高中创新设计物理粤教版选修3-3：2-8 气体实验定律(ⅱ) 对点练习含解析
2020—2021学年高中创新设计物理粤教版选修3-3课件：2-8气体实验定律
对点练习
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课堂讲义
针对训练 (双选)对于一定质量的气体，当它的压强和体积发
生变化时，以下说法正确的是
()
A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变
B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小
C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变
D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大答案 AD课堂讲义课堂讲义
例4 (双选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( ) A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大 B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小 C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小 D．温度升高，压强和体积都可能不变 答案 AB
课堂讲义
解析 根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压 强增大时，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正 确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小 ．压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．温度升 高，压强、体积中至少有一个发生改变．综上所述，正确答案 为A、B.
课堂讲义
例2 (双选)如图2－8－4所示，是一定质量的理想气体的某种 状态变化过程，对这三个过程的以下说法中正确的是( )
图2－8－4
课堂讲义
A．a→d过程气体的体积增加 B．b→d过程气体的体积不变 C．c→d过程气体的体积增加 D．a→d过程气体的体积不变 答案 AB 解析 一定质量的理想气体的某种状态变化时，若体积不变， 在p－T图中，是一条过原点的倾斜直线，斜率的大小与气体的 体积有关，斜率越小，体积越大；斜率越大，体积越小．
2017-2018学年粤教版高中物理选修3-3课件：第二章 第八节气体实验定律（Ⅱ）
特别说明 p -T 图象：一定质量的某种气体，在等 容过程中，气体的压强 p 和热力学温度 T 的图线是过原 点的直线．
5．推论．
一定质量的气体，从初状态(p、T)开始，发生一个等 容变化过程，其压强的变化量Δp 与温度的变化量ΔT 间 的关系为：Δp＝ΔTT·p.这是查理定律的分比形式．
【典例 1】 1697 年法国物理学家帕平发明了高压
第二章 固体、液体和气体
第八节 气体实验定律(Ⅱ)
学习目标
1.知道什么是气体的等 容变化、等压变化和 过程. 2.理解p T图象和VT图 象的物理意义. 3.会用查理定律和 盖·吕萨克定律解决问 题. 4.掌握液柱移动问 题.
重点 难点
重点难点
1.理解p T图象和VT图象的 物理意义. 2.会用查理定律和盖·吕 克定律解决问题．
逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是( )
A．－7 ℃
B．7 ℃ C．17 ℃ D．27 ℃
解析：以升温前房间里的气体为研究对象，由盖·吕
T＋3 V（1＋1%） 萨克定律得： T ＝ V ，
解得：T＝300 K，t＝27 ℃. 答案：D
知识点三 对气体实验定律的解释
提炼知识 1．玻意耳实验定律的微观解释． 一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动 能是一定的．在这种情况下，体积减小，分子的密集程 度增大，气体的压强就增大．
(1.34×105 － 1.0×105)×3.14×
4
N＝
0.24 N，
所以 m＝0.024 kg. 答案：0.024 kg
题后反思 1．确定研究对象及是否适用查理定律条件． 2．确定初末两个状态的温度和压强． 3．按查理定律公式列式求解． 4．分析、检验求解结果是否合理．
2017-2018学年高二物理选修3-3：2-8 气体实验定律(Ⅱ) 对点练习 Word版含解析
第八节 气体实验定律(Ⅱ)查理定律的应用1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )A ．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B ．气体的热力学温度升高到原来的二倍C ．气体的摄氏温度降为原来的一半D ．气体的热力学温度降为原来的一半答案 B解析 一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即＝，p 1T 1p 2T 2得T 2＝＝2T 1，B 正确．p 2T 1p 12．(双选)如图2－8－6所示，c 、d 表示一定质量的某种气体的两个状态，则关于c 、d 两状态的下列说法中正确的是( )图2－8－6A ．压强p d >p cB ．温度T d <T cC ．体积V d >V cD ．