《2019-2020學(xué)年高中物理 第4章 氣體 第1節(jié) 氣體實(shí)驗(yàn)定律 第1課時(shí) 學(xué)案 魯科版選修3-3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第4章 氣體 第1節(jié) 氣體實(shí)驗(yàn)定律 第1課時(shí) 學(xué)案 魯科版選修3-3（16頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第1節(jié)　氣體實(shí)驗(yàn)定律 第1課時(shí) 　1.了解描述氣體狀態(tài)的三個(gè)參量和物理意義．(重點(diǎn))　2.學(xué)會(huì)使用玻意耳定律，弄清條件、研究方法及其應(yīng)用．(重點(diǎn)＋難點(diǎn)) 3．初步學(xué)會(huì)使用p－V圖象、p－ 圖象處理問題．(難點(diǎn)) 一、探究氣體規(guī)律的方法 1．氣體參量：研究氣體的性質(zhì)時(shí)，常用氣體的溫度、體積和壓強(qiáng)描述氣體的狀態(tài)． 2．探究方法：同時(shí)研究三個(gè)量之間的關(guān)系比較困難，可以采用控制變量法，控制其中一個(gè)量不變，研究另外兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系． 　控制變量法是物理上研究多個(gè)變量時(shí)常用的方法．如探究加速度與物體質(zhì)量及物體受合外力的關(guān)系中所用的方法便是此方法． 二、玻意耳定律 1．等溫變

2、化：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，壓強(qiáng)和體積的變化關(guān)系． 2．探究等溫變化的規(guī)律 (1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示． ①研究對(duì)象：針筒內(nèi)被封閉的氣體． ②氣體初態(tài)壓強(qiáng)和體積：從氣壓計(jì)上直接讀出氣體壓強(qiáng)；從針筒刻度直接讀出氣體體積． (2)實(shí)驗(yàn)方法 ①緩慢地向前推或向后拉活塞(保持氣體溫度不變)，待氣壓計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后，記下氣體的壓強(qiáng)(p)和體積(V)． ②按步驟①中的方法，測(cè)出幾組對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)和體積值． (3)處理數(shù)據(jù)：作p－ 圖象． (4)探究結(jié)果：壓強(qiáng)與體積成反比． 3．玻意耳定律 (1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在溫度保持不變的條件下，壓強(qiáng)與體積成反比． (2)公式：p∝也可

3、寫作p1V1＝p2V2或pV＝恒量． (3)條件：氣體的質(zhì)量一定，溫度保持不變． 1．(1)玻意耳定律是英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特各自通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的．(　　) (2)公式pV＝C中的C是常量，指當(dāng)p、V變化時(shí)C的值不變．(　　) (3)對(duì)于溫度不同、質(zhì)量不同、種類不同的氣體，C值是相同的．(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)× 三、氣體等溫變化的圖象(即等溫線) 1．圖象：如圖所示． 2．特點(diǎn)：一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，由于壓強(qiáng)與體積成反比，在p－V圖象上等溫線應(yīng)為雙曲線的一支，在p－ 圖象上等溫線應(yīng)為過原點(diǎn)的直線． 2．(1)一定質(zhì)量的氣體的等溫

4、線上的兩點(diǎn)的壓強(qiáng)p和體積V的乘積相等．(　　) (2)p－V圖中的等溫線上的一點(diǎn)代表一定質(zhì)量的氣體的一個(gè)狀態(tài)．(　　) 提示：(1)√　(2)√ 　封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 1．靜止或勻速運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中壓強(qiáng)的計(jì)算方法 (1)參考液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對(duì)象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程消去面積，得到液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等，進(jìn)而求得氣體壓強(qiáng)． 例如，如圖中粗細(xì)均勻的U形管中封閉了一定質(zhì)量的氣體A，在其最低處取一液片B，由其兩側(cè)受力平衡可知 (pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S. 即pA＝p0＋ph. (2)平衡法：選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)

5、為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，由F合＝0列等式求氣體壓強(qiáng)． (3)連通器原理：在連通器中，同一種液體(中間液體不間斷)的同一水平液面上的壓強(qiáng)相等，如圖中同一液面C、D處壓強(qiáng)相等pA＝p0＋ph. 2．容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 當(dāng)容器加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選與氣體相關(guān)聯(lián)的液柱、汽缸或活塞為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，然后由牛頓第二定律列方程，求出封閉氣體的壓強(qiáng)． 如圖，當(dāng)豎直放置的玻璃管向上加速時(shí)，對(duì)液柱受力分析有：pS－p0S－mg＝ma 得：p＝p0＋. 　水銀柱模型，壓強(qiáng)的單位一般用cmHg，汽缸模型，壓強(qiáng)的單位一般用國(guó)際單位Pa或標(biāo)準(zhǔn)大氣壓atm. 命題視角1　水銀封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)

