2019-2020年高中物理 第2章 第6节 气体状态参量学案 粤教版选修3-3
2020-2021学年高二物理粤教版选修3-3教学课件：第二章第6节 气体状态量 (14张)
p
p
p0
p
p0
p0
p
p
p0
p0S
pS
pS=p0S
p=p0
p
pS
p0S mg
p=p0+ρgh
p0 p0S
pS mg
p=p0 -ρgh
二.气体压强的计算方法:
2.静止的固体封闭的气体压强的计算: (1)研究对象:固体 (2)分析方法:分析固体上,
二、温度
K
• 热力学温度与摄氏温度的 276
数量关系
275
T= t + 273.15K,
274
粗略地表示 T= t + 273K . 273
0 T
0C 3 2 1 0
- 273 t
三、压强
单位：
在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡（Pa） 1 Pa = 1 N / m
气体压强的单位在实际中还会见到“标准大气压” （符号是atm）和“毫米汞柱”（符号是mmHg）, 1atm = 1.013 × 105 Pa = 760mmHg ， 1mmHg = 133 Pa.
在质量为m1,截面积为S的活塞上方 放置一个质量为m2的重物，平衡时 如图6-20所示，则气缸内的气体的
压强为多少？（大气压为p0 ）
解：根据物体的平衡条件，有:
pS=p0S+(m1+m2)g
p
p0
(m1
m2 )g S
pS
p0 p
p0S
(m1+m2)g
【例题1】如图所示,直玻璃管竖直静止放置,开口向 上,高为h的水银柱把玻璃管下端的气体封闭,外界 大气压为P0,水银密度为ρ,求被封闭气体A的压强.
第六节 气体的状态参量
2019_2020学年高中物理第2章固体、液体和气体第6节气体状态参量课件粤教版选修3_3
pS－p0S－mg＝ma， 得 p＝p0＋mgS＋a．
特别提醒：在计算封闭气体的压强，如活塞、水银柱等封 闭的气体，在计算敞口容器内的气体时，个别同学时常忘记大 气压强，造成结果的错误，处理该类问题时，要养成画示意图 的习惯，把各个压强标明，然后依据所处状态，根据相关规律 列方程求解．
(2)静力平衡法只适用于热学系统处于静止或匀速运动状态 的封闭气体压强的计算．
3．(2018年上海学业考试)如图，竖直放置的U形管内装有 水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部有一阀门．开 始时阀门关闭，左管的水银面较高．现打开阀门，流出一些水 银后关闭阀门．当重新平衡时( )
A．左管的水银面与右管等高 B．左管的水银面比右管的高 C．左管的水银面比右管的低 D．水银面高度关系无法判断
2．温度的微观解释 (1)物体温度升高时，分子热运动加剧，分子平均动能增 大；反之，物体温度降低时，分子热运动减弱，分子平均动能 减少．物体的每一温度值都对应着一定值的分子热运动的平均 动能值，因此我们说：“温度是物体分子热运动的平均动能的 标志．”
(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现，含有统计的 意义，对于个别分子，温度是没有意义的．
第六节 气体状态参量
1．处在液体表面层中的分子与液体内部的分子相比有
()
A．较小的势能
B．较大的势能
C．相同的势能
D．较大的动能
【答案】B
2．下列有关表面张力的说法不正确的是( ) A．表面张力的作用是使液体表面伸张 B．表面张力的作用是使液体表面收缩 C．有些小昆虫能在水面自由行走，这是由于液面有表面 张力的缘故 D．用滴管滴液滴，滴的液滴总是球形，这是由于表面张 力的缘故 【答案】A [表面张力的作用效果是使液体表面收缩，由 于表面张力，被压弯的液面收缩，使小昆虫浮在液面上；由于 表面张力使液滴收缩成球形．]
高中物理第二章固体、液体和气体第六节气体状态参量教学案粤教版选修3_3
第六节气体状态参量[目标定位] 1.知道描述气体的三个状态参量：体积、温度和压强.2.理解热力学温标和摄氏温标的区别与联系.3.能用分子动理论和统计观点解释气体的压强．一、两种温标的关系1．摄氏温标：一种常用的表示温度的方法．摄氏温标表示的温度称为摄氏温度，用符号t 表示，单位是摄氏度，符号是℃，规定标准大气压下冰水混合物的温度是0 ℃，水的沸点是100 ℃.2．热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法．热力学温标表示的温度叫热力学温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号为K.3．热力学温度与摄氏温度的关系：(1)T＝t＋273.15 K，粗略表示：T＝t＋273 K；(2)ΔT＝Δt.说明：热力学温度的零度叫绝对零度，即－273.15 °C，它是低温的极限，可以无限接近但不能达到．二、压强的微观意义[导学探究] 气体压强是否与固体和液体的压强一样，也是由气体的重力产生的呢？答案不是．[知识梳理]1．气体的压强：气体作用在器壁单位面积上的压力．2．气体压强的微观决定因素是气体分子的平均动能和分子的密集程度．(1)密集程度一定时，分子的平均动能越大，分子碰撞器壁时对器壁产生的作用力就越大，气体的压强也就越大．(2)分子平均动能一定时，气体分子越密集，每秒撞击器壁单位面积的分子数就越多，气体压强就越大．3．气体压强的宏观决定因素是温度和体积．三、封闭气体压强的计算1.取等压面法根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强．例如，图1中同一液面A、C、D处压强相等，则p A＝p0＋p h.图12．力平衡法对于平衡态下用液柱、活塞、气缸等封闭的气体压强，可对液柱、活塞、气缸等进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．[延伸思考] 若容器处于加速运动状态时，又该如何计算封闭气体的压强呢？答案当容器处于加速运动状态时，选与封闭气体接触的物体如液柱、气缸或活塞等为研究对象，由牛顿第二定律求出封闭气体的压强.一、两种温标的关系例1(多选)关于温度与温标，下列说法正确的是( )A．用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B．摄氏温度与热力学温度都可以取负值C．摄氏温度升高3 ℃，在热力学温标中温度升高276.15 KD．