d 状态时分子运动剧烈，分子密度大答案 AB解析 由题中图象可直观看出p d >p c ，T d <T c ，A 、B 对；c →d ，温度降低，分子平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小V c >V d ，分子密度增大，C 、D 错．盖吕萨克定律的应用3．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV 1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV 2，则( )A ．ΔV 1＝ΔV 2 B ．ΔV 1>ΔV 2C ．ΔV 1<ΔV 2 D ．无法确定答案 A解析 由盖—吕萨克定律＝可得＝，即ΔV ＝V 1，所以ΔV 1＝V 1T 1V 2T 2V 1T 1ΔVΔT ΔTT 1×V 1，ΔV 2＝×V 2(V 1、V 2分别52785283是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而＝，所以ΔV 1＝ΔV 2，A 正确．V 1278V 2283实验定律的微观解释4．对于一定质量的某种理想气体，若用N 表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，则( )A ．当体积减小时，N 必定增加B ．当温度升高时，N 必定增加C ．当压强不变而体积和温度变化时，N 必定变化D ．当压强不变而体积和温度变化时，N 可能不变答案 C解析 由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用而产生的，其值与分子密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化(即分子密度发生变化时)，N 一定变化，故C 正确、D 错误；若体积减小且温度也减小，N 不一定增加，A 错误；当温度升高，同时体积增大时，N 也不一定增加，故B 错误.。
2016-2017高二物理粤教版选修3-3 第二章第八节气体实验定律(Ⅱ) 课堂练习 Word版含解析
1．(单选)一定质量的气体，保持压强不变，体积减为原来的一半，则其温度由原来的27 ℃变为( )A ．127 KB ．150 KC ．13.5 ℃D ．－23.5 ℃解析：选B.据盖·吕萨克定律知：＝，V 2＝，T 1＝(273＋27) K ＝300 K ，解得：V 1T 1V 2T 2V 12T 2＝150 K.2．(单选)一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2，下列关系正确的是( )A ．p 1＝p 2，V 1＝2V 2，T 1＝T 212B ．p 1＝p 2，V 1＝V 2，T 1＝2T 212C ．p 1＝2p 2，V 1＝2V 2，T 1＝2T 2D ．p 1＝2p 2，V 1＝V 2，T 1＝2T 2解析：选D.由理想气体状态方程＝，可得D 正确．p 1V 1T 1p 2V 2T 23．(单选)如图所示是一定质量的气体从状态A 经B 到状态C 的V －T 图线，由图线可知( )A ．p A ＞p BB ．pC ＜p B C ．V A ＜V BD ．T A ＜T B解析：选D.由A 到B 的过程是等容变化，由于＝C ，T B ＞T A ，所以p B ＞p A ，故A 、C pT 项错误，D 项正确；由于B 到C 的过程是等压变化，所以p C ＝p B ，故B 项错误．4．(双选)两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是( )A ．压强小的容器中气体的温度比较高B ．压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C ．压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D ．压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大解析：选CD.相同的容器分别装有等质量的同种气体，说明它们所含的分子总数相同，即分子数密度相同，B 错；压强不同，一定是因为两容器气体分子平均动能不同造成的，压强小的容器中分子的平均动能一定较小，温度较低，故A 错C 对；压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大，故D 项正确．5.如图所示，活塞的质量为m ，大气压强为p 0，汽缸的横截面积为S ，忽略活塞与汽缸间的摩擦，温度为T 1时气体的体积为V 1，重力加速度为g .当密闭气体的温度由T 1升高到T 2时，求：(1)温度为T 2时气体的压强；(2)温度为T 2时气体的体积．解析：(1)以活塞为研究对象进行受力分析，如图所示．由平衡条件pS ＝mg ＋p 0S 得p ＝＋p 0.mg S (2)由盖—吕萨克定律＝得：V 1T 1V 2T 2V 2＝V 1.T 2T 1答案：(1)＋p 0 (2)V 1mg S T 2T 1。
粤教版高中物理选修3-3课件高二：第二章第八节气体实验定律(ⅱ)
图 2－8－1
解：(1)缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移， 重物上升．
(2)分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为 S cm2，气体初态体积 V1＝10S cm3，温度 T1＝373 K, 末态温 度 T2＝273 K, 体积设为
V2＝hS cm3(h 为活塞到缸底的距离) 据VV12＝TT12可得 h＝7.4 cm 则重物上升高度 Δh＝(10－7.4)cm＝2.6 cm.