6、算 　如圖所示，豎直放置的U形管，左端開口，右端封閉，管內(nèi)有a、b兩段水銀柱，將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi)．已知水銀柱a長(zhǎng)10 cm，水銀柱b兩個(gè)液面間的高度差為5 cm，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，求空氣柱A、B的壓強(qiáng)． [解析]　設(shè)氣體A、B產(chǎn)生的壓強(qiáng)分別為pA、pB，管截面積為S，取a液柱為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖甲所示，得pAS＋mag＝p0S，而paS＝ρgh1S＝mag， 故pAS＋paS＝p0S 所以pA＝p0－pa＝75 cmHg－10 cmHg＝65 cmHg 取液柱b為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析如圖乙所示，同理可得 pBS＋pbS＝pAS 所以pB＝pA－pb＝65

7、cmHg－5 cmHg＝60 cmHg. [答案]　65 cmHg　60 cmHg 命題視角2　活塞封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算 　一圓形汽缸靜止于地面上，如圖所示．汽缸筒的質(zhì)量為M，活塞的質(zhì)量為m，活塞的面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0.現(xiàn)將活塞緩慢向上提，求汽缸剛離開地面時(shí)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)．(忽略汽缸壁與活塞間的摩擦) [思路點(diǎn)撥]　對(duì)活塞、整體(活塞和汽缸)分別受力分析列平衡方程求解． [解析]　題目中的活塞和汽缸均處于平衡狀態(tài)，以活塞為研究對(duì)象，受力分析，由平衡條件，得 F＋pS＝mg＋p0S. 以活塞和汽缸整體為研究對(duì)象，受力分析，有 F＝(M＋m)g，由以上兩個(gè)方程式，得pS＋M

8、g＝p0S，解得 p＝p0－. [答案]　p0－ 　如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1＝66 cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2＝6.6 cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3＝44 cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊．已知大氣壓強(qiáng)為p0＝76 cmHg.如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度．封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣． 解析：設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱的壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgl3.式中，ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度．玻璃管開口向下時(shí)，原來上部的水銀有一部分會(huì)流出，封閉端會(huì)有部分真空．設(shè)此時(shí)開口

9、端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為x，則p2＝ρgl1，p0＝p2＋ρgx式中，p2為管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)．由玻意耳定律有p1l2S＝p2hS，式中，h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度，S為玻璃管的橫截面積，由以上幾式和題干條件得h＝12 cm，從開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后，設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為p3，則p3＝p0＋ρgx.由玻意耳定律得p1l2S＝p3h′S式中，h′是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度，解得h′＝9.2 cm. 答案：12 cm　9.2 cm 　玻意耳定律及其應(yīng)用 1．玻意耳定律的適用條件 (1)溫度不太低，壓強(qiáng)不太大； (2)被研究的氣體質(zhì)量不變，溫度不變． 2．玻意耳定律p1V1＝p2V2是個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，明確是在溫度不變的情況

10、下，一定質(zhì)量的氣體的變化規(guī)律，其中p1V1和p2V2分別表示氣體在兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積． 3．此定律中的恒量C不是一個(gè)普適恒量，它與氣體所處的溫度高低有關(guān)，溫度越高，恒量C越大． 4．應(yīng)用玻意耳定律解題的一般步驟 (1)首先確定研究對(duì)象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件． (2)然后確定始末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1，p2、V2)． (3)最后根據(jù)玻意耳定律列方程求解(注意統(tǒng)一單位)． (4)注意分析隱含的已知條件，必要時(shí)還應(yīng)由力學(xué)或幾何知識(shí)列出輔助方程． 　應(yīng)用玻意耳定律解題應(yīng)先確定研究對(duì)象為一定質(zhì)量的封閉氣體，其次判斷是否是等溫變化，再次確定初末兩個(gè)狀態(tài)的體積和壓強(qiáng)，最后

