2012高中物理 8.1氣體的等溫變化學案 新人教版選修3-3

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1、 8.1氣體的等溫變化1 教學目標 1、知道氣體的狀態(tài)及三個參量。 2、掌握玻意耳定律，并能應用它解決氣體的等溫變化的問題、解釋生活中的有關現(xiàn)象。 3、知道氣體等溫變化的p—v圖象，即等溫線。 4、了解用實驗探究氣體等溫變化規(guī)律的方法和思路，培養(yǎng)動手操作能力、采集數(shù)據(jù)能力及運用計算機處理數(shù)據(jù)的能力。 教學重點: 探究氣體等溫變化的規(guī)律，理解玻意耳定律的內(nèi)容和公式。 教學難點: 運用定律分析和求解一定質(zhì)量的氣體在等溫變化過程中壓強和體積關系的問題。 ◆3-8-1004、自主學習 一、氣體的狀態(tài)及參量 1、研究氣體的性質(zhì)，用_____、_____、_____三個物理量描述

2、氣體的狀態(tài)。描述氣體狀態(tài)的這三個物理量叫做氣體的_________。 2、溫度：溫度是表示物體__________的物理量，從分子運動論的觀點看，溫度標志著物體內(nèi)部___________的劇烈程度。 在國際單位制中，用熱力學溫標表示的溫度，叫做_______溫度。用符號______表示，它的單位是______，簡稱_____，符號是______。 熱力學溫度與攝氏溫度的數(shù)量關系是：T= t+_______。 3、體積：氣體的體積是指氣體__________________。在國際單位制中，其單位是 _____，符號______。體積的單位還有升（L）毫升、（mL）1L= _

3、____m3，1mL= _____m3。 4、壓強：__________________________________叫做氣體的壓強，用_____表示。在國際單位制中，壓強的的單位是_____，符號_____。氣體壓強常用的單位還有標準大氣壓（atm）和毫米汞柱（mmHg），1 atm=________Pa=________mmHg。 5、氣體狀態(tài)和狀態(tài)參量的關系：對于一定質(zhì)量的氣體，如果溫度、體積、壓強這三個量________，我們就說氣體處于一定的狀態(tài)中。如果三個參量中有兩個參量發(fā)生改變，或者三個參量都發(fā)生了變化，我們就說氣體的狀態(tài)發(fā)生了改變，只有一個參量發(fā)生改變而其它參量不變的情況

4、是_______發(fā)生的。 二、玻意耳定律 1、英國科學家玻意耳和法國科學家馬略特各自通過實驗發(fā)現(xiàn)：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積v成_______。這個規(guī)律叫做玻意耳定律。 2、玻意耳定律的表達式：pv=C（常量）或者__________________。其中p1 、v1和p2、v2分別表示氣體在1、2兩個不同狀態(tài)下的壓強和體積。 三、氣體等溫變化的p—v圖象 一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時的p—v圖象如圖8—1所示。圖線的形狀為_________。由于它描述的是溫度不變時的p—v關系，因此稱它為______線。一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的。 1、

5、 在圖8—1中，一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的兩條等溫線，判斷t1、t2的高低。 畫出p—圖象，說明圖線的形狀，圖線的斜率與溫度的關系。 ◆3-8-1005、1．一個氣泡由湖面下20m深處上升到湖面下10m深處，它的體積約變?yōu)樵瓉淼捏w積的（溫度不變，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10m/s2）（ ） A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D．0.7 倍 ◆3-8-1006、p表示壓強，V表示體積，T為熱力學溫度，t為攝氏溫度如圖所示．各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是( ) ◆3-8-1007、U形管的A

6、端封有氣體，B端也有一小段氣體。如圖所示，先用一條小鐵絲插至B端氣體，輕輕抽動，使B端上下兩部分水銀柱相連接，設外界溫度不變，則A端氣柱的： （ ） A、體積減小 B、體積不變 C、壓強增大 D、壓強減小 ◆3-8-1008、把玻璃管口向下插入水銀槽中，如圖，管內(nèi)水銀面低于管外水銀槽中的水銀面。將玻璃管稍向上提起一些時，玻璃管中的氣體壓強將減小，則： ( ) A玻璃管內(nèi)氣體的長度增加 B.玻璃管內(nèi)氣體的長度減小 C.玻璃管內(nèi)外水銀面高度差減小 D.玻璃管內(nèi)外水銀面高度差增大 ◆3-8-1009、粗細均勻兩端開口的U形玻

7、璃管，如圖所示，管內(nèi)注入一定量的水銀。但在其中封閉了一段空氣柱，其長度為l。在空氣柱上面的一段水銀柱長為h1，空氣柱下面的水銀面與左管水銀面相差為h2。若往管內(nèi)加入適量水銀，則： A．水銀加入右管，l變短，h2變大 B．水銀加入左管，l不變，h2變大 C．水銀無論加在左管還是右管，h1始終與h2相等 D．水銀加在右管，l變短，水銀加在左管，l變長 ◆3-8-1010、定質(zhì)量理想氣體發(fā)生等溫變化時，其體積和壓強的乘積是一個恒量，以下對恒量的討論正確的有（ ） Ａ.同一份理想氣體，無論在溫度保持t1的情況下實現(xiàn)等溫變化，還是在溫度保持為t2的情況下完成等溫變化，這個恒量都是同

8、一個量 B.如T1

9、 ◆3-8-1013、開口向下插入水銀槽的玻璃管內(nèi)封閉著長為H的空氣柱，如圖所示，管內(nèi)外水銀高度差為h，若緩慢向上提起玻璃管（管口未離開槽內(nèi)水銀面），H和h的變化情況是（ ） A、h和H都增大 B、h和H都減小 C、h增大，H減小 D、h減小，H增大 ◆3-8-1014、兩端開口的玻璃管中有兩段水銀，封閉有一段氣體LB，左邊的活塞也封閉了一段氣體LA，現(xiàn)將活塞緩慢地向下移動，兩氣柱長度變化是（ ） A．LA不變，LB減小 B．LA增大，LB減小 C．LA減小，LB增大 D．LA減小，LB不變 ◆3-8-1015、兩端開口的均勻玻璃管豎直