热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小相等答案AD解析温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A正确；摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故选项B错；摄氏温度的每一度与热力学温度的每一开的大小相等，选项D正确；摄氏温度升高3 ℃，也就是热力学温度升高了3 K，故选项C错．二、压强的微观意义例2有关气体压强，下列说法正确的是 ( )A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小答案 D解析气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D.三、封闭气体压强的计算例3 如图2所示，活塞的质量为m ，缸套的质量为M .通过弹簧吊在天花板上，气缸内封有一定质量的气体．缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S ，大气压强为p 0.则封闭气体的压强为( )图2A ．p ＝p 0＋mg /SB ．p ＝p 0＋(M ＋m )g /SC ．p ＝p 0－Mg /SD ．p ＝mg /S答案 C解析 对气缸缸套进行受力分析，如图所示．由平衡条件可得：p 0S ＝Mg ＋pS所以p ＝p 0－Mg S故C 正确．例4 求图3中被封闭气体A 的压强．其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中．大气压强p 0＝76 cmHg.(p 0＝1.01×105 Pa ，g ＝10 m/s 2，ρ水＝1×103 kg/m 3)图3答案 (1)66 cmHg (2)71 cmHg (3)81 cmHg(4)1.13×105Pa解析 (1)p A ＝p 0－p h ＝76 cmHg －10 cmHg ＝66 cmHg(2)p A ＝p 0－p h ′＝76 cmHg －10sin 30°cmHg＝71 cmHg(3)p B ＝p 0＋p h 2＝76 cmHg ＋10 cmHg ＝86 cmHg p A ＝p B －p h 1＝86 cmHg －5 cmHg ＝81 cmHg(4)p A ＝p 0＋ρ水gh ＝1.01×105 Pa ＋1×103×10×1.2 Pa＝1.13×105Pa气体状态参量⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 体积⎩⎪⎨⎪⎧ 等于容器的容积单位1 m 3＝103 L ＝106 mL 温度⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫摄氏温标热力学温标关系：T ＝t ＋273.15 K 压强⎩⎨⎧ 微观决定因素⎩⎪⎨⎪⎧ 气体分子的平均动能气体分子的密集程度封闭气体压强的计算1．(描述气体的状态参量)描述气体的状态参量是指( )A ．质量、温度、密度B ．温度、体积、压强C ．质量、压强、温度D ．密度、压强、温度答案 B解析 描述气体的状态参量是指温度、压强和体积，B 对．2．(两种温标的关系)(多选)关于热力学温度与摄氏温度，下列说法正确的是( )A ．摄氏温度和热力学温度都不能取负值B ．温度由t (°C)升到2t (°C)时，对应的热力学温度由T (K)升到2T (K)C．－33 °C＝240.15 KD．摄氏温度变化1 °C，也就是热力学温度变化1 K答案CD解析由热力学温度与摄氏温度的关系T＝t＋273.15 K知，C正确；摄氏温度与热力学温度在表示温度的变化时，变化的数值是相同的，故D正确．3．(气体的压强)(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是( )A．压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小答案BD解析压强变大时，气体的温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，故选项A错误；压强不变时，若气体的体积增大，则气体的温度会升高，分子热运动会变得剧烈，故选项B正确；压强变大时，由于气体温度不确定，则气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，其分子间的平均距离可能不变，也可能变大或变小，故选项C错误；压强变小时，气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，所以分子间的平均距离可能不变，可能变大或变小．故选项D正确．4. (封闭气体压强的计算)如图4所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a长h1为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？图4答案65 cmHg 60 cmHg解析设管的横截面积为S，选a的下端为参考液面，它受向下的压力为(p A＋h1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(p A＋h1)S＝p0S，所以p A＝p0－h1＝(75－10) cmHg＝65 cmHg，再选b的左下端为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于p B，则(p B＋h2)S ＝p A S，所以p B＝p A－h2＝(65－5) cmHg＝60 cmHg.题组一温度和温标1．关于温度的概念，下述说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物体温度高，则分子的平均动能大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体的每一个分子的动能都增大C．某物体当其内能增大时，则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体的温度高，则甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大答案 A解析当温度升高时，分子的平均动能增大，但不一定每个分子的动能都增大；某物体的内能在宏观上由温度、体积决定，当内能增大时不一定是温度升高；甲物体的温度比乙物体的温度高，说明甲物体的分子平均动能大于乙物体的分子平均动能，但由于不知道两物体分子的质量，所以不能说甲物体分子的平均速率比乙物体分子的平均速率大．