11、用玻意耳定律求解，注意單位要統(tǒng)一，但不一定是國(guó)際單位制中的單位，只要兩邊單位相同即可． 命題視角1　玻意耳定律的應(yīng)用 　如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi)，活塞相對(duì)于底部的高度為h，可沿汽缸無摩擦地滑動(dòng)．取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完時(shí)，活塞下降了.再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞上表面上．外界大氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時(shí)活塞距汽缸底部的高度． [思路點(diǎn)撥]　緩慢向活塞上表面倒沙子，汽缸可導(dǎo)熱，說明封閉氣體溫度不變．用玻意耳定律求解． [解析]　設(shè)大氣和活塞對(duì)氣體的總壓強(qiáng)為p0，加一小盒沙子對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，由玻意耳定

12、律得 p0h＝(p0＋p)(h－h(huán)) ① 由①式得p＝p0 ② 再加一小盒沙子后，氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0＋2p.設(shè)第二次加沙子后，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′＝h. [答案]　h 本題通過沙子對(duì)活塞的壓力以改變封閉氣體的壓強(qiáng)．溫度不變，壓強(qiáng)增大后體積減小，根據(jù)玻意耳定律列出方程求解即可. 命題視角2　充氣問題 　如圖所示為某壓縮式噴霧器儲(chǔ)液桶，其容量是5.7×10－3m3，往桶內(nèi)倒入4.2×10－3 m3的藥液后開始打氣，假設(shè)打氣過程中藥液不會(huì)向外噴出．如果每次能打進(jìn)2.5

13、×10－4 m3的空氣，要使噴霧器內(nèi)空氣的壓強(qiáng)達(dá)到4 atm，應(yīng)打氣幾次？這個(gè)壓強(qiáng)能否使噴霧器內(nèi)的藥液全部噴完？(設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1 atm，打氣過程中不考慮溫度的變化) [思路點(diǎn)撥]本題是一道變質(zhì)量的問題，我們可以靈活選取研究對(duì)象把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為等質(zhì)量問題． ? [解析]　設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為p0，藥桶中空氣的體積為V，打氣N次后，噴霧器中的空氣壓強(qiáng)達(dá)到4 atm，打入氣體在1 atm下的體積為N×2.5×10－4 m3.選取打氣N次后藥桶中的空氣為研究對(duì)象，由玻意耳定律得 p0V＋p0×N×(2.5×10－4 m3)＝4p0V 其中V＝5.7×10－3 m3－4.2×10－3

14、 m3＝1.5×10－3 m3 代入上式后解得N＝18 當(dāng)空氣完全充滿藥桶后，如果空氣壓強(qiáng)仍然大于大氣壓，則藥液可以全部噴出，否則不能完全噴出． 由玻意耳定律得4p0V＝p×5.7×10－3 解得p＝1.053p0＞p0，所以藥液可以全部噴出． [答案]　18　能 此類問題我們可認(rèn)為打入噴霧器的氣體都在其周圍，且可以認(rèn)為是一次性打入的，若初態(tài)時(shí)內(nèi)外氣體壓強(qiáng)相同，則體積為內(nèi)外氣體體積之和，狀態(tài)方程為：p1(V＋nV0)＝p2V.若初態(tài)時(shí)內(nèi)外氣體壓強(qiáng)不同，則體積不等于內(nèi)外氣體體積之和，狀態(tài)方程應(yīng)為：p1V＋np1′V0＝p2V. 【通關(guān)練習(xí)】 1．容積V＝20 L的鋼瓶充滿氧

15、氣后，壓強(qiáng)p＝30 atm，打開鋼瓶閥門，讓氧氣分裝到容積為V′＝5 L的小瓶中去，小瓶子已抽成真空．分裝完成后，每個(gè)小鋼瓶的壓強(qiáng)p′＝2 atm.在分裝過程中無漏氣現(xiàn)象，且溫度保持不變，那么最多可能裝的瓶數(shù)是(　　) A．4瓶　　　　　　　　　 B．50瓶 C．56瓶 D．60瓶 解析：選C.設(shè)最多可裝的瓶數(shù)為n，由等溫分態(tài)公式得pV＝p′V＋np′V′， 解得n＝＝＝56瓶．故C正確． 2．用活塞式打氣筒向一個(gè)容積為V的容器內(nèi)打氣，每次能把體積為V0、壓強(qiáng)為p0的空氣打入容器內(nèi)，若容器中原有空氣的壓強(qiáng)為p，打氣過程中假設(shè)溫度不變，則打了n次后容器內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為(　　) A.