二、盖·吕萨克定律 1．盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强保 持不变的情况下，体积 V 与热力学温度 T 成___正_____比， 公式表达：___VT_____＝常量，或者___VV_12_＝__TT_12____(其中 V1、 T1和 V2、T2分别表示气体在 1、2 两个不同状态下的体积 和温度)，在压强不变时，一定质量的气体，温度降低时， 体积___减__小___；温度升高时，体积__增__大____．
2．查理定律的微观解释
一定质量 m 的气体的总分子数 N 是一定的，体积 V 保持不变时，其单位体积内的分子数 n ___不__变_____，当温 度 T 升高时，其分子运动的平均速率 v__增__大____，则气体 压强 p 也__增__大____；反之当温度 T 降低时，气体压强 p 也 __减__小____．
理想气体等容变化 [例 1]电灯泡内充有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内 的混合气体在 500 ℃时的压强不超过一个大气压，则在 20 ℃的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？
解：由于电灯泡容积不变，故气体为等容变化，设 t1 ＝500 ℃时，压强为 p1＝1 atm，t2＝20 ℃时的压强为 p2，则 由pp21＝TT12得：pp12＝279733，(t1，t2 换算成国际单位)p2＝0.35 atm.
2021-2022学年高二物理粤教版选修3-3学案：2.8 气体实验定律 (Ⅱ)
学案8 气体试验定律 (Ⅱ)[目标定位] 1.知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式.2.知道什么是等压变化，知道盖·吕萨克定律的内容和公式.3.了解等容变化的p －T 图线和等压变化的V －T 图线及其物理意义.4.会用分子动理论和统计观点解释气体试验定律．一、查理定律 [问题设计]打足气的自行车在烈日下曝晒，经常会爆胎，缘由是什么？答案 车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度上升，气体的压强增大，把车胎胀破． [要点提炼]1．等容变化：确定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化． 2．查理定律(1)内容：确定质量的气体，在体积不变的状况下，压强p 与热力学温度T 成正比(填“正比”或“反比”)． (2)表达式：p ＝CT 或p 1T 1＝p 2T 2.(3)适用条件：气体的质量和体积不变．3．等容线：p －T 图象和p －t 图象分别如图1甲、乙所示．图14．从图1可以看出：p －T 图象(或p －t 图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：确定质量的气体，从初状态(p 、T )开头发生等容变化，其压强的变化量Δp 与热力学温度的变化量ΔT 之间的关系为：ΔpΔT ＝p T. [延长思考] 图1中斜率的不同能够说明什么问题？ 答案 斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小． 二、盖·吕萨克定律1．等压变化：确定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化．2．盖·吕萨克定律(1)内容：确定质量的气体，在压强不变的状况下，体积V 与热力学温度T 成正比． (2)表达式：V ＝CT 或V 1T 1＝V 2T 2.(3)适用条件：气体的质量和压强不变．3．等压线：V －T 图象和V －t 图象分别如图2甲、乙所示．图24．从图2可以看出：V －T 图象(或V －t 图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：确定质量的气体从初状态(V 、T )开头发生等压变化，其体积的变化量ΔV 与热力学温度的变化量ΔT 之间的关系为ΔVΔT ＝V T. [延长思考] 图2中斜率的不同能够说明什么问题？ 答案 斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小． 三、对气体试验定律的微观解释 [问题设计]如何从微观角度来解释气体试验定律？答案 从打算气体压强的微观因素上来解释，即气体分子的平均动能和气体分子的密集程度． [要点提炼]1．玻意耳定律的微观解释确定质量的某种抱负气体，温度不变，分子的平均动能不变．体积减小，分子的密集程度增大，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，气体的压强增大． 2．查理定律的微观解释确定质量的某种抱负气体，体积不变，则分子的密集程度不变，温度上升，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大． 3．盖·吕萨克定律的微观解释确定质量的某种抱负气体，温度上升，分子的平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需使影响压强的另一个因素分子的密集程度减小，所以气体的体积增大．一、查理定律的应用例1气体温度计结构如图3所示．玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开头时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44 cm.求恒温槽的温度(已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压等于76 cmHg)．图3解析设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 KA内气体发生等容变化，依据查理定律得p1 T1＝p2 T2①p1＝p0＋p h1②p2＝p0＋p h2③联立①②③式，代入数据得T2＝364 K(或91 ℃)．答案364 K(或91 ℃)二、盖·吕萨克定律的应用例2如图4所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞，活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入7 ℃的水中，在筒底与水面相平常，恰好静止在水中，这时筒内气柱长为14 cm，当水温上升到27 ℃时，钢筒露出水面的高度为多少？(筒的厚度不计)图4答案 1 cm解析设钢筒露出水面的高度为h，圆筒的横截面积为S.当t1＝7 ℃时，V1＝14S，当t2＝27 ℃时，V2＝(14＋h)S，由等压变化规律V1T1＝V2T2，得14280＝14＋h300，解得h＝1 cm，即钢筒露出水面的高度为1 cm.三、p－T图象与V－T图象的应用例3图5甲是确定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象，已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.图5(1)依据图象供应的信息，计算图中T A的值．(2)请在图乙坐标系中，作出气体由状态A经状态B变为状态C的p－T图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C，假如需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．解析(1)依据盖·吕萨克定律可得V AT A＝V BT B所以T A＝V AV B T B＝0.40.6×300 K＝200 K.(2)依据查理定律得p BT B＝p CT Cp C＝T CT B p B＝400300p B＝43p B＝43×1.5×105 Pa＝2.0×105 Pa则可画出由状态A→B→C的p－T图象如图所示．答案(1)200 K(2)见解析图四、对气体试验定律的微观解释例4对确定质量的抱负气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能确定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度确定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度确定减小D．温度上升，压强和体积可能都不变解析依据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，气体的温度上升，气体分子的平均动能确定增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小，故选项B正确；压强不变，温度降低时，体积减小，气体的密度增大，故选项C错误；温度上升，压强、体积中至少有一个会发生转变，故选项D错误．答案AB1．(查理定律的应用)确定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃上升到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃上升到110 ℃时，所增压强为Δp2，则Δp1与Δp2之比是()A．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶283答案C解析由查理定律得Δp＝pTΔT，确定质量的气体在体积不变的条件下ΔpΔT＝C，温度由0 ℃上升到10 ℃和由100 ℃上升到110 ℃，ΔT＝10 K相同，故所增加的压强Δp1＝Δp2，C项正确．2．(盖·吕萨克定律的应用)如图6所示，气缸中封闭着温度为100 ℃的空气，一重物用轻质绳索经光滑滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10 cm.假如缸内空气温度变为0 ℃，重物将上升多少厘米？(绳索足够长，结果保留三位有效数字)答案 2.68 cm解析这是一个等压变化过程，设活塞的横截面积为S.图6初态：T1＝(273＋100) K＝373 K，V1＝10S末态：T2＝273 K，V2＝LS由盖·吕萨克定律V1T1＝V2T2得LS＝T2T1V1，L＝273373×10 cm≈7.32 cm重物上上升度为10 cm－7.32 cm＝2.68 cm.3．(p－T图象与V－T图象的应用)如图7所示，是确定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8 L，求V A和V C、V D，并画出此过程的V－T图象．