10、插入水銀槽中，如圖所示，管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體，這時管下端開口處內(nèi)外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境溫度不變，當外界壓強增大時，下列分析正確的是（ ） A、h2變長 B、h2變短 C、h1上升 D、h1下降 ◆3-8-1016、兩個半球殼拼成的球形容器內(nèi)部已抽成真空，如圖，球形容器的半徑為R，大氣壓強為p。為使兩個半球殼沿圖箭頭方向互相分離，應施加的力F至少為：（ ） A．4πR2p B．2π R2p C．πR2p D．πR2p/2 ◆3-8-1017、內(nèi)徑均勻兩端開口的V形管如圖所示，B支管豎直插

11、入水銀槽中，A支管與B支管之間的夾角為θ，A支管中有一段長為h的水銀柱保持靜止，下列說法中正確的是( ) A．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h B．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高hcosθ C．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面低hcosθ D．管內(nèi)封閉氣體的壓強比大氣壓強小hcosθ汞柱高 ◆3-8-1018、豎直倒立的U形玻璃管一端封閉，另一端開口向下，如圖所示，用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，假設在管子的D處鉆一小孔，則管內(nèi)被封閉的氣體壓強p和氣體體積V變化的情況為： （ ） A、p、V都不變 B、V減小，p增

12、大 C、V增大，p減小 D、無法確定 ◆3-8-1019、為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條p—1/V圖線，如圖，由圖可知( ) A．一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時其壓強與體積成正比 B．一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時其p—1/V圖線的延長線是經(jīng)過坐標原點的 C．由圖可知T1>T2 D．由圖可知T1

13、＞T2 D.有圖可知T1＜T2 ◆3-8-1021、下列過程可能發(fā)生的是（ ） A、氣體的溫度變化，但壓強、體積保持不變 B、氣體的溫度、壓強保持不變，而體積發(fā)生變化 C、氣體的溫度保持不變，而壓強、體積發(fā)生變化 D、氣體的溫度、壓強、體積都發(fā)生變化 ◆3-8-1022、下列說法中錯誤的是( ) A．氣體的體積等于氣體分子體積之和 B．氣體的壓強由大量氣體分子對器壁的頻繁碰撞而產(chǎn)生的 C．溫度越高，氣體分子的平均速度越大 D．熱力學溫度的每一度大小跟攝氏溫度的每1度大小相同 ◆3-8-1023、一定質(zhì)量的理想氣體，壓強為3atm，保持溫度不變，當壓強減小

14、2 atm時，體積變化4L，則該氣體原來的體積為： （ ） A、4/3L B、2L C、8/3L D、8L ◆3-8-1024、一定質(zhì)量的理想氣體的p—V圖如右圖所示，a、b、c三點所表示的狀態(tài)溫度分別為Ta、Tb、Tc，那么（ ） A. Ta=Tb B. Tb=Tc C. Tc=Ta D.可能Tc>Ta ◆3-8-1025、一定質(zhì)量的氣體，在做等溫變化的過程中，下列物理量發(fā)生變化的有：（ ） A、氣體的體積 B、單位體積內(nèi)的分子數(shù) C、氣體的

15、壓強 D、分子總數(shù) ◆3-8-1026、一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時，若體積增大為原來的n倍，則壓強變?yōu)樵瓉淼模? ）倍 A、2n B、n C、1/n D、2/n ◆3-8-1027、一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過程如圖所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過程中，溫度 （ ） A、一直下降 B、先上升后下降 C、先下降后上升 D、一直上升 ◆3-8-1028、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，如圖所示，A、C兩點在同一條雙曲線上，則此變化過程中（ ）

16、 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 D、A、C兩點的溫度相等 ◆3-8-1029、一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，如圖所示，金屬圓板的上表面是水平的，下表面與水平面的夾角為θ，圓板的質(zhì)量為M，不計圓板與容器內(nèi)壁間的摩擦。若大氣壓強為P0，則被圓板封閉在容器中的氣體壓強等于 A、P0+Mgcosθ/S B、P0/cosθ+Mg /Scosθ C、P0+Mgcos2θ/S D、P0+Mg /S ◆3-8-1030、一個開口玻璃瓶內(nèi)有空氣，現(xiàn)將瓶口向下按入水中，在水面下5m深處恰能保持靜止不動，下列

17、說法中正確的是 （ ） A．將瓶稍向下按，放手后又回到原來位置 B．將瓶稍向下按，放手后加速下沉 C．將瓶稍向上提，放手后又回到原處 D．將瓶稍向上提，放手后加速上升 ◆3-8-1031、一根兩端封閉粗細均勻的直玻璃中有一段長57厘米的水銀柱，在水銀柱兩邊各有一段空氣柱（如下圖）。當玻璃管水平放置，兩段空氣柱長度均為30厘米，壓強都是一個標準大氣壓，現(xiàn)將玻璃管緩慢豎立起來，則上下兩段空氣柱的長度分別為（ ） A．30厘米，30厘米 B．35厘米，25厘米 C．4

18、0厘米，20厘米 D．45厘米，15厘米 ◆3-8-1032、用一段水銀柱將管內(nèi)氣體與外界隔絕，如下圖所示，管口朝下豎直放置，今將玻璃管傾斜，下列敘述正確的是（ ） A．封閉端內(nèi)的氣體壓強增大 B．封閉端內(nèi)的氣體壓強減小 C．封閉端內(nèi)的氣體體積增大 D．封閉端內(nèi)的氣體體積減小 ◆3-8-1033、在“驗證玻意耳定律”的實驗中，對氣體的初狀態(tài)和末狀態(tài)的測量和計算都正確無誤，結果末狀態(tài)的pV值與初狀態(tài)的p0V0值明顯不等，造成這一結果的可能原因是在實驗過程中( ) A．氣體溫度發(fā)生變化 B．氣體與外界間有熱交換 C．有氣體泄