16、　　　　　　　　　　 B．p＋np0 C．p＋n D．p＋p0 解析：選C.每次打入的氣體相同，取容器內(nèi)原有氣體和n次打入的氣體整體為研究對(duì)象，初狀態(tài)分為兩部分，每次打入的氣體相同，可等效認(rèn)為氣體是一次性打入的，由氣體實(shí)驗(yàn)定律得，在溫度不變的情況下，有pV＋np0V0＝pnV，解得pn＝p＋n，故C正確． 　p－V圖象和p－ 圖象的理解 1．一定質(zhì)量的氣體，其等溫線是雙曲線，雙曲線上的每一個(gè)點(diǎn)，均表示一定質(zhì)量的氣體在該溫度下的一個(gè)狀態(tài)，而且同一條等溫線上每個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的p、V坐標(biāo)的乘積都是相等的．如圖甲所示． 　　 2．玻意耳定律pV＝C(恒量)，其中恒量C不是一個(gè)普適恒量，它隨氣

17、體溫度的升高而增大，溫度越高，恒量C越大，等溫線離坐標(biāo)軸越遠(yuǎn)．如圖乙所示四條等溫線的關(guān)系為：T4>T3>T2>T1. 3．一定質(zhì)量氣體的等溫變化過程，也可以用p－ 圖象來表示，如圖丙所示．等溫線是通過原點(diǎn)的直線，由于氣體的體積不能無窮大，所以靠近原點(diǎn)附近處應(yīng)用虛線表示，該直線的斜率k＝＝pV∝T，即斜率越大，氣體做等溫變化的溫度越高． 4．一定質(zhì)量氣體的等溫變化過程，用p－T和V－T圖象表示，如圖所示． 　(1)p－V圖線與p－ 圖線都能反映氣體等溫變化的規(guī)律，分析問題時(shí)一定要注意區(qū)分兩個(gè)圖線的不同形狀． (2)p－ 圖象是一條直線，分析比較簡(jiǎn)單．p－V圖象是一條雙曲線，但p和

18、V的關(guān)系更直觀． 命題視角1　等溫變化的p－V圖象 　(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說法正確的是(　　) A．從等溫線可以看出，一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比 B．一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的 C．由圖可知T1>T2 D．由圖可知T1

19、．D→A是一個(gè)等溫過程 B．A→B是一個(gè)等溫過程 C．A與B的狀態(tài)參量相同 D．B→C體積減小，壓強(qiáng)減小，溫度不變 [解析]　D→A是一個(gè)等溫過程，A對(duì)；A、B兩狀態(tài)溫度不同，A→B的過程中不變，則體積V不變，此過程中氣體的壓強(qiáng)、溫度會(huì)發(fā)生變化，B、C錯(cuò)；B→C是一個(gè)等溫過程，V增大，p減小，D錯(cuò)． [答案]　A 【通關(guān)練習(xí)】 1．如圖所示，是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的p－V圖象，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體分子平均速率的變化情況是(　　) A．一直保持不變 B．一直增大 C．先減小后增大 D．先增大后減小 解析：選D.由圖象可知，pAVA＝pBVB，所以A

20、、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上．由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小． 2．(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條p－ 圖線．由圖可知(　　) A．一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成正比 B．一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí)，其p－ 圖線的延長(zhǎng)線是經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)的 C．T1>T2 D．T1

21、D正確． 1．(多選)如圖所示，在一端封閉的玻璃管中，用一段水銀將管內(nèi)氣體與外界隔絕，管口向下放置，若將管傾斜，待穩(wěn)定后呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象是(　　) A．封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大 B．封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小 C．封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變 D．封閉端內(nèi)氣體的體積減小 解析：選AD.玻璃管由豎直到傾斜，水銀柱壓強(qiáng)ph減小，由p＋ph＝p0知?dú)怏w壓強(qiáng)增大，再由玻意耳定律知其體積減小，故A、D正確． 2．如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣(　　)

22、A．體積不變，壓強(qiáng)變小　　　 B．體積變小，壓強(qiáng)變大 C．體積不變，壓強(qiáng)變大 D．體積變小，壓強(qiáng)變小 解析：選B.細(xì)管中封閉的氣體，可以看成一定質(zhì)量的理想氣體，洗衣缸內(nèi)水位升高，氣體壓強(qiáng)增大，因溫度不變，故做等溫變化，由玻意耳定律pV＝C得，氣體體積減小，B選項(xiàng)正確． 3．空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0 atm的空氣6.0 L，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L．設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為(　　) A．2.5 atm　　　　　　　　 B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm 解析：選A.以全部參與該過程的氣體為