答案 4 L8 L10.7 L V－T图象见解析图图7解析A→B为等温过程，有p A V A＝p B V B所以V A＝p B V Bp A＝1×105×82×105L＝4 LB→C为等容过程，所以V C＝V B＝8 LC→D为等压过程，有V CT C＝V DT D，V D＝T DT C V C＝400300×8 L＝323L≈10.7 L此过程的V－T图象如图所示：4．(气体试验定律的微观解释)确定质量的抱负气体，在压强不变的条件下，温度上升，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是()A．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变B．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变C．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变D．以上说法都不对答案D解析压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度上升，分子对器壁的平均冲击力增大，单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数应减小，压强才可能保持不变．题组一查理定律的应用1．确定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是()A．温度上升，压强增大B．温度上升，压强减小C．温度不变，压强增大D．温度不变，压强减小答案A解析由查理定律p＝CT得温度和压强只能同时上升或同时降低，故A项正确．2．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，快速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其缘由是，当火罐内的气体()A．温度不变时，体积减小，压强增大B．体积不变时，温度降低，压强减小C．压强不变时，温度降低，体积减小D．质量不变时，压强增大，体积减小答案B解析纸片燃烧时，罐内气体的温度上升，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再转变，温度降低时，由p∝T知封闭气体压强减小，火罐紧紧“吸”在皮肤上，B选项正确．题组二盖·吕萨克定律的应用3．确定质量的气体保持其压强不变，若其热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的() A．四倍B．二倍C．一半D．四分之一答案C4．房间里气温上升3 ℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是() A．－7 ℃B．7 ℃C．17 ℃D．27 ℃答案D解析以升温前房间里的气体为争辩对象，由盖·吕萨克定律：T＋3T＝V1(1＋1%)V，解得：T＝300 K，t＝27 ℃，所以答案选D.5．确定质量的空气，27 ℃时的体积为1.0×10－2 m3，在压强不变的状况下，温度上升100 ℃时体积是多大？答案 1.33×10－2 m3解析确定质量的空气，在等压变化过程中，可以运用盖·吕萨克定律进行求解．空气的初、末状态参量分别为初状态：T1＝(273＋27) K＝300 K，V1＝1.0×10－2 m3；末状态：T2＝(273＋27＋100) K＝400 K.由盖·吕萨克定律V1T1＝V2T2得，气体温度上升100 ℃时的体积为V2＝T2T1V1＝400300×1.0×10－2 m3≈1.33×10－2 m3.题组三p－T图象和V－T图象的考查6.如图1所示是确定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，则下列推断正确的是()A．V A＝V BB．V B＝V CC．V B<V C图1D．V A>V C答案AC解析由题图和查理定律可知V A＝V B，故A正确；由状态B到状态C，温度不变，压强减小，说明体积增大，故C正确．7.如图2所示，a 、b 、c 分别是确定质量的气体的三个状态点，设a 、b 、c 状态的气体体积分别为V a 、V b 、V c ，则下列关系中正确的是( ) A ．V a ＜V b ＜V c B ．V a ＞V b ＝V c图2 C ．V a ＝V b ＜V c D ．V a ＝V b ＞V c 答案 C8．确定质量的某种气体自状态A 经状态C 变化到状态B ，这一过程的V －T 图象如图3所示，则 ( )图3A ．在过程AC 中，气体的压强不断变大B ．在过程CB 中，气体的压强不断变小C ．在状态A 时，气体的压强最大D ．在状态B 时，气体的压强最大 答案 AD解析 气体的AC 变化过程是等温变化，由pV ＝C 可知，体积减小，压强增大，故A 正确．在CB 变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由pT ＝C 可知，温度上升，压强增大，故B 错误．综上所述，在ACB 过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B 时的压强最大，故C 错误，D 正确． 题组四 气体试验定律的微观解释9．