综上可知，本题选A.2．关于温标，下列说法正确的是( )A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系答案 A解析温标不同，测量同一系统的温度数值不同，A对，B错．每一种温标的规定都有一定的物理意义，如摄氏温标的0 °C表示标准大气压下冰的熔点，100 °C为标准大气压下水的沸点，C错．热力学温标和摄氏温标在数值上有T＝t＋273.15 K，D错．3．(多选)严冬，湖面上结了厚厚的冰，但冰下鱼儿仍在游动．为了测出冰下水的温度，徐强同学在冰上打了一个洞，拿来一支实验室温度计，用下列四种方法测水温，正确的做法是( )A．用线将温度计拴牢从洞中放入水里，待较长时间后从水中提出，读出示数B．取一空的塑料饮水瓶，将温度计悬吊在瓶中，再将瓶拴住从洞中放入水里，水灌满瓶后待较长时间，然后将瓶提出，立即读出温度计的示数C．若温度计显示的示数为摄氏温度4 ℃，即热力学温度4 KD．若温度计显示的示数为摄氏温度4 ℃，即热力学温度277.15 K答案BD解析要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水达到热平衡时，再读出温度计的示数，可隔着冰又没法直接读数，把温度计取出来，显示的又不是原热平衡状态下的温度，所以选项A错误，B正确．T＝t＋273.15 K＝277.15 K，选项C错误，D正确．题组二压强的微观意义4．封闭容器中气体的压强( )A．是由气体的重力产生的B．是由气体分子间相互作用力(引力和斥力)产生的C．是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D．当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零答案 C解析气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，气体分子的热运动不受重力、超重、失重的影响，所以只有C正确．5．下列各组物理量中能决定气体的压强的是( )A．分子的平均动能和分子种类B．分子密集程度和分子的平均动能C．分子总数和分子的平均动能D．分子密集程度和分子种类答案 B解析气体的压强是由大量气体分子碰撞器壁产生的，气体分子的密集程度越大(即单位体积内分子数越多)，在单位时间内撞击器壁单位面积的分子数就越多，则气体的压强越大．另外，气体分子的平均动能越大，分子撞击器壁对器壁产生的作用力越大，气体的压强就越大．故决定气体压强的因素是分子密集程度和分子的平均动能，故B项正确．6．如图1所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定)( )图1A．两容器中的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A>p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大答案 C解析甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用，而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁，A、B错；水的压强p＝ρgh，h A>h B，可知p A>p B，而密闭容器中气体压强各处均相等，与位置无关，p C＝p D，C对；温度升高时，p A、p B不变，而p C、p D变大，D错．7．(多选)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，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解析当气体体积不变时，气体分子的密集程度不变，温度升高，气体分子的平均动能增大，所以单位时间内气体分子对单位面积器壁碰撞次数增多，故气体的压强增大，B、D选项正确．8．对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，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大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，其值与分子密度及分子平均动能有关．对一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度发生变化时，或体积发生变化时即分子密度发生变化时N一定变化，故C正确，D错．而V减小、温度也减小时N 不一定增加，A错；当温度升高、同时体积增大时N不一定增加，故B项错．题组三封闭气体压强的计算9.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，如图2所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是( )图2A．此时封闭气体的压强是(L＋h) cmHgB．此时封闭气体的压强是(H－h) cmHgC．此时封闭气体的压强是(H＋h) cmHgD．此时封闭气体的压强是(H－L) cmHg答案 B解析取等压面法，选管外水银面为等压面，则由p气＋p h＝p0，得p气＝p0－p h，即p气＝(H －h) cmHg，B项正确．10.如图3所示，一圆筒形气缸静置于地面上，气缸的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，气缸内部的横截面积为S，大气压强为p0.现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计气缸内气体的质量及活塞与气缸壁间的摩擦，若气缸刚提离地面时气缸内气体的压强为p，则( )图3A ．p ＝p 0＋mg SB ．p ＝p 0－mg SC ．p ＝p 0＋Mg SD ．p ＝p 0－Mg S 答案 D解析 对气缸有Mg ＋pS ＝p 0S ，p ＝p 0－Mg S，选D.11.如图4所示，竖直放置的弯曲管A 端开口，B 端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h 1、h 2和h 3，则B 端气体的压强为(已知大气压强为p 0)( )图4A ．p 0－ρg (h 1＋h 2－h 3)B ．p 0－ρg (h 1＋h 3)C ．p 0－ρg (h 1＋h 3－h 2)D ．p 0－ρg (h 1＋h 2)答案 B解析 需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低ρgh 3，B 端气体压强比中间气室低ρgh 1，所以B 端气体压强为p 0－ρgh 3－ρgh 1，选B 项．12．一段长为L 的汞柱在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若将玻璃管开口向下放置，且管与水平面间的夹角为θ，如图5所示，则被封住气体的压强是多大？(水银的密度为ρ，大气压强为p 0)图5答案 p 0－ρgL sin θ解析 设被封住气体的压强为p ，则分析水银柱，其处于平衡状态，设水银柱的横截面积为S ，则有pS ＋ρgLS sin θ＝p 0S ，p ＝p 0－ρgL sin θ.当封闭气体的液柱倾斜时，其产生的压强ρgh 中的h 是竖直高度．。