19、漏 D．體積改變得太迅速． ◆3-8-1034、在1×105Pa的環(huán)境中做托里拆利實驗,如圖所示.測出管內(nèi)外水銀面的高度h=72cm.若保持管口總能浸沒在槽內(nèi)水銀面以下, 而將玻璃管豎直向上緩慢地提升△h.那么,最后管內(nèi)、外水銀面的高度差h′的大小 ( ). A．等于h,即管內(nèi)水銀柱高度不變 B．小于h C．等于h+△h D．h

20、當于下列哪個高度的水銀柱產(chǎn)生的壓強 （ ） A.0 cm B.60 cm C.30 cm D.16 cm 題號、在溫度均勻的水池中，有一空氣泡從池底緩緩地向上浮起，在其上浮的過程中，泡內(nèi)氣體（可看成理想氣體）（ ） A、內(nèi)能減少，放出熱量 B、內(nèi)能增加，吸收熱量 C、對外做功，同時吸熱，內(nèi)能不變 D、對外做的功等于吸收的熱量 ◆3-8-1037、在驗證“玻意耳定律”的實驗中，下列四個因素中對實驗的準確性影響最小的是（ ） A．針筒封口處漏氣 B．采用橫截面積較大的針筒 C．針筒壁與活塞之間存在摩擦 D．實驗過程中用手去握針筒 ◆

21、3-8-1038、在一根一端封閉、一端開口、長1m的均勻直玻璃管中,如圖所示,裝入長為75cm的水銀柱,用它封住一部分空氣.當將其開口向下豎直放置時,被封氣柱長24cm,這時的大氣壓強為76cm汞柱.那么,當大氣壓強變?yōu)?4 cm汞柱時,管內(nèi)水銀柱長度h為( ). A．73 cm B．73 cm

22、 B．pA=p0－h(huán) C．pA=p0+2h D．pA=p0 ◆3-8-1040、噴霧器筒內(nèi)藥液面上方有打氣孔，可通過打氣筒將外界空氣壓入筒內(nèi)液面上方，使被封閉的空氣壓強增大。設噴霧器筒內(nèi)上方的空氣體積為1.5L，然后用打氣筒緩慢向藥液上方打氣，每次打進1atm的空氣0.25L，設打氣過程中溫度不變，要使噴霧器里的壓強達到4atm，打氣筒應打氣______次。 ◆3-8-1041、一個容積是10升的球，原來盛有1個大氣壓的空氣，現(xiàn)在使球內(nèi)氣體壓強變?yōu)?個大氣壓，應向球內(nèi)打入_____升1個大氣壓的空氣（設溫度不變） ◆3-8-1042、抽氣機對某容器抽氣，已

23、知被抽容器的容積是抽氣機最大活動容積的兩倍，在按最大活動容積抽氣2次后，容器中氣體的壓強變?yōu)樵瓉淼腳______倍。 ◆3-8-1043、下圖中，容器A的容器是容器B容積的4倍，開始時A中是真空，B中有20×105帕壓強的氣體，打開開關，A、B相通后，溫度不變，B中氣體壓強為_________帕。 ◆3-8-1044、用活塞氣筒向一個容積為V的容器內(nèi)打氣，每次能把體積為V0，壓強為p0的空氣打入容器內(nèi)．若容器內(nèi)原有空氣的壓強為p，打氣過程中溫度不變，則打了n次后容器內(nèi)氣體的壓強為______________________ ◆3-8-1045、一條等溫線如圖所示，線上兩點A、B

24、表示氣體處于的兩個狀態(tài). A、B兩個狀態(tài)的壓強比=_______，體積比= _______，溫度比=_______. ◆3-8-1046、一根粗細均勻的玻璃管OA，長度為1米，橫截面積為0.3厘米2，A端開口，O端封閉。管中有3克水銀形成一個小段很短的水銀柱，將一定質(zhì)量的空氣與外界隔開。玻璃管水平放置，大氣壓p0 =1.0×105帕，水銀柱與管底O相距80厘米（如圖）。現(xiàn)使玻璃管在水平面上繞管底O作勻速轉(zhuǎn)動，為使水銀不致甩到管外去，玻璃管轉(zhuǎn)動的最大角速度ω=________ ◆3-8-1047、如圖所示，A、B、C三只相同的試管，一端封閉，封閉端有一個小環(huán)由細線懸掛在天花板上

25、，開口端插入水銀槽中，試管內(nèi)封有氣體。三管靜止時，三根細線的張力分別為TA、TB、TC，A管內(nèi)水銀面和管外平，B管內(nèi)水銀面比管外低，C管內(nèi)水銀面比管外高，則三管中氣體壓強最小的是________管，三根細線中張力最大的是_______。 ◆3-8-1048、如圖所示，質(zhì)量分別為m１和m２的同種氣體，分別以恒定的溫度t１和t２等溫變化，變化過程分別用圖中等溫線1和2表示，如m1=m2，則t1____t2 ；如t1=t2，則m1______m2， (填“>”“=”或“<”) ◆3-8-1049、如圖所示，粗細均勻的U形管的A端是封閉的，B端開口向上。兩管中水銀面的高度差h=20cm