23、研究對(duì)象由玻意耳定律知p1V1＋p2V2＝p3V1，即1.0 atm×6.0 L＋1.0 atm×9.0 L＝p3×6.0 L．解得p3＝2.5 atm. 4．為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是(　　) 解析：選B.根據(jù)玻意耳定律，pV＝C，則p與成正比，故p－ 圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線，故選B. 5．如圖，容積為V1的容器內(nèi)充有壓縮空氣．容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連，壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連．氣閥關(guān)閉時(shí)，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2.打開氣閥，左管中水銀面下降；緩慢

24、地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時(shí)右管與左管中水銀面的高度差為h.已知水銀的密度為ρ，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變．求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強(qiáng)p1. 解析：選容器內(nèi)和左管內(nèi)空氣為研究對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律，得p1V1＋p0V2＝(p0＋ρgh)(V1＋V2) 所以p1＝p0＋. 答案：p0＋ [課時(shí)作業(yè)] 一、單項(xiàng)選擇題 1.彎曲管子內(nèi)部注有密度為ρ的水，部分是空氣，圖中所示的相鄰管子液面高度差為h，大氣壓強(qiáng)為p0，則圖中A點(diǎn)的壓強(qiáng)是(　　) A．ρgh B．p0＋ρgh C．p0＋2ρgh D．p0＋3ρgh 解析：

25、選C.管子內(nèi)部空氣柱的氣體壓強(qiáng)為p空＝p0＋ρgh，而pA＝p空＋ρgh，所以pA＝p0＋2ρgh. 2．各種卡通形狀的氫氣球，受到孩子們的喜歡，特別是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氫氣球會(huì)飛向天空，上升到一定高度會(huì)脹破，是因?yàn)?　　) A．球內(nèi)氫氣溫度升高　　　　 B．球內(nèi)氫氣壓強(qiáng)增大 C．球外空氣壓強(qiáng)減小 D．以上說法均不正確 解析：選C.氣球上升時(shí)，由于高空處空氣稀薄，球外氣體的壓強(qiáng)減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到一定程度時(shí)，氣球就會(huì)脹破． 3.如圖，玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體，氣柱長(zhǎng)度為l，管內(nèi)外水銀面高度差為h，若溫度保持不變，把玻璃管稍向上提起一段距離，則(　　) A．h、l均

26、變大 B．h、l均變小 C．h變大、l變小 D．h變小、l變大 解析：選A.一定質(zhì)量的某種氣體在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)跟體積成反比，即pV＝C(常量)．根據(jù)pl＝c，l變大，p變小，根據(jù)p＝p0－ρgh，h變大，選A. 4.如圖所示，有一段12 cm長(zhǎng)的汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體，若開口向上將玻璃管放置在傾角為30°的光滑斜面上，在下滑過程中被封氣體的壓強(qiáng)為(大氣壓強(qiáng)p0＝76 cmHg)(　　) A．76 cmHg B．82 cmHg C．88 cmHg D．70 cmHg 解析：選A.水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，因此不能用平衡條件來處理．水銀柱的受力分

27、析如圖所示，因玻璃管和水銀柱組成系統(tǒng)的加速度a＝gsinθ，所以對(duì)水銀柱，由牛頓第二定律得：p0S＋Mgsinθ－pS＝Ma，故p＝p0. 5.如圖所示，在一個(gè)圓柱形導(dǎo)熱的汽缸中，用活塞封閉了一部分空氣，活塞與汽缸壁間是密封而光滑的，一彈簧秤掛在活塞上，將整個(gè)汽缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高(大氣壓不變)時(shí)(　　) A．彈簧秤示數(shù)變大 B．彈簧秤示數(shù)變小 C．彈簧秤示數(shù)不變 D．條件不足，無法判斷 解析：選C.本題只是分析彈簧秤的示數(shù)變化，因?qū)ζ准訜岬倪^程中，汽缸、氣體及活塞所受重力不變，所以彈簧秤對(duì)它們的拉力就不會(huì)變化，因此彈簧秤的示數(shù)不變．正確答案為C. 6.如圖所示，粗