课堂设计2020学年高中物理第二章6气体状态参量同步训练粤教版选修3-3
训练6 气体状态参量[概念规律题组]1．(单选)关于气体的体积，下列说法正确的是( ) A．气体的体积就是所有气体分子体积的总和B．气体的体积与气体的质量成正比C．气体的体积与气体的密度成反比D．气体的体积等于气体所在容器的容积2．(单选)关于温标，下列说法正确的是( ) A．温标不同，测量时得到同一系统的温度数值可能是不同的B．不同温标表示的温度数值不同，则说明温度不同C．温标的规定都是人为的，没有什么理论依据D．热力学温标和摄氏温标是两种不同的温度表示方法，表示的温度数值没有关系3．(双选)下列关于热力学温标的说法正确的是( ) A．1 ℃就是1 KB．摄氏温度改变1 ℃，相应热力学温度改变1 K，两者是等效的C．热力学温度大于摄氏温度D．人体温度37 ℃也可说成310.15 K4．(单选)封闭容器中气体的压强( ) A．是由气体的重力产生的B．是由气体分子间相互作用力(引力和斥力)产生的C．是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D．当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零5．(单选)下列各组物理量中能决定气体的压强的是( ) A．分子的平均动能和分子种类B．分子密集程度和分子的平均动能C．分子总数和分子的平均动能D．分子密集程度和分子种类6．(单选)如图1所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中恰好装满水，乙中充满空气，则下列说法中正确的是(容器容积恒定) ( )图1A．两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的B．两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的C．甲容器中p A>p B，乙容器中p C＝p DD．当温度升高时，p A、p B变大，p C、p D也要变大[方法技巧题组]7．(单选)一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，如图2所示，已知大气压强为H cmHg，下列说法正确的是( )图2A．此时封闭气体的压强是(L＋h) cmHgB．此时封闭气体的压强是(H－h) cmHgC．此时封闭气体的压强是(H＋h) cmHgD．此时封闭气体的压强是(H－L) cmHg8．(单选)对一定质量的气体，若用N表示单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数，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9．(单选)在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内，用水银柱封闭一部分空气，玻璃管开口向下，如图3所示，当玻璃管自由下落时，空气柱长度将( )图3A．增大B．减小C．不变D．无法确定10．如图4所示，在光滑水平面上的汽缸质量为M，活塞质量为m，活塞与汽缸间无摩擦，大气压强为p0，汽缸截面积为S，现用水平推力F推活塞．当活塞与汽缸相对静止时，求被封闭气体的压强．图4[创新应用题组]11．如图5所示，重G1＝20 N的活塞将一部分气体封闭在汽缸内，活塞可以在汽缸内无摩擦地滑动，活塞的横截面积为S＝100 cm2，外界大气压强p0＝1.0×105Pa(g取10 m/s2)．图5(1)活塞上物体重G2＝200 N，求汽缸内气体压强p1.(2)活塞受到竖直向上的拉力F的作用，拉力F＝10 N，求汽缸内气体压强p2.(3)将汽缸悬挂起来，汽缸及活塞均保持静止，求汽缸内气体压强p3.(4)将活塞悬挂起来，汽缸及活塞均保持静止，汽缸质量M＝10 kg，汽缸壁厚度可忽略不计，求汽缸内气体压强p4.答案1．D 2．A 3．BD 4．C 5．B 6．C 7．B 8．C 9．B10．p0＋MFS M＋m11．(1)1.22×105 Pa (2)1.01×105 Pa(3)9.8×104 Pa (4)9×104 Pa。
粤教版高中物理选修3-3 同步导学案：第2章 第6节 气体状态参量
第六节气体状态参量学习目标重点难点1．知道描述气体状态的三个参量．2．理解气体的体积、温度和压强．3．会计算气体的压强. 1．描述气体状态的三个参量(体积、温度、压强)的意义．(重点)2．气体压强的有关计算．(重点)3．气体压强的计算及微观解释．(难点)一、体积和温度1．基本知识(1)在研究气体的性质时,可以用气体的体积、温度、压强来描述气体的状态,描述气体状态的物理量称为气体的状态参量．(2)体积是气体分子所能达到的空间,也就是气体充满容器的容积．在国际单位制中,体积的单位是m3.常用单位间的换算关系：1 L＝10－3 m3＝1 dm3,1 ml＝10－6 m3＝1 cm3.(3)温度是物体内部分子热运动平均动能的标志．温度的数值表示法叫温标．日常生活中常用的温标是摄氏温标,它的单位是摄氏温度,符号是℃.在国际单位制中用热力学温标来表示温度,叫做热力学温度,用符号T表示,单位是开尔文,两种温标的关系为T＝t＋273.15_K.2．思考判断(1)气体体积就是所有气体分子体积的总和．(×)(2)温度越高,所有的分子运动越快．(×)(3)一个物体的温度由10 ℃升高到20 ℃,与它从288 K升高到298 K所升高的温度是相同的．3．探究交流摄氏温标的1 ℃与热力学温标的1 K大小相同吗？【提示】热力学温标与摄氏温标零点选择不同,但它们的分度方法,即每一度的大小是相同的．二、压强1．