26、。外界大氣壓強為76cmHg。求A管中封閉氣體的壓強。 ◆3-8-1050、在溫度不變的情況下，把一根長為100cm，上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽中，插入后管口到槽內(nèi)水銀面的距離是管長的一半，若大氣壓為75cmHg，求水銀進入管內(nèi)的長度。 ◆3-8-1051、汽車輪胎的容積是2.5×10－2m3，輪胎原有1atm的空氣。向輪胎內(nèi)打氣，直至壓強增加到8atm為止。應向輪胎里打進1atm的多少體積的空氣。（溫度不變） ◆3-8-1052、一個氣泡從水底升到水面上時，增大2倍，設水的密度為ρ=1×103Kg/m3，大氣壓強P0=1×105Pa，水底與水面溫差不計，

27、求水的深度。（g=10m/s2） ◆3-8-1053、如圖所示，若氣壓式保溫瓶內(nèi)水面與出水口的距離為h時，密封空氣體積為V，設水的密度為ρ，大氣壓強為P0，欲使水從出水口流出，瓶內(nèi)空氣壓縮量（即體積減小量）△V至少為多少？（設瓶內(nèi)彎曲管的容積不計，壓水前管內(nèi)無水，溫度保持不變） ◆3-8-1054、某個容器的容積是10L，所裝氣體的壓強是20×105Pa。如果溫度保持不變，把容器的開關打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？(設大氣壓是1.0×105Pa)。 ◆3-8-1055、一根內(nèi)徑均勻的細玻璃管彎成直角，開口端水平放置，封閉端豎直放置，如圖，兩段直管長

28、都是50cm，管內(nèi)有一段長35cm的汞柱封住一段長25cm的氣柱處于平衡，大氣壓強為75cmHg，玻璃管彎曲部分對長度和體積的影響可以略去不計。若將這個玻璃管從圖示位置順時針緩慢轉(zhuǎn)90°，求管內(nèi)氣柱長度。 ◆3-8-1056、一橫截面積為S的汽缸水平放置，固定不動，汽缸壁是導熱的。兩個活塞A和B將汽缸分隔為1、2兩氣室，達到平衡時1、2兩氣室體積之比為3∶2，如圖所示．在室溫不變的條件下，緩慢推動活塞A，使之向右移動一段距離d，求活塞B向右移動的距離，不計活塞與汽缸壁之間的摩擦． ◆3-8-1057、一圓柱形汽缸，內(nèi)部截面積為S，其活塞可在汽缸內(nèi)無摩擦地滑動，汽缸內(nèi)密封

29、有理想氣體，外部大氣壓強為p0，當汽缸臥放在水平面上時，活塞距缸底為L0，如圖所示．當汽缸豎直放置開口向上時，活塞距缸底為4/5L0；當用細繩系住活塞上的鉤子，把汽缸提離地面時，活塞距缸底為2L0(忽略氣體質(zhì)量，保持溫度不變)．求提離地面時，繩中張力多大? ◆3-8-1058、（1）一定質(zhì)量的某種氣體的體積為20L時，壓強為1.0×105 Pa. 當氣體發(fā)生等溫變化，體積減小到16L時，壓強為多大？ ◆3-8-1059、某容器的容積是10L，里面所盛氣體的壓強為2.0×106 Pa。保持溫度不變，把這些氣體裝在另一個容器里，氣體的壓強變?yōu)?.0×105 Pa，這個容器的容

30、積是多大？ ◆3-8-1060、如圖所示，豎直玻璃管里有一段4cm長的水銀柱，水銀柱的下面封閉著長60cm的空氣柱，玻璃管的橫截面積是0.1cm2. 在溫度不變時，如果再向管里裝入27.2g的水銀，持平衡時，封閉在水銀柱下面的空氣柱有多高？已知大氣壓p0 = 1.0×105Pa，水銀的密度ρ =13.6×103 kg/m3. ◆3-8-1061、一個氣泡從水底升到水面時，它的體積增大為原來的3倍，設水的密度為ρ=1×103kg／m3，大氣壓強p0=1.01×105Pa，水底與水面的溫度差不計，求水的深度。取g=10m／s2。 ◆3-8-1062、如圖1所示，圓柱形氣缸活塞

31、的橫截面積為S，下表面與水平面的夾角為α，重量為G。當大氣壓為p0，為了使活塞下方密閉氣體的體積減速為原來的1/2，必須在活塞上放置重量為多少的一個重物（氣缸壁與活塞間的摩擦不計） ◆3-8-1063、一根兩端開口、粗細均勻的細玻璃管，長L=30cm，豎直插入水銀槽中深h0=10cm處，用手指按住上端，輕輕提出水銀槽，并緩緩倒轉(zhuǎn)，則此時管內(nèi)封閉空氣柱多長？已知大氣壓P0=75cmHg。 ◆3-8-1064、容器A的容積是10L，用一根帶閥門的細管，與容器B相連。開始時閥門關閉， A內(nèi)充有10atm的空氣，B是真空。后打開閥門把A中空氣放一些到B中去，當A內(nèi)壓強降到4at

32、m時，把閥門關閉，這時B內(nèi)壓強是3atm。求容器B的容積。假設整個過程中溫度不變。 對流入容器B的這部分空氣，它后來的狀態(tài)為壓強p′B=3atm，體積VB（容器B的容積）。 ◆3-8-1065、 一容積為32L的氧氣瓶充氣后壓強為1300N/cm2。按規(guī)定當使用到壓強降為100N/cm2時，就要重新充氣。某廠每天要用400L氧氣（在1atm下），一瓶氧氣能用多少天（1atm=10N/cm2）？設使用過程中溫度不變。 ◆3-8-1066、容器A的容積為VA=100L，抽氣機B的最大容積為VB=25L。如圖所示，當活塞向上提時，閥門a打開，閥門b關閉；當活塞向下壓時，閥門a

