的压强等于大气压强，参考答案：1、 BC ； 2、B ； 3、A落体时，因为水银柱处于完全失重状态，变大，体积变小。4、D ； 5、 D二根底题：1、 如以下图，开口向下并插入水银槽的玻璃管内封着长为H的空气柱, 玻璃管内外水银面高度差为 h,假设缓慢向上提起玻璃管管口未离开 槽内水银面，H和h的变
10、化情形为A、h和H都增大；B、h和H都减小；C、h增大，H增大； D、h减小，H增大。2、如以下图，曲线 A和B是描述两份同种气体在等温条件下变化的两条双曲线，以下讲明不正确的选项是：A、它们可能处在不同的恒定温度下；B、它们可能包含不同的分子数；C、它们可能具有不同的质量；D、它们不服从玻意尔定律。，自由即封闭气体的压强HPA3、如上题图所示，为一定质量的气体的两条等温线，那么以下关于各状态温度的讲法中正 确的选项是：A、t A=t BB、t A >t B ； C、t a <t B ；D、无法确定。三应用题:1、一个圆柱型的封闭气缸，缸内有一不漏气的轻活塞，当活塞处于 中央时，其
11、A、B两局部压强正好为一个大气压，假设连杆使活塞压缩A的体积减小1/2，这时它们的压强之比P1 : P2为多大?2、 容积为20L的钢瓶充满氧气后压强为30atm，翻开钢瓶的闸阀让氧气同时分装到容积为5L的假设干小瓶中去，假设小瓶原先抽成真空，分装到小瓶中的氧气的压强为2atm，分装时无漏气，且温度不变，那么最多能分装多少瓶：3、 在一个封闭的容积不变的容器内装有一定质量的气体，在某一温度，把温度升高1 °C发觉气体的压强比原先增加了0.5%，求升温后容器内的温度。参考答案：1、3: 1；析：设A、B原先的压强均为 P;对A后来体积变为原先的 1/2，那么压强变为原先的两 倍，而对B
12、来讲，其体积变为原先的 3/2倍，那么压强变为原先的 2/3,因此P1： P2 = 3 : 1 ；2、56 瓶 析：先将30atm、20L的氧气变成压强为 2atm的氧气，依照 P1V1=P2 V2，得知其体积变280为300L，那么能够充到小瓶中的氧气的体积为：300-20=280L ;那么 =56 瓶。53、201 K 。四提高题：1、一定质量的理想气体作等温压缩时，体积减小1L，压强增大 20%，假设使体积减小2L，其压强增大多少？2、 一根玻璃管一端封闭，另一端开口，内用5cm长的水银柱封闭住一段空气，当玻璃管开口向上竖直放置时，空气柱长5cm，那么当玻璃管水平放置时，空气柱的长为 c
13、m大气压强P0相当于75cmHg。丨3、 把一个容积为6 L,装有一个大气压空气的玻璃容器与一个容积为24L的真空容器相连 通后，玻璃容器中的压强将变为多少个大气压？整个过程温度不变参考答案：1、50%析：设原先的压强、体积分不为P、V，体积减小1L后，其压强为1.2P，体积变为V-1 ；那么PV=1.2P V-1，得V= 6 L ;假设体积减小 2L，那么设压强变为 P'，那么PV=P' V-2V 3P'= P =P ,那么其压强增大 50%。V 222、关于被圭寸闭局部的气体：初状态压强为75+5cmHg，体积对应的气柱的长度为 5cm，A、L a>Lb ,A
14、管中水银面较高;C、L a >L b ,A管中水银面较低;B、L a<L b ,A管中水银面较高;D、L a<L b ,A管中水银面较低。当玻璃管水平放置时，其管内的压强变为大气压强，即75cmHg，那么依照玻意尔定律:75 516 、PiV 1=P2V 2 得：玻璃管水平放置时，其气柱对应的长度为：X5 = cm7533、0.2个大气压。五课后练习题:1、在一端粗细平均的玻璃管内，用水银柱封闭了一段空气，当玻璃管开口向上置于斜面上 且处于静止时，管内空气柱的长为L,那么当玻璃管沿光滑斜面下滑时，空气柱的长度为:A、增长；B、减小； C、不变； D、不能确定2、两端封闭、内径
15、平均的玻璃管内，用水银隔开 A、B 两局部空气，当 A、B管竖直时，两侧水银面等高，气柱长L a=L b如以下图现将 U形管沿顺时针方向绕右下端点0缓慢转过30 0后，下述正确的选项是：3、如以下图，开口向上竖直放置的玻璃管内有两段水银柱h1、h2分不封闭了空气柱 L 1、L 2，保持温度不变，设法使两局部气体合并在玻璃管的下部，那么合并后的气柱长度为：A、等于 L 1 +L 2 ; B、小于 L 1+L 2;C、大于L1+L2; D、条件缺乏，无法确定。4、两端封闭内径平均的玻璃管中有一段水银，其两端是空气，当玻璃管水平放置时，两端 气柱长度相等，压强为LcmHg，当玻璃管竖直时，上面空气柱
16、长度为下面空气柱长度的两倍，那么玻璃管中这段水银柱长度为：3 311A、 L cm : B、一 L cm :C、 L cm : D、一 L cm。4 8245、用一段水银柱将平均玻璃管内气体与外界隔绝，原先管口竖直向下，今将玻璃管倾斜,那么有：A、封闭端气体压强减小；B、封闭端气体压强增大；C、气体体积减小；D、气体体积增大。6、如以下图，一端封闭的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管内封闭一段空气柱，现将玻璃管稍向上提起，那么：A、管内、外水银面高度差增大；B、气柱体积不变；C、管内水银面相关于玻璃管上升；D、管内水银面相关于槽上升。7、如以下图，两相同的玻璃管下端，用橡皮管连通，左管上端 封
17、闭一定质量的理想气体，假设将上端开口的右管缓慢提起，那么：A、气柱长度变短；B、两管水银面高度差变小；C、两管水银面高度差变大；D、右管中水银面相关于右管下降。8、一定质量的理想气体沿如以下图的方向循环变化，那么在变化的过程中 有：A、1到2的过程中气体体积增大；B、2到3的过程中气体体积增大；C、3到1的过程中气体体积增大；D、3到1到2的过程中气体体积不断减少。9、如以下图，一长为 L 1的平均玻璃管，其重为 G，其中插一个截面积为 S 的轻活塞质量不计在管中封闭了一定量的空气，将活塞悬挂于天花板上，管竖直静止，现在空气柱长度为L2。设大气压为P0，假设将试管缓慢竖直下拉，至活塞拉离玻璃管时，拉力为多大？设温度不变，摩擦不计参考答案:6、D ； 7、ACD ； 8、BD ；1、A ； 2、D ； 3、B ； 4、A ；5、BC ；C L (L1 L2XP0S G)9、 F=L1PoSPoS析：对气缸进行受力分析:初状态:末状态:P = P GP1 = Po-s图2压强为P2 = P0-G -s图1 压强为G(P。-儿2=( P0SG F丁儿1P£P2S 图 2解出：F=(L1 L2)(P0S G)。L1