基本知识(1)定义气体作用在器壁单位面积上的压力．(2)单位在国际单位制中,单位是帕斯卡,符号Pa.常用单位有：1 atm＝1.013×105 Pa1 mmHg＝133 Pa1 atm＝76 cmHg＝760 mmHg.(3)决定因素①从微观角度来看：气体的压强与气体分子的密集程度和分子的平均动能有关．②从宏观角度来看：气体的压强与气体的体积和温度有关．2．思考判断(1)由于气体分子运动的无规则性,因此密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能不相等．(2)一定质量的气体,体积一定时,气体分子的平均动能越大,气体的压强就越大．(3)气体的分子数越多,气体的压强就越大．(×)3．探究交流夏日轮胎的气压最好比正常气压值低10%左右．在长时间高速行车时,应行驶一段路程后,在阴凉处冷却一下轮胎．午间酷热行车时,应适当降低车速．此外,注意轮胎的承载能力,千万别超载．你知道这是为什么吗？【提示】胎内气体压强会随温度变化而变化．温度和温标【问题导思】1．温度升高,是不是每个分子的动能都增大？2．温度相同的物体,其分子的平均速率相等吗？3．摄氏温标与热力学温标的零点相同吗？1．“温度”的两种含义宏观角度温度表示物体的冷热程度,这样的定义带有主观性,因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的,往往是不准确的热平衡角度温度的严格定义是建立在热平衡定律基础上的．热平衡定律指出,两个系统相互处于热平衡时,存在一个数值相等的物理量,这个物理量就是温度,这样的定义更具有科学性(1)物体温度升高时,分子热运动加剧,分子平均动能增大；反之,物体温度降低时,分子热运动减弱,分子平均动能减少．物体的每一温度值都对应着一定值的分子热运动的平均动能值．因此我们说：“温度是物体分子热运动的平均动能的标志．”(2)温度是大量分子无规则热运动的集体表现,含有统计的意义,对于个别分子,温度是没有意义的．(3)同一温度下,不同物质(如铁、铜、水、木……)的分子平均动能都相同,但由于不同物质分子的质量不尽相同,所以分子运动的平均速率大小不尽相同．3．两种温标的比较名称比较项目摄氏温标热力学温标零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度－273.15 ℃温度名称摄氏温度热力学温度温度符号t T单位名称摄氏度开尔文单位符号℃K(1)T＝t＋273.15 K,粗略表示：T＝t＋273 K关系(2)ΔT＝Δt1．热力学温度是国际单位制中七个基本物理量之一,它的单位属基本单位．2．热力学温度的单位,大小等于摄氏温度的1 ℃,在表示温差时,1 K＝1 ℃；在表示温度时却不相符,即ΔT＝Δt,但T≠t.3．摄氏温度中零上表示比0 ℃高,零下表示比0 ℃低,通常用正负表示．4．热力学温标的零值是低温的极限,永远达不到．(双选)关于热力学温度,下列说法中正确的是( )A．－33 ℃＝240 KB．温度每变化1 ℃,也就是温度变化了1 KC．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D．温度由t ℃升至2t ℃,对应的热力学温度升高了t＋273(K)【解析】T＝t＋273 K―→A正确ΔT＝Δt―→B正确，D错误绝对零度达不到―→C错误【答案】AB热力学温标和摄氏温标是温度的两种不同的表示方法,对同一温度来说,用不同的温标表示数值不同,这是因为它们零值的选取不同,但两种温标表示的温差一定相同.1．关于热力学温度和摄氏温度,以下说法不正确的是( )A．热力学温度的单位“K”是国际单位制中的基本单位B．温度升高了1 ℃就是升高了1 KC．物体的温度由本身决定,数值与所选温标无关D．0 ℃的温度可用热力学温度粗略地表示为273 K【解析】热力学温度的单位K是国际单位制中七个基本单位之一,A对；用摄氏温标与热力学温标表示同一物体的温度数值不同,摄氏温度与热力学温度的关系为T＝t＋273.15 K,可知C错,D对；两种温标每一度的含义相同,即1 ℃＝1 K,B对．【答案】 C气体压强的微观解释及计算【问题导思】1．气体压强与哪些因素有关？2．用水银柱封闭的气体,其压强与水银柱的长度有什么关系？3．用活塞封闭的气体,其压强如何计算？1．微观解释气体压强是大量分子运动的宏观表现,气体的压强就是大量分子频繁碰撞器壁,器壁单位面积上所受分子碰撞的平均作用力．2．气体压强的决定因素(1)微观因素①气体分子的密集程度：气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大．②气体分子的平均动能：气体的温度越高,气体分子的平均动能就越大,每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲,分子的平均速率越大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计冲力就越大,气体压强就越大．(2)宏观因素①与温度有关：温度越高,气体的压强越大． ②与体积有关：体积越小,气体的压强越大．3．理想气体压强公式：p ＝2nε3式中n ＝NV ,是单位体积内的分子数,表示分子分布的密集程度；ε是分子的平均动能．4．气体压强的计算 (1)玻璃管水银柱模型①直玻璃管中水银柱封闭气体的压强：设气体压强为p,大气压强为p 0,水银柱长设为Δh ,则A B CA ：p ＝p 0＋ΔhB ：p ＝p 0C ：p ＝p 0－Δh②“U 形管”中封闭气体的压强A BA ：p ＝p 0＋ΔhB ：p ＝p 0－Δh(2)汽缸活塞模型设活塞质量为m,重力加速度为g,活塞面积为S,汽缸质量为M,则p ＝p 0＋mg S p ＝p 0－MgS③汽缸在光滑水平面上⎩⎪⎨⎪⎧F ＝M ＋maF －pS ＝ma ⇒p ＝MFM ＋m S1．水银柱和汽缸静止时,用“平衡法”确定压强,水银柱和汽缸有加速度时,用牛顿第二定律确定． 2．水银柱模型,压强的单位一般用cmHg ；汽缸模型,压强的单位一般用国际单位Pa 或标准大气压atm.如图所示,竖直放置的U 形管,左端开口,右端封闭,管内有a 、b 两段水银柱,将A 、B 两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a 长为10 cm,水银柱b 两个液面间的高度差为5 cm,大气压强为75 cmHg,求空气柱A 、B 产生的压强．【审题指导】 整个装置静止,处于平衡状态,可分别取a 、b 为研究对象,由受力平衡求出A 、B 的压强．