33、關閉，閥門b打開。若抽氣機每分鐘完成4次抽氣動作，求抽氣機工作多長時間，才能使容器A中氣體的壓強由70cmhg下降到7.5cmHg（設抽氣過程中容器內(nèi)氣體的溫度不變）？ ◆3-8-1067、有開口向上豎直安放的玻璃管，管中在長h的水銀柱下方封閉著一段長L的空氣柱。當玻璃管以加速度a向上作勻加速運動時，空氣柱的長度將變?yōu)槎嗌伲恳阎斕齑髿鈮簽閜0，水銀密度為ρ，重力加速度為g。 ◆3-8-1068、如圖所示，內(nèi)徑均勻的U型玻璃管豎直放置，截面積為5cm2，管右側(cè)上端封閉，左側(cè)上端開口，內(nèi)有用細線栓住的活塞。兩管中分別封入L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下氣體壓強相等

34、為76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強，這時兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm，現(xiàn)將活塞用細線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平。求 （1）活塞向上移動的距離是多少？ （2）需用多大拉力才能使活塞靜止在這個位置上？ ◆3-8-1069、如圖所示，在水平放置的容器中，有一靜止的活塞把容器分隔成左、右兩部分，左側(cè)的容積是1.5L，存有空氣；右側(cè)的容積是3L，存有氧氣，大氣壓強是76cmHg。先打開閥門K，當與容器中空氣相連的U形壓強計中左、右水銀面的高度差減為19cm時，關閉閥K。求后來氧氣的質(zhì)量與原來氧氣的質(zhì)量之比（系統(tǒng)的溫度不變，壓強計的容積以及摩擦不計）。 ◆3-8-107

35、0、一橫截面積為S的氣缸水平放置，固定不動，氣缸壁是導熱的，兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室，達到平衡時1、2兩氣室體積之比為3∶2，如圖所示，在室溫不變的條件下，緩慢推動活塞A，使之向右移動一段距離d，求活塞B向右移動的距離，不計活塞與氣缸壁之間的摩擦。 ◆3-8-1071、某個容器的容積是10 L，所裝氣體的壓強是2.0×106Pa。如果溫度保持不變，把容器的開關打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？設大氣壓強是1.0×105Pa。 ◆3-8-1072、一個氣泡從水底升到水面時，它的體積增大為原來的3倍，設水的密度為ρ=1×103kg／m3，大氣壓強p0

36、=1.01×105Pa，水底與水面的溫度差不計，求水的深度。取g=10m／s2。 ◆3-8-1073、用活塞式抽氣機，在溫度不變的情況下，從容積為4L的玻璃瓶中抽氣，每抽一次，瓶內(nèi)氣體的壓強減小到原來的5/6，那么這臺抽氣機的氣室容積為多少升？ ◆3-8-1074、一根長50cm、兩端開口的直玻璃管，豎直插入水銀槽中，它的上口距水銀面10cm，現(xiàn)將管的上口堵住，然后緩慢豎直提出水銀面，則管內(nèi)水銀柱的長度為多大？.（外界大氣壓支持75cmHg，溫度保持不變.） ◆3-8-1075、容器內(nèi)裝有10×105Pa的氣體5kg, 當放出一部分氣體后, 容器內(nèi)的氣體壓強減小到2×1

37、05Pa, 求容器中剩余氣體的質(zhì)量. (設溫度不變) ◆3-8-1076、水銀氣壓計中混入了一個空氣泡, 上升到水銀柱的上方, 使水銀柱上方不再是真空, 因而氣壓計的讀數(shù)比實際的大氣壓小些. 當實際大氣壓為768mmHg產(chǎn)生的壓強時, 氣壓計的讀數(shù)只有750mmHg, 此時管中水銀面到管頂?shù)木嚯x為80mm. 那么, 當氣壓計讀數(shù)為740mmHg時, 實際大氣壓為多少?（設溫度保持不變） ◆3-8-1077、一個右端開口左端封閉的U形玻璃管中裝有水銀，左側(cè)封有一定質(zhì)量的空氣，如圖所示，已知，空氣柱長是40cm，兩側(cè)水銀面高度差56cm，若左側(cè)距管頂66cm處的k點處突然斷開，斷開處

38、上方水銀能否流出？這時左側(cè)上方封閉氣柱將變?yōu)槎喔?？（設大氣壓強為1.013×105Pa） ◆3-8-1078、用托里拆利實驗測大氣壓強時，管內(nèi)混有少量空氣，因此讀數(shù)不準，當大氣壓強為75cmHg時，讀數(shù)為74.5cmHg，這時管中空氣柱長22cm，當氣壓計讀數(shù)為75.5cmHg時，實際大氣壓強多大？ ◆3-8-1079、 一容積為32L的氧氣瓶充氣后壓強為13一橫截面積為S的氣缸水平放置，固定不動，氣缸壁是導熱的，兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩氣室，達到平衡時1、2兩氣室體積之比為3∶2，如圖所示，在室溫不變的條件下，緩慢推動活塞A，使之向右移動一段距離d，求活

39、塞B向右移動的距離，不計活塞與氣缸壁之間的摩擦。 8.1氣體的等溫變化 參考答案 ◆3-8-1004、[自主學習] 一、氣體的狀態(tài)及參量 1、壓強、體積、溫度；狀態(tài)參量 2、冷熱程度，分子熱運動；熱力學，T，開爾文，開，K；273.15K 3、分子所能占據(jù)空間的體積，米3，m3，10－3，10－6 4、氣體作用在器壁單位面積上的壓力，P，帕斯卡，Pa，1.015×105，760 5、都不變，不會 二、玻意耳定律 1、反比 2、P1V1=P2V2 三、氣體等溫變化的P—V圖象 雙曲線，等溫 1、t2＞t1 2、通過原點的直線，斜率越大溫度越高 ◆3-8-1