封闭在气缸内确定质量的气体，假如保持气体体积不变，当温度上升时，以下说法正确的是( ) A ．气体的密度增大 B ．气体的压强增大 C ．气体分子的平均动能减小D ．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 答案 BD解析 当体积不变时，pT ＝常量，T 上升，压强增大，B 对．由于质量不变，体积不变，分子密度不变，而温度上升，分子的平均动能增大，所以单位时间内，气体分子对容器单位面积器壁碰撞次数增多，D 对，A 、C 错．10．确定质量的气体，在温度不变的状况下，体积增大、压强减小，体积减小、压强增大的缘由是 ( )A ．体积增大后，气体分子的平均速率变小了B ．体积减小后，气体分子的平均速率变大了C ．体积增大后，单位体积内的分子数变少了D ．体积减小后，在相等的时间内，撞击到单位面积上的分子数变多了 答案 CD解析 气体分子的平均速率跟温度有关，温度确定时，分子的平均速率确定，A 、B 错误；体积增大，分子密度减小，体积减小后，分子密度增大，在相等的时间内撞击到单位面积上的分子数变多，C 、D 正确． 11．图4中的实线表示确定质量的抱负气体状态变化的p —T 图象，变化方向如图中箭头所示，则下列说法中正确的是( ) A ．ab 过程中气体内能增加，密度不变B ．bc 过程中气体内能增加，密度也增大C ．cd 过程中，气体分子的平均动能不变图4D ．da 过程中，气体内能增加，密度不变 答案 AC 题组五 综合应用12.如图5所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t 的抱负气体．活塞的质量为m ，横截面积为S ，与容器底部相距h .现通过电热丝给气体加热一段时间，结果使活塞又缓慢上升了h ，若这段时间内气体吸取的热量为Q ，已知大气压强为p 0，重力加速度为g ，不计器壁向外散失的热量，求：(1)气体的压强；(2)这段时间内气体的温度上升了多少？ 答案 (1)p ＝p 0＋mgS(2)t ＋273解析 (1)对活塞受力分析如图所示，由平衡条件得p ＝p 0＋mgS(2)由盖·吕萨克定律得： V 1T 1＝V 2T 2 hS 273＋t ＝2hS 273＋t ′ 解得：t ′＝273＋2t 即：Δt ＝t ′－t ＝273＋t .13.有人设计了一种测温装置，其结构如图6所示，玻璃泡A 内封有确定质量的气体，与A 相连的B 管插在水银槽中，管内外水银面的高度差x 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B 管上的刻度直接读出．设B 管的体积与A 泡的体积相比可略去不计．在1标准大气压下对B 管进行温度标刻(1标准大气压相当于76 cmHg 的压强)．已知当温度t 1＝27 ℃时，管内水银面的高度为x 1＝16 cm ，此高度即为27 ℃的刻线，问t ＝0 ℃的刻线在何处？图6答案 21.4 cm解析 玻璃泡A 内气体的初始状态：T 1＝300 K ，p 1＝(76－16) cmHg ＝60 cmHg. 末状态，即t ＝0 ℃的状态：T 0＝273 K ，p ＝？ 由查理定律得：p ＝T 0T 1p 1＝273300×60 cmHg ＝54.6 cmHg ， 所以t ＝0 ℃时，水银面的高度即t ＝0 ℃的刻线位置是：x 0＝(76－54.6) cm ＝21.4 cm.14．确定质量的抱负气体由状态A 经状态B 变化到状态C ，其中A →B 过程为等压变化，B →C 过程为等容变化．已知V A ＝0.3 m 3，T A ＝T C ＝300 K ，T B ＝400 K. (1)求气体在状态B 时的体积；(2)说明B →C 过程压强变化的微观缘由． 答案 (1)0.4 m 3 (2)见解析解析 (1)A →B 过程，由盖·吕萨克定律，V A T A ＝V B T BV B ＝T B T A V A ＝400300×0.3 m 3＝0.4 m 3(2)B →C 过程，气体体积不变，分子数密度不变，温度降低，分子平均动能减小，平均每个分子对器壁的冲击力减小，压强减小．15．如图7所示，确定质量的气体从状态A 经B 、C 、D 再回到A .问AB 、BC 、CD 、DA经受的是什么过程？已知气体在状态A 时的体积是1 L ，求在状态B 、C 、D 时的体积各为多少，并把此图改为p －V 图象． 答案 见解析图7解析 A →B 为等容变化，压强随温度上升而增大． B →C 为等压变化，体积随温度上升而增大． C →D 为等温变化，体积随压强减小而增大． D →A 为等压变化，体积随温度降低而减小．由题意知V B ＝V A ＝1 L ，由于V B T B ＝V C T C ，所以V C ＝T C T B V B ＝900450×1 L ＝2 L.由p C V C ＝p D V D ，得V D ＝p C p D V C ＝31×2 L ＝6 L.所以V B ＝1 L ，V C ＝2 L ，V D ＝6 L.依据以上数据，题中四个过程的p －V 图象如图所示．。
2016-2017高二物理粤教版选修3-3 第二章第八节气体实验定律(Ⅱ) 课堂练习 Word版含解析