【解析】 设气体A 、B 产生的压强分别为p A 、p B ,管截面积S,取液柱h 1为研究对象,得 p A S ＋ph 1S ＝p 0S.所以p A ＝p 0－ph 1＝(75－10)cmHg ＝65 cmHg. 取液柱h 2为研究对象,得p B S ＋Ph 2S ＝p A S.所以p B ＝p A －ph 2＝(65－5)cmHg ＝60 cmHg. 【答案】 p A ＝65 cmHg p B ＝60 cmHg若取的是一个参考液片,则液片自身重力不计；若选取的是某段液柱或固体,则它们自身的重力也要考虑.一般的计算步骤为：选取研究对象,分析对象的受力情况,建立力的平衡方程,若可消去横截面积,则进一步得到压强平衡方程,最后解方程得到封闭气体压强,计算时注意单位的正确使用.2.如图所示,活塞的质量为m,汽缸的质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体,汽缸和活塞间无摩擦,活塞面积为S.大气压强为p 0.则封闭气体的压强为( )A ．p ＝p 0＋mg/SB ．p ＝p 0＋(M ＋m)g/SC ．p ＝p 0－Mg/SD ．p ＝mg/S【解析】 以汽缸为研究对象,则Mg ＋pS ＝p 0S 解得p ＝p 0－MgS ,故C 正确．A 、B 、D 错误．【答案】 C气体压强微观解释有关气体压强,下列说法正确的是( ) A ．气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大 B ．气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大 C ．气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大 D ．气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小 【审题指导】 解答本题应把握以下三点：(1)温度是分子热运动平均动能大小的标志．(2)气体分子密集程度的大小与气体体积有关．(3)气体压强的决定因素为气体分子密集程度与平均动能．【解析】气体的压强与温度和体积有关．密集程度或平均动能增大,都只强调问题的一方面,也就是说,平均动能增大的同时,气体的体积也可能增大,也可能减小．同理,当分子的密集程度增大时,分子平均动能也可能减小,压强的变化不能确定．故选D.【答案】 D1．气体压强是由气体中大量做无规则热运动的分子对器壁频繁持续的碰撞产生的．2．气体的压强与两个因素有关：一是气体分子的平均动能,二是气体分子的密集程度．1．下列各组参量哪些能决定气体的压强( )A．气体的体积和分子总数B．分子密集程度和温度C．分子总数和分子的平均动能D．分子密度和分子种类【解析】决定气体压强的微观因素是分子密集程度和分子平均动能,所以B对．【答案】 B2．在一定温度下,当一定质量气体的体积增大时,气体的压强减小,这是由于( )A．单位体积内的分子数变少,单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B．气体分子的密集程度变小,分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子的密集程度变小,单位体积内分子的重量变小【解析】温度不变,一定质量气体分子的平均动能、平均速率不变,每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变,但体积增大后,单位体积内的分子数减少,因此单位时间内碰撞次数减少,气体的压强减少,A正确,B、C、D错误．【答案】 A3．关于温度的物理意义,下列说法正确的是( )A．人们如果感到某个物体很冷,说明这个物体温度很低B．物体温度越高,分子平均速率越大C．温度是分子平均动能的标志D．就某个分子来讲,温度越高,动能越大【解析】人体感受到物体的冷热程度,一方面取决于被感受物体的温度,另一方面还与被感受物体单位时间内放出(或吸收)给人体的热量的多少有关,例如冬天温度相同的铁块和木块,摸上去铁块感觉更冷一些,故A不正确．温度是分子平均动能的标志,温度越大,分子平均动能越高,而分子平均速率还与分子质量有关,故B错,C正确．研究单个分子动能大小无意义,因单个分子动能是时刻变化的,温度升高时,这个分子动能可能变大,也可能变小,故D错．【答案】 C4.如图所示,粗细均匀的U形管的A端是封闭的,B端开口向上．两管中水银面的高度差h＝20 cm.外界大气压强为76 cmHg.求管中A端封闭气体的压强．【解析】对液柱h由平衡条件有,p0S＝p A S＋p h S.式中p0、p A、p h分别代表大气压强、A端气体压强和h高水银柱产生的压强．由上式可得：p0＝p A＋p h⇒p A＝p0－p h＝(76－20) cmHg＝56 cmHg.【答案】56 cmHg。
物理粤教版高二年级选修3-3第二章第6节体状态参量教学课件
（3）对于被活塞封闭在容器中的气体来说，一般要取活 塞为研究对象，进行受力分析，而把气体压强对活塞的 压力作为所受外力中的一个，通过计算确定出气体的压 强．
例2：大气压强为P0 ，质量不计的横截面 积为S的活塞上放一质量为m的物体，求 气缸内的气体的压强。 m
对活塞受力分析
PS mg
PS=mg+P0S
h
②类型：1）汞柱试管型：
对汞柱受力分析： P0S
ρ hsg ps 列平衡方程
P0S=ρ hsg+PS
∴P=P0-ρ gh
若汞柱有竖直向上加速度a，则方程为
P0-ρ hsg-PS=ρ hsa
∴P=P0-ρ h(g+a)
气体压强的微观解释
1 ．气体压强产生的原因：是大量气体分子对 器壁的频繁碰撞而产生的． 气体的压强就是大量气体分子作用在器 壁单位面积上的平均作用力。 2．影响气体压强的因素 （1）微观——气体分子的平均动能和分子的 密集程度。 （2）宏观——气体温度和体积。
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热力学方面的公式．明确了绝对零度（零开） 是低温的极限，只能无限接近，不能达到．
四、压强：描述气体的力学性质
1 ．压强：气体作用在器壁单位面积上的压力 叫做气体的压强．用符号p表示． 2 ．气体压强产生的原因：是大量气体分子对 器壁的频繁碰撞而产生的． 3．压强的单位：在国际单位制中是帕斯 卡．简称帕（ Pa） 1Pa＝1N/m2．常用的单 位 还 有 ： 标 准 大 气 压 （ atm）、 厘 米 汞 柱 （cmHg）或毫米汞柱（mmHg）． 1atm＝76cmHg ＝760mmHg ＝1.013×105Pa 1mmHg ＝133Pa