40、005、C 解析:、以氣泡為研究對象，利用玻意耳定律即可 ◆3-8-1006、AB ◆3-8-1007、B 解析:、由氣體傳遞壓強的特點，前后這兩種情況對A管封閉氣體是等同的 ◆3-8-1008、AC ◆3-8-1009、AC ◆3-8-1010、B ◆3-8-1011、ABD ◆3-8-1012、D ◆3-8-1013、A 解析:、假設上提時水銀柱不動，則封閉氣體壓強減小，在大氣壓的作用下水銀柱上升，而封閉氣體由于壓強減小，體積增大 ◆3-8-1014、D ◆3-8-1015、D ◆3-8-1016、C 解析:、大氣壓作用的有效面積為πR2。 ◆3-8-10

41、17、BD ◆3-8-1018、B 解析:、導致封閉氣體的壓強增大，體積減小。 ◆3-8-1019、BD ◆3-8-1020、ABD ◆3-8-1021、CD ◆3-8-1022、AC ◆3-8-1023、B 解析:、3V=1×（V+4），V=2。 ◆3-8-1024、B ◆3-8-1025、ABC 解析:、等溫過程中，p、V發(fā)生相應變化，單位體積內(nèi)的分子數(shù)也隨之發(fā)生相應變化 ◆3-8-1026、 C ◆3-8-1027、B 解析:、可作出過直線AB上各點的等溫線與過A、B兩點的等溫線進行比較 ◆3-8-1028、AD ◆3-8-1029、D ◆3-8-103

42、0、BD 解析:、瓶保持靜止不動，受力平衡mg=ρgV，由玻意耳定律，將瓶下按后，p增大而V減小，mg>ρgV，故放手后加速下沉。同樣道理，D選項也正確 ◆3-8-1031、C ◆3-8-1032、AD ◆3-8-1033、ACD ◆3-8-1034、D ◆3-8-1035、D ◆3-8-1036、CD ◆3-8-1037、B ◆3-8-1038、B ◆3-8-1039、D ◆3-8-1040、18 ◆3-8-1041、40 ◆3-8-1042、4/9 ◆3-8-1043、4×105 ◆3-8-1044、 ◆3-8-1045、；； ◆3-8-1046、14.1

43、rad/s ◆3-8-1047、C；C ◆3-8-1048、>；> ◆3-8-1049、56cmHg ◆3-8-1050、2、25cm ◆3-8-1051、1.75×10－1m3 ◆3-8-1052、10m ◆3-8-1053、△V≥ρghv/（ρ0+ρgh） ◆3-8-1054、解：設容器原裝氣體為研究對象。 初態(tài) p1=20×105Pa V1=10L T1=T 末態(tài) p2=1.0×105Pa T2=T 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得 即剩下的氣體為原來的5％。 解析:、就容器而言，里面氣體質(zhì)量變了，似乎是變質(zhì)量問題了，但若視容器中氣體出而不走，

44、就又是質(zhì)量不變了。 ◆3-8-1055、管內(nèi)氣柱長62.5cm. ◆3-8-1056、活塞B向右移動２d/5 ◆3-8-1057、繩中張力３P0S/4 ◆3-8-1058、解：初狀態(tài)時氣體的壓強 p1=1.0×105 Pa，體積V1=20L； 末狀態(tài)時氣體的壓強p2，體積V2 = 16 L. 由玻意耳定律p1V1= p2V2可得 P2 = = Pa = 1.25×105 Pa ◆3-8-1059、解：初狀態(tài)時氣體的壓強p1=2.0×106 Pa，體積V1=10 L； 末狀態(tài)時氣體的壓強p2=1.0×105 Pa，求體積V2。 由玻意耳定律克p1V1= p

45、2V2可得 V2 = = =200L ◆3-8-1060、解：管里再裝入27.2g水銀時，水銀柱增加的高度 = 0.2 m 空氣柱初狀態(tài)時的壓強 p1 = p0 + ph1 = p0 +ρHggh1 = 1.0×105 Pa + 13.6×103×9.8×0.04 Pa = 10.5×104 Pa V1 = 60 Scm，其中S為玻璃管的橫截面積； 空氣柱末狀態(tài)時的壓強 p2 = p1 + ph2 = p0 +ρHggh2 = 1.0×105 Pa + 13.6×103×9.8×(0.04 + 0.20) Pa = 1.32×105 Pa

46、 由玻意耳定律p1V1= p2V2可得 ，V = Sh， 所以 . 題號、解:設氣泡在水底時的體積為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，即 （p0+ρgh）V1=p0·3V1 得水深 解析:、氣泡在水底時，泡內(nèi)氣體的壓強等于水面上大氣壓與水的靜壓強之和。氣泡升到水面上時，泡內(nèi)氣體的壓強減小為與大氣壓相等，因此其體積增大。由于水底與水面溫度相同，泡內(nèi)氣體經(jīng)歷的是一個等溫變化過程，故可用玻意耳定律計算。 題號、解:據(jù)圖2，設活塞下方氣體原來的壓強為p1，由活塞

47、的平衡條件得 同理，加上重物G′后，活塞下方的氣體壓強變?yōu)? 氣體作等溫變化，根據(jù)玻意耳定律： 得 p2=2p1 ∴ G′=p0S+G 解析:、在分析受力時必須注意由氣體壓強產(chǎn)生的氣體壓力應該垂直于接觸面，氣體壓強乘上接觸面積即為氣體壓力 ◆3-8-1063、解:根據(jù)上面的分析，畫出示意圖（圖a、b、c）。氣體所經(jīng)歷的三個狀態(tài)的狀態(tài)參量如下表所示： 由于整個過程中氣體的溫度不變，由玻意耳定律： p1V1=p2V2=p3V3 即 75×20S=（75-h）（30-h）S=（75+h）L3S 由前兩式得：

