20xx粵教版高中物理選修3-327氣體實驗定律ⅰ-資料下載頁
2024-12-08 19:15本頁面
【導(dǎo)讀】[目標定位]，了解玻意耳定律的內(nèi)容、表達式及適用條件.2．公式：p∝1V或p1V1＝p2V2.[延伸思考]打氣筒打氣過程中，容器中氣體的質(zhì)量發(fā)生了變化，玻意耳定律還成立嗎？學(xué)知識知p－V圖象是什么曲線？1．p－V圖象：一定質(zhì)量的氣體，等溫變化的p－V圖象是雙曲線的一支，大，所以靠近原點附近處等溫線應(yīng)用虛線表示，該直線的斜率k＝pV，＝，當時的大氣壓強為p0＝76cmHg，那么，當玻璃管開口向下豎直放置時(見圖乙)，解析設(shè)細玻璃管橫截面積為S，設(shè)變化后空氣柱的長度為L2，變化前空氣柱的體積V1＝L1S＝15S，由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2，右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h＝10cm.銀面等高，可知初始狀態(tài)其壓強為10cm時，左管水銀面下降5cm，代入數(shù)據(jù)，解得：p＝50cmHg.解析由玻意耳定律p1V1＝p2V2得3V＝1×(V＋4)，解得V＝2L.將氣缸倒轉(zhuǎn)豎直放置，設(shè)溫度不變，求此時活塞到缸底的高度？初狀態(tài)：p1＝p0＋p＝×105Pa，
【正文】 氧氣的溫度 ( ) A． 一直升高 圖 5 B． 一直下降 C． 先升高后降低 D． 不變 答案 D 解析 本題考查對玻意耳定律適用條件的掌握 ． 乍一看，本題極易錯選 B，錯誤原因是只簡單地對 A、 B及 A到 B的過程進行分析后，作出各狀態(tài)下的等溫線，如圖，從圖中可以看出 tA＞ t1＞ t2＞ tB，從而誤選 B，卻忽略了“ 只有一定質(zhì)量的氣體 ” 才滿足 tA＞ t1＞ t2＞ tB. 密封不嚴說明漏氣，說明氣體質(zhì)量發(fā)生變化， “ 緩慢 ” 說明氧氣瓶中氧氣可充分同外界進行熱交換，隱含與外界 “ 等溫 ” ，正確答案應(yīng)為 D. 6 所示 ， 為一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài) A變到狀態(tài) B再變到狀態(tài) C的過程 ， A、 C兩點在同一條雙曲線上 ， 則此變化過程中 ( ) A． 從 A到 B的過程溫度升高 B． 從 B到 C的過程溫度升高 C． 從 A到 C的過程溫度先降低再升高 圖 6 D． A、 C兩點的溫度相等 答案 AD 題組三 綜合應(yīng)用 10． 如圖 7 為一種減震墊 ， 上面布滿了圓柱狀薄膜氣泡 ， 每個氣泡內(nèi)充滿體積為 V0， 壓強為 p0的氣體 ， 當平板狀物品平放在氣泡上時 ， 氣泡被壓縮 ． 若氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體 ， 其溫度保持不變 ，當體積壓縮到 V時氣泡與物品接觸面的面積為 S， 求此時每個氣泡內(nèi)氣體對接觸面處薄膜的壓力 ． 圖 7 答案 V0Vp0S 解析 設(shè)壓力為 F，壓縮后氣體壓強為 p. 由 p0V0＝ pV和 F＝ pS得 F＝ V0Vp0S. 11． 一個氣泡從水底升到水面上時 ， 它的體積增大了 2 倍 ， 設(shè)水的密度為 ρ＝ 1 103kg/m3，大氣壓強 p0＝ 105 Pa，水底與水面溫差不計，求水的深度 ． (g＝ 10 m/s2) 答案 20m 解析 氣泡在水底時，氣泡內(nèi)氣體的壓強等于水面上大氣壓與水的壓強之和，氣泡升到水面上時，氣泡內(nèi)氣體壓強減小為大氣壓，因此體積增大．由于水底與水面溫度相同，氣泡內(nèi)氣體經(jīng)歷的是一個等溫變化過程． 該氣泡在水底時體積為 V1，壓強為 p1＝ p0＋ ρgh 氣泡升到水面時的體積為 V2，則 V2＝ 3V1，壓強為 p2＝ p0 由玻意耳定律 p1V1＝ p2V2，得 (p0＋ ρgh)V1＝ p03 V1 得水深： h＝ 2p0ρg＝ 2 1051 103 10 m＝ 20 m. 12． 如圖 8所示 ， 一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi) ， 活塞相對于底部的高度為 h， 可沿氣缸無摩擦地滑動 ． 取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上 ． 沙子倒完時 ， 活塞下降了 上表面上 ． 外界大氣的壓強和溫度始終保持不變 ， 求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度 ． 圖 8 答案 35h 解析 設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強為 p0，加一小盒沙子后對氣體產(chǎn)生的壓強為 p，由玻意耳定律得 p0h＝ (p0＋ p)(h－ 14h)① 由 ① 式得 p＝ 13p0② 再加一小盒沙子后，氣體的壓強變?yōu)?p0＋ ，活塞的高度為 h′ ，由玻意耳定律得 p0h＝ (p0＋ 2p)h′③ 聯(lián)立 ②③ 式解得 h′ ＝ 35h.
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