1．(单选)一定质量的气体，保持压强不变，体积减为原来的一半，则其温度由原来的27 ℃变为( )A ．127 KB ．150 KC ．13.5 ℃D ．－23.5 ℃解析：选B.据盖·吕萨克定律知：V 1T 1＝V 2T 2，V 2＝V 12，T 1＝(273＋27) K ＝300 K ，解得：T 2＝150 K.2．(单选)一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2，下列关系正确的是( )A ．p 1＝p 2，V 1＝2V 2，T 1＝12T 2 B ．p 1＝p 2，V 1＝12V 2，T 1＝2T 2 C ．p 1＝2p 2，V 1＝2V 2，T 1＝2T 2D ．p 1＝2p 2，V 1＝V 2，T 1＝2T 2解析：选D.由理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，可得D 正确．3．(单选)如图所示是一定质量的气体从状态A 经B 到状态C 的V －T 图线，由图线可知( )A ．p A ＞p BB ．pC ＜p BC ．V A ＜V BD ．T A ＜T B解析：选D.由A 到B 的过程是等容变化，由于p T＝C ，T B ＞T A ，所以p B ＞p A ，故A 、C 项错误，D 项正确；由于B 到C 的过程是等压变化，所以p C ＝p B ，故B 项错误．4．(双选)两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是( )A ．压强小的容器中气体的温度比较高B ．压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C ．压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D ．压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大解析：选CD.相同的容器分别装有等质量的同种气体，说明它们所含的分子总数相同，即分子数密度相同，B 错；压强不同，一定是因为两容器气体分子平均动能不同造成的，压强小的容器中分子的平均动能一定较小，温度较低，故A 错C 对；压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大，故D 项正确． 5.如图所示，活塞的质量为m ，大气压强为p 0，汽缸的横截面积为S ，忽略活塞与汽缸间的摩擦，温度为T 1时气体的体积为V 1，重力加速度为g .当密闭气体的温度由T 1升高到T 2时，求：(1)温度为T 2时气体的压强；(2)温度为T 2时气体的体积．解析：(1)以活塞为研究对象进行受力分析，如图所示．由平衡条件pS ＝mg ＋p 0S 得p ＝mg S＋p 0. (2)由盖—吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2得： V 2＝V 1T 2T 1. 答案：(1)mg S ＋p 0 (2)V 1T 2T 1。
2.8气体实验定律II教案粤教版选修33
气体实验定律（II）一、教学目标1．物理知识要求：（1）明白什么是气体的等容转变进程；（2）把握查理定律的内容、数学表达式；明白得p-t图象的物理意义；（3）明白查理定律的适用条件；（4）会用分子动理论说明查理定律．2．通过演示实验，培育学生的观看能力、分析能力和实验研究能力．3．培育学生运用数学方式解决物理问题的能力——由图象总结出查理定律．二、重点、难点分析1．查理定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点．2．气体压强和摄氏温度不成正比，压强增量和摄氏温度成正比；气体原先的压强、气体在零摄氏度的压强，这些内容易混淆．三、教具1．引入新课的演示实验带有橡皮塞的滴液瓶、加热装置．2．演示必然质量的气体维持体积不变时，压强与温度的关系查理定律演示器、水银气压计、搅棒、食盐和适量碎冰、温度计、保温套、容器．四、要紧教学进程（一）引入新课咱们先来看一个演示实验：滴液瓶中装有干燥的空气，用涂有少量润滑油的橡皮塞盖住瓶口，把瓶子放入热水中，会看到塞子飞出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子时会比平常费力．那个实验告知咱们：必然质量的气体，维持体积不变，当温度升高时，气体的压强增大；当温度降低时，气体的压强减小．请学生举一些生活中的实例．下面咱们进一步研究必然质量的气体维持体积不变，气体的压强随温度转变的规律．（二）教学进程设计1．气体的等容转变结合演示实验的分析，引导学生得出：气体在体积不变的情形下所发生的状态转变叫做等体积转变，也叫做等容转变．2．必然质量的气体在等容转变进程中，压强随温度转变的实验研究（1）实验装置——查理定律演示器请学生观看实物．请学生结合实物演示，弄明白如下问题：①研究对象在哪儿？②当A管向上运动时，B管中的水银面如何转变？③当A管向下运动时，B管中的水银面如何转变？④如何保证瓶中气体的体积不变？⑤瓶中气体的压强如何表示？（当B管中水银面比A管中水银面低时；当B 管中水银面比A管中水银面高时）（2）用气压计测量大气压强p0=______mmHg（注意水银气压计的读数方式．）请两位学生读出那时的大气压强值．（3）实验条件：必然质量的气体、必然的气体体积请学生讨论：如何保证明验条件？①烧瓶用胶塞塞好，与水银压强计B管连接处密封好．②使水银压强计的A管水银面与B管水银面一样高，并将B管水银面的位置记下来．（室温）（4）实验进程①将烧瓶置于食盐加碎冰溶化的混合物中，烧瓶要完全没入．