48、h2-105h+750=0 取合理解 h=7.7cm，代入得 解析:、插入水銀槽中按住上端后，管內(nèi)封閉了一定質(zhì)量氣體，空氣柱長L1=L-h0=20cm，壓強p1=p0=75cmHg。輕輕提出水銀槽直立在空氣中時，有一部分水銀會流出，被封閉的空氣柱長度和壓強都會發(fā)生變化。設管中水銀柱長h，被封閉氣體柱長為L2=L-h。倒轉(zhuǎn)后，水銀柱長度仍為h不變，被封閉氣體柱長度和壓強又發(fā)生了變化。設被封閉氣體柱長L3。 所以，管內(nèi)封閉氣體經(jīng)歷了三個狀態(tài)。由于“輕輕提出”、“緩緩倒轉(zhuǎn)”，意味著都可認為溫度不變，因此可由玻意耳定律列式求解。 必須注意題中隱含的狀態(tài)（b），如果遺漏了這一點，

49、將無法正確求解。 ◆3-8-1064、解:先以容器A中空氣為研究對象，它們等溫膨脹前后的狀態(tài)參量為： VA=10L，pA=10atm； V'A=？，p'A=4atm。 由玻意耳定律 pAVA=p'AV'A，得 如圖1所示。 再以逸出容器A的這些空氣為研究對象，它作等溫變化前后的狀態(tài)為： p1=p'A=4atm，V1=V'A-VA=15L p'1=3atm，V'1=VB 同理由玻意耳定律 p1V1=p'1VB，得 所以容器B的容積是20L。 題號、為了找出這部分空氣的初態(tài)，可設想讓容器A中的空氣作等溫膨脹，它的壓強從10atm降為4atm時逸

50、出容器A的空氣便是進入B內(nèi)的空氣，于是即可確定初態(tài)。 本題中研究對象的選取至關重要，可以有多種設想。例如，可先以后來充滿容器A的氣體為研究對象（見圖2）假設它原來在容器A中占的體積為Vx，這部分氣體等溫變化前后的狀態(tài)為： 變化前：壓強pA=10atm、體積Vx， 變化后：壓強p′A=4atm 體積V′x=VA=10L。 由 pAVx=p′AV′x 由此可見，進入B中的氣體原來在A內(nèi)占的體積為VA-Vx=（10-4）L=6L。再以這部分氣體為研究對象，它在等溫變化前后的狀態(tài)為： 變化前：壓強p1=10atm，體積V1=6L， 變化后：壓強p2=

51、3atm，體積V2=VB． 由玻意耳定律得容器B的容積為： 決定氣體狀態(tài)的參量有溫度、體積、壓強三個物理量，為了研究這三者之間的聯(lián)系，可以先保持其中一個量不變，研究另外兩個量之間的關系，然后再綜合起來。這是一個重要的研究方法，關于氣體性質(zhì)的研究也正是按照這個思路進行的。 ◆3-8-1065、解:作出示意圖如圖1所示。 根據(jù)玻意耳定律，由 p1V1=p′1V′1，p2V2=p′2V′2 得 所以可用天數(shù)為： 解析:、【分析】這里的研究對象是瓶中的氧氣。由于它原有的壓強（1300N/cm2），使用后的壓強（100N/cm2）、工廠應用時的壓強

52、（10N/cm2）都不同，為了確定使用的天數(shù)，可把瓶中原有氧氣和后來的氧氣都轉(zhuǎn)化為1atm，然后根據(jù)每天的耗氧量即可算出天數(shù)。 【說明】根據(jù)上面的解題思路，也可以作其他設想。如使后來留在瓶中的氧氣和工廠每天耗用的氧氣都變成1300N/cm2的壓強狀態(tài)下，或使原來瓶中的氧氣和工廠每天耗用的氧氣都變成100N/cm2的壓強狀態(tài)下，統(tǒng)一了壓強后，就可由使用前后的體積變化算出使用天數(shù)。 上面解出的結果，如果先用文字代入并注意到p′1=p′2=p0 ，即得 或 p1V1=p2V2+np0V0 這就是說，在等溫變化過程中，當把一定質(zhì)量的氣體分成兩部分（或幾部分），變化前后pV

53、值之和保持不變（圖2）。這個結果，實質(zhì)上就是質(zhì)量守恒在等溫過程中的具體體現(xiàn)。在氣體的分裝和混合等問題中很有用。 ◆3-8-1066、解:設抽氣1次后A中氣體壓強下降到p1，根據(jù) pAVA=p1（VA+VB） 得 第二次抽氣后，壓強為p2，則 同理，第三次抽氣后， 抽氣n次后，氣體壓強 代入數(shù)據(jù)得：n=10（次） 解析:、每次抽氣過程中被抽氣體體積都是VB，但壓強是逐步減小的，只是最后一次抽氣時，壓強才降低至7.5cmHg。因此，必須逐次對抽氣過程列出玻意耳定律公式，再利用數(shù)學歸納法進行求解。 ◆3-8-1067、解:空氣柱

54、原來的壓強為 p1=p0+ρgh 當玻璃管向上作勻加速運動時，空氣柱的壓強為p2，由水銀柱加速度運動得 p2S-p0S-mg=ma ∴ p2=p0+ρ（g+a）h 氣體作等溫變化 p1LS=p2L′S 解析:、本題是動力學和氣體狀態(tài)變化結合的綜合題。由于牛頓第二定律公式要求使用國際單位，所以壓強的單位是“Pa”。在解答此類習題時，要特別注意統(tǒng)一單位，高為h的水銀柱的壓強表達為p=ρgh是解題中一個要點。 ◆3-8-1068、解:（1）對于B段氣體 pB1=76-6=70（cmHg） pB2=p VB1=11S(cm3) VB2=(11+3)S(c

55、m3) 根據(jù)玻意耳定律 pB1VB1=pB2VB2 對于A段氣體 pA1=76(cmHg) pA2=pB2=55(cmHg) VA1=11s(cm3) VA2=L'S(cm3) 根據(jù)玻意耳定律 pA1VA1=pA2VA2 對于活塞的移動距離： h'=L'+3-L =15.2+3-11 =7.2(cm) （2）對于活塞平衡，可知 F+pA2S=P0S F=P0S-PS 解析:、[分析]兩部分氣體是靠壓強來聯(lián)系 U型玻璃管要注意水銀面的變化，一端若下降xcm另一端必上升xcm，兩