1．关于密闭容器中气体的压强，下列说
2024-2025学年高中物理第二章固体、液体和气体第6节气体状态量教案粤教版选修3-3
开场提问：“你们知道气体状态量是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”
展示一些关于气体状态量的图片或视频片段，让学生初步感受气体的魅力或特点。
简短介绍气体状态量的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
2.气体状态量基础知识讲解（10分钟）
目标：让学生了解气体状态量的基本概念、组成部分和原理。
内容逻辑关系
-压强的定义：单位面积上气体分子对容器壁的撞击力。
-体积的定义：气体分子所占据的空间大小。
-温度的定义：气体分子平均动能的度量。
-压强与体积的关系：在温度不变的情况下，压强与体积成反比。
-压强与温度的关系：在体积不变的情况下，压强与温度成正比。
-体积与温度的关系：在压强不变的情况下，体积与温度成正比。
3.针对气体状态量之间的关系，可以通过实际案例和实验现象引导学生理解并应用，提高学生的实际问题解决能力。
教学方法与手段
教学方法：
1.讲授法：教师通过讲解气体状态量的概念、理想气体状态方程的推导等理论知识，帮助学生建立正确的认知框架。
2.讨论法：学生分组讨论实验现象和问题，促进学生之间的交流与合作，培养学生的批判性思维和问题解决能力。
过程：
讲解气体状态量的定义，包括其主要组成元素或结构。
详细介绍气体状态量的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。
3.气体状态量案例分析（20分钟）
目标：通过具体案例，让学生深入了解气体状态量的特性和重要性。
过程：
选择几个典型的气体状态量案例进行分析。
详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解气体状态量的多样性或复杂性。
2024-2025学年高中物理第二章固体、液体和气体第6节气体状态量教案粤教版选修3-3
2021-2022学年粤教版高中物理选修3-3习题：第二章 第六节气体状态参量 Word版含答案
其次章固体、液体和气体第六节气体状态参量A级抓基础1．关于热力学温度，下列说法中正确的是( )A．热力学温度240 K对应摄氏温度－33 ℃B．温度变化1 ℃，也就是温度变化274 KC．摄氏温度与热力学温度都可能取负值D．温度由t升至2t，对应的热力学温度上升了273 K＋t解析：温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K，故B项错误；对于摄氏温度可取负值的范围为－273 ℃～0，因确定零度达不到，故热力学温度不行能取负值，故C错；初态热力学温度为273 K＋t，末态为273 K＋2t，温度上升了t，故D错．答案：A2．关于气体的体积，下列说法正确的是( )A．气体的体积与气体的质量成正比B．气体的体积与气体的密度成正比C．气体的体积就是全部分子体积的总和D．气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关，只打算于容器的容积解析：气体分子之间的距离比较大，分子间的相互作用力格外微弱，所以气体很简洁集中，给它多大空间，就能达到多大空间．气体的体积就是指气体分子所能达到的空间，也就是气体所布满的容器的容积．答案：D3．封闭在容器中的气体的压强( )A．是由气体重力产生的B．是由气体分子间相互作用(引力和斥力)产生的C．是由大量分子频繁碰撞器壁产生的D．当布满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零解析：大气压强是由空气重力产生的，容器中气体压强是由大量分子频繁碰撞器壁产生的，A、B错，C 对．当容器自由下落时，气体分子的频繁碰撞没有变化，压强不变，D错．答案：C4．在冬季，剩有半瓶热水的暖瓶经过一个夜晚后，瓶口的软木塞不易拔出，消灭这种现象的主要缘由是( )A．软木塞受潮膨胀B．瓶口因温度降低而收缩变小C．白天气温上升，大气压强变大D．瓶内气体因温度降低而压强减小解析：瓶内气体压强小于外界大气压强，故软木塞不易拔出，D正确．答案：D5.(1)布朗运动是大量液体分子对悬浮微粒撞击的________引起的，是大量液体分子不停地做无规章运动所产生的结果．布朗运动的激烈程度与________和________有关．(2)如图所示，在注射器中封有肯定质量的气体，缓慢推动活塞使气体的体积减小，并保持气体温度不变，则管内气体的压强________(选填“增大”“减小”或“不变”)，依据气体分子热运动理论从微观上解释，这是由于：_____________________________________________________________________________________.解析：本题考查布朗运动和气体分子热运动的微观解释．把握布朗运动的特点和玻意耳定律的微观解释，解题就格外简洁．气体温度不变，分子平均动能不变，体积减小，分子的密集程度增大，所以压强增大．答案：(1)不平衡微粒大小质量液体的温度(2)增大分子的平均动能不变，分子的密集程度增大B级提力量6．某同学觉得一只气球体积比较小，于是他用打气筒给气球连续充气．据有关资料介绍，随着气球体积的增大，气球膜的张力所产生的压强渐渐减小，假设充气过程气球内部气体的温度保持不变，且外界大气压强也不变，则充气气球内部气体( )A．压强增大B．单位体积内分子增多C．单位体积内分子数削减 D．分子的平均动能增大解析：随着气球体积的增大，气球膜的张力所产生的压强渐渐减小，充气气球内部气体的压强减小，故选项A是错误的．温度不变，分子平均动能不变，压强减小，所以单位体积内分子数削减，故选项B、D是错误的，选项C是正确的．答案：C7．下表是某地1～7月份气温与气压的对比表，则7月份与1月份相比( )月份1234567 平均最高气温/℃1.4 3.910.719.626.730.230.8平均大气压/×105 Pa1.021 1.019 1.014 1. 008 1.0030.998 40.996 0B ．空气分子无规章热运动减弱了C ．单位时间内空气分子对地面的撞击次数增多了D ．单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数削减了解析：由表知，平均气温越高，平均气压越小，而温度越高，分子无规章运动应加剧，故A 、B 错；由气体压强的打算因素知，压强减小的缘由是单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数削减了，故选D.