28、細(xì)均勻的U形管豎直放置，管內(nèi)由水銀柱封住一段空氣柱．如果沿虛線所示的位置把開口一側(cè)的部分截掉，保持彎曲部分管子位置不動(dòng)，則封閉在管內(nèi)的空氣柱將(　　) A．體積變小 B．體積變大 C．壓強(qiáng)變小 D．壓強(qiáng)不變 解析：選A.截掉處截?cái)嗪髩簭?qiáng)變大，被封閉氣體的壓強(qiáng)也就變大，氣體體積減小． 二、多項(xiàng)選擇題 7.如圖所示，一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中，管中封閉一定質(zhì)量的氣體，管內(nèi)水銀面低于管外，在溫度不變時(shí)，將玻璃管稍向下插入一些，下列說法正確的是(　　) A．玻璃管內(nèi)氣體體積減小 B．玻璃管內(nèi)氣體體積增大 C．管內(nèi)外水銀面高度差減小 D．管內(nèi)外水銀面高度差增大

29、解析：選AD.法一：極限分析法 設(shè)想把管壓下很深，則易知V減小，p增大，因?yàn)閜＝p0＋ph，所以h增大，即A、D選項(xiàng)正確． 法二：假設(shè)法 將玻璃管向下插入過程中，假設(shè)管內(nèi)氣體體積不變，則h增大，p＝p0＋ph也增大，由玻意耳定律判斷得V減小，故管內(nèi)氣體體積V不可能不變而是減小，由V減小得p＝p0＋ph增大，所以h也增大．即A、D選項(xiàng)正確． 8．一個(gè)開口玻璃瓶?jī)?nèi)有空氣，現(xiàn)將瓶口向下按入水中，在水面下5 m深處恰能保持靜止不動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) 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，

30、放手后加速上升 解析：選BD.瓶保持靜止不動(dòng)，則受力平衡，即mg＝ρgV，V為瓶?jī)?nèi)空氣體積，將瓶向下按后，瓶?jī)?nèi)外液面高度差變大，p增大，由玻意耳定律，V減小，mg>ρgV，故放手后加速下沉．同樣道理，D選項(xiàng)也正確． 9．如圖所示，p表示壓強(qiáng)，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體是等溫變化的是(　　) 解析：選ABC.A圖中可以直接看出溫度不變．B圖說明p∝1/V，即pV＝常數(shù)，是等溫過程；C圖是雙曲線的一支，也是等溫線；D圖的pV乘積越來越大，表明溫度升高． 10.如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體，這時(shí)管下端

31、開口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境不變，當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí)，下列分析正確的是(　　) A．h2變長(zhǎng) B．h2不變 C．h1上升 D．h1下降 解析：選BD.被封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0＋h1＝p0＋h2.故h1＝h2，隨著大氣壓強(qiáng)的增大，被封閉氣體壓強(qiáng)也增大，由玻意耳定律知?dú)怏w的體積減小，空氣柱長(zhǎng)度變短，但h1、h2長(zhǎng)度不變，h1液柱下降，B、D項(xiàng)正確． 三、非選擇題 11．如圖所示是探究氣體等溫變化規(guī)律的簡(jiǎn)易裝置圖，下表是某小組的數(shù)據(jù)． 序號(hào) V/mL p/(103 Pa) pV/(105 Pa·mL) 1 20 1.001 0 20.020 2 18

32、 1.095 2 19.714 3 16 1.231 3 19.701 4 14 1.403 0 19.642 5 12 1.635 1 19.621 (1)若要研究p、V之間的關(guān)系，繪制圖象時(shí)應(yīng)選用________(填“p－V”或“p－”)作為坐標(biāo)系； (2)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)pV的值越來越小，可能的原因是________． 解析：(1)由表得，pV近似為定值，用p－坐標(biāo)時(shí)，圖象類似為直線，而用p－V作為坐標(biāo)系時(shí)為曲線，所以應(yīng)選用p－作為坐標(biāo)系． (2)系統(tǒng)pV的值下降，可能原因是溫度下降、有氣體泄漏等原因，因是等溫變化，所以是漏氣． 答案：(1)p－　(

33、2)漏氣 12.如圖所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U形管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長(zhǎng)l1＝20 cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高．現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通．穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h＝10 cm.環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg.求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)(用“cmHg”作單位)． 解析：設(shè)U形管橫截面積為S，右端與大氣相通時(shí)左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p1，右端與一低壓艙接通后左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p2，氣柱長(zhǎng)度為l2，穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)為p.左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得 p1V1＝p2V2 ① p1＝p0 ② p2＝p＋ph ③ V1＝l1S ④ V2＝l2S ⑤ 由幾何關(guān)系得h＝2(l2－l1) ⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得p＝50 cmHg. 答案：50 cmHg 16