56、液面高度差為2xcm，由此可知，兩液面相平，B液面下降h/2，A管液面上升h/2在此基礎上考慮活塞移動的距離 [說明]U型管粗細相同時，一側(cè)水銀面下降hcm，另一側(cè)水銀面就要上升hcm，兩部分液面高度差變化于2hcm，若管子粗細不同，應該從體積的變化來考慮，就用幾何關系解決物理問題是常用的方法。 ◆3-8-1069、解:對于空氣（溫度不變） 對于氧氣（溫度不變）做為研究對象 容器外的氧氣（假設仍處于末態(tài)）的體積 解析:、 [分析]對于密封的一定質(zhì)量空氣 把原來容器中的氧氣做為研究對象 容器外（放走的）氧氣體積△V △V=(

57、V1'+V2')-(V1+V2) 在后來狀態(tài)下，氧氣密度相同 [說明]：理想氣體的狀態(tài)方程，是對一定量的氣體而言，當它的狀態(tài)發(fā)生變化時，狀態(tài)參量之間的變化規(guī)律。遵守氣態(tài)方程。而兩部分氣體時，要各自分別應用狀態(tài)方程。再通過力學條件，找到這兩部分氣之間壓強或體積的關系。 本題容器內(nèi)的氧氣是屬于變質(zhì)量問題，也可以把它假想成質(zhì)量不變來處理。 氣體單位體積的分子數(shù)相等，質(zhì)量和體積成正比，可求得剩余質(zhì)量（或放出的質(zhì)量）與原質(zhì)量之間的比例關系。 求物體的質(zhì)量可以用m=ρV某個狀態(tài)時的密度和該狀態(tài)時體積的乘積，而氣態(tài)方程也可以寫做密度形式 常用此式求某一

58、狀態(tài)時氣體單位體積的分子數(shù)，然后再求氣體的質(zhì)量。 ◆3-8-1070、解:因氣缸水平放置，又不計活塞的摩擦，故平衡時兩氣室內(nèi)的壓強必相等，設初態(tài)時氣室內(nèi)壓強為p0，氣室1、2的體積分別為V1和V2；在活塞A向右移動d的過程中活塞B向右移動的距離為x；最后氣缸內(nèi)壓強為p，因溫度不變，分別對氣室1和2的氣體運用玻意耳定律，得 氣室1 p0V1=p(V1-Sd+Sx) ① 氣室2 p0V2=p(V2-Sx) ② 由①、②兩式解得 解析:、 [分析]氣缸水平放置，不計活塞與氣缸壁的摩擦，平衡時，兩氣室的壓強必相等。 兩氣室各密封一定量的氣體，緩慢推動活塞，故溫度保持

59、不變，分別運用玻意耳定律解題。 [說明]氣體實驗定律，是研究某一定質(zhì)量的氣體，狀態(tài)發(fā)生變化時，前、后狀態(tài)參量變化的規(guī)律。切不可理解為兩部分氣體狀態(tài)參量的關系。 ◆3-8-1071、解：設容器原裝氣體為研究對象，氣體做等溫變化。 初態(tài) p1=2.0×106Pa V1=10 L 末態(tài) p2=1.0×105Pa V2=？L 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得 L 故容器里剩下的氣體占原來的百分之比為：％=5％ 解析:、（先引導學生思考，理清解題思路，展示思維過程） 題后話：就容器而言，里面氣體質(zhì)量變了，似乎是變質(zhì)量問題了，但若視容器中氣體出而不走，就

60、又是質(zhì)量不變了（如圖所示）。 ◆3-8-1072、解：設氣泡在水底時的體積為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，即 （p0+ρgh）V1=p0·3V1 得水深 解析:、【分析】氣泡在水底時，泡內(nèi)氣體的壓強等于水面上大氣壓與水的靜壓強之和。氣泡升到水面上時，泡內(nèi)氣體的壓強減小為與大氣壓相等，因此其體積增大。由于水底與水面溫度相同，泡內(nèi)氣體經(jīng)歷的是一個等溫變化過程，故可用玻意耳定律計算。 ◆3-8-1073、0.8L ◆3-8-1074、32.4cm ◆3-8-1075、

61、1kg ◆3-8-1076、756mmHg ◆3-8-1077、斷開處的壓強比外界壓強小，因而水銀不流出。對封閉氣體應用玻意耳定律可得，左側(cè)封閉氣體變?yōu)?6cm。答案： 否：16cm ◆3-8-1078、對封閉氣體應用玻意耳定律可得。答案：76.2cm ◆3-8-1079、解：因氣缸水平放置，又不計活塞的摩擦，故平衡時兩氣室內(nèi)的壓強必相等，設初態(tài)時氣室內(nèi)壓強為p0，氣室1、2的體積分別為V1和V2；在活塞A向右移動d的過程中活塞B向右移動的距離為x；最后氣缸內(nèi)壓強為p，因溫度不變，分別對氣室1和2的氣體運用玻意耳定律，得 氣室1 p0V1=p(V1-Sd+Sx) ① 氣室2 p0V2=p(V2-Sx) ② 由①、②兩式解得 [分析]氣缸水平放置，不計活塞與氣缸壁的摩擦，平衡時，兩氣室的壓強必相等。兩氣室各密封一定量的氣體，緩慢推動活塞，故溫度保持不變，分別運用玻意耳定律解題。 [說明]氣體實驗定律，是研究某一定質(zhì)量的氣體，狀態(tài)發(fā)生變化時，前、后狀態(tài)參量變化的規(guī)律。切不可理解為兩部分氣體狀態(tài)參量的關系。 28 用心 愛心 專心