（请学生估测发生的现象）现象：烧瓶中气体体积减小，B管中水银面上升，A管中水银面下降．气体压强减小．方法：请学生讨论现在如何移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置．记下现在A、B管中水银面的高度差．②将烧瓶完全置于冰水混合物中．（请学生估测发生的现象）现象：烧瓶中气体体积仍小于室温时的标记体积，B管中水银面仍高于A管中水银面，但A、B两管中水银面高度差减少．方法：仍请学生回答现在如何移动A管才能使B管中水银面恢复到初始的标记位置．记下现在A、B管中水银面的高度差．③将烧瓶完全置于30℃的温水中．（请学生估测发生的现象）现象：B管中水银面低于标记位置，A管中水银面高于标记位置．方法：请学生讨论应如何移动A管，才能使B管中的水银面恢复到初始标记位置．记下现在A、B管中水银面的高度差．④将烧瓶再别离完全置于45℃的温水中，60℃、75℃的热水中，重复上述进程．请学生计算：（1）以0℃气体压强为参照，气体温度每升高1℃，增加的压强值是0℃时气体压强值的多少分之一．（2）以0℃气体压强为参照，气体温度每降低1℃，减少的压强值是0℃时气体压强值的多少分之一．（6）图象（以实际实验数据为准，此处仅为示用意）由此图象，可写出如下方程：p=p0+kt其中k为斜率因此精准的实验指出 t外推=-273℃3．实验结论——查理定律1787年法国科学家查理通过实验研究，发觉所有气体都遵从下述规律：必然质量的气体，在体积维持不变的情形下，温度每升高（或降低）1℃，上述内容确实是查理定律．设必然质量的气体，维持体积不变的条件下，0℃的压强为p0，t℃时的压强为pt，那么有上述为查理定律数学表达式．适用条件：①温度不太低；②压强不太大．微观说明：请学生自学讲义．4．查理定律的应用例1必然质量的气体，维持体积不变，温度从1℃升高到5℃，压强的增量为×103Pa，那么 [ ]A．它从5℃升高到10℃，压强增量为×103PaB．它从15℃升高到20℃，压强增量为×103PaC．它在0℃时，压强约为×105Pa答案：C．五、说明1．每次改变容器内的水温，应有足够的时刻使烧瓶内气体与水达到热平稳，再调整A管的高度，使B管中水银面恢复到初始标记位置．2．为不使课堂气氛松懈，可课前将全数实验进程录像，课上播放．为使学生信服，可请适当数量的学生代表参加．3．建议：要求每一个学生都动手依照数据表格，成立p-t坐标系，画出图象．教师可利用投影仪展现其中较好的．。
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第八节气体实验定律(Ⅱ)
查理定律的应用
1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( ) A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍
B．气体的热力学温度升高到原来的二倍
C．气体的摄氏温度降为原来的一半
D．气体的热力学温度降为原来的一半
答案 B
解析一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即p1
T1
＝
p2
T2
，
得T2＝p2T1
p1
＝2T1，B正确．
2．(双选)如图2－8－6所示，c、d表示一定质量的某种气体的两个状态，则关于c、d两状态的下列说法中正确的是( )
图2－8－6
A．压强p d>p c
B．温度T d<T c
C．体积V d>V c
D．d状态时分子运动剧烈，分子密度大
答案AB
解析由题中图象可直观看出p d>p c，T d<T c，A、B对；c→d，温度降低，分子平均动能减小，分子运动剧烈程度减小，体积减小V c>V d，分子密度增大，C、D错．
盖-吕萨克定律的应用
3．一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 ℃升高到10 ℃，体积的增量为ΔV1；温度由10 ℃升高到15 ℃，体积的增量为ΔV2，则( ) A．ΔV1＝ΔV2B．ΔV1>ΔV2
C．ΔV1<ΔV2D．无法确定
答案 A
解析由盖—吕萨克定律V1
T1
＝
V2
T2
可得
V1
T1
＝
ΔV
ΔT
，即ΔV＝
ΔT
T1
V1，所以ΔV1＝
5
278
×V1，ΔV2＝
5
283
×V2(V1、V2分别
是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而
V1
278
＝
V2
283
，所以ΔV1＝ΔV2，A正确．
实验定律的微观解释
4．对于一定质量的某种理想气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，则( ) A．当体积减小时，N必定增加
B．当温度升高时，N必定增加
C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
答案 C
解析由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用而产生的，其值与分子密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化(即分子密度发生变化时)，N一定变化，故C正确、D错误；若体积减小且温度也减小，N不一定增加，A错误；当温度升高，同时体积增大时，N也不一定增加，故B错误.。