答案：D8.如图所示，活塞的质量为m ，缸套的质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封有肯定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S ，则(大气压强为p 0)( )A ．封闭气体的压强p ＝p 0＋mgSB ．封闭气体的压强p ＝p 0＋（M ＋m ）gSC ．封闭气体的压强p ＝p 0－MgSD ．封闭气体的压强p ＝mg S解析：以缸套为争辩对象，如图所示，依据平衡条件有：Mg ＋pS ＝p 0S ， pS ＝p 0S －Mg ，所以p ＝p 0－Mg S，C 正确．答案：C9.如图所示，竖直放置的U 形管，左端开口，右端封闭，管内有a 、b 两段水银柱，将A 、B 两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a 长为10 cm ，水银柱b 两个液面间的高度差为5 cm ，大气压强为75 cmHg ，求空气柱A 、B 产生的压强．解析：设管的横截面积为S ，选a 的下端面为参考液面，它受向下的压力为(p A ＋h 1)S ，受向上的大气压力为p 0S ，由于系统处于静止状态，则(p A ＋h 1)S ＝p 0S ，所以p A ＝p 0－h 1＝(75－10) cmHg ＝65 cmHg.再选b 的左下端面为参考液面，由连通器原理知液柱h 2上表面处的压强等于p B ，则(p B ＋h 2)S ＝p A S ，所以p B ＝p A －h 2＝(65－5) cmHg ＝60 cmHg.答案：65 cmHg 60 cmHg10．如图所示，质量为m 1的内壁光滑的玻璃管，横截面积为S ，管内装有质量为m 2的水银．管外壁与斜面的动摩擦因数为μ＝36，斜面倾角为θ＝30°.当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，被封闭的气体压强为多少(设大气压强为p 0)?解析：对玻璃管和水银柱的整体，受到重力、斜面的支持力和摩擦力，据牛顿其次定律F ＝ma ，有 (m 1＋m 2)g sin θ－μ(m 1＋m 2)g cos θ＝(m 1＋m 2)a ，①对玻璃管中的水银柱，受到自身重力、玻璃管的支持力、大气压力和密封气体对它的压力，据牛顿其次定律F ＝ma ，有p 0S ＋m 2g sin θ－pS ＝m 2a ，②联立①②两式代入数据，可得p ＝p 0＋m 2g 4S. 答案：p 0＋m 2g 4S。
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2019-2020年高中物理第2章第6节气体状态参量学案粤教版选修3-31．知道描述气体的三个状态参量：体积、温度和压强．2．理解热力学温标和摄氏温标的区别与联系．3．能用分子动理论和统计观点解释气体的压强．1．描述气体状态的三个物理量是压强、体积和温度．因气体分子可以自由移动，所以气体总要充满整个容器，一般情况下气体的体积等于容器的容积．2．若一定质量的水由17 ℃加热到37 ℃，则它的初始热力学温度T1＝290K，摄氏温度的变化Δt＝20℃，热力学温度的变化ΔT＝20 K，因此两种温度的每一度大小相同．3．封闭气体的压强是大量分子频繁地碰撞器壁产生的，它等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，它与大气压强产生的原因不同，大气压强是由空气的重力产生的．4．封闭气体的压强大小从微观上看与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，分子的平均动能越大，气体分子越密集，气体的压强越大，从宏观上看，气体的压强与温度和体积有关．1．(多选)关于气体体积的说法，正确的是(AC)A．所有气体分子的活动空间B．每个分子活动空间的总和C．盛装气体的容器的容积D．所有气体分子体积大小的总和解析：根据气体的体积就是指气体分子所能达到的空间，也就是气体所充满的容器的容积，A、C正确， B错误；气体分子间还有间隔，也是气体体积的范围内，所有气体分子体积大小的总和小于气体体积，D错误．2．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是(D)A．热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的B．热力学温度的零度等于－273.15 ℃C．热力学温度的零度是不可能达到的D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零解析：热力学温度的0 K是摄氏温度的－273.15 ℃，因此B正确；每升高(或降低)1 K 等价于升高(或降低)1 ℃，故A正确；热力学温度的零度只能无限接近，却不可能达到，且趋近绝对零度时，气体液化或凝固，但有体积，故C对、D错．3．(多选)关于温度的物理意义，下列说法中正确的是(AD)A．温度是物体冷热程度的客观反映B．人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体解析：温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确、B错误；热传递的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有热量，C错误、D正确．4．在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于(A)A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小解析：温度不变，一定量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体的压强减小，A正确，B、C、D错误．5．(多选)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是(BD)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解析：体积不变，则单位体积内的分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，每个分子对器壁的撞击力增大，同时每秒撞击到单位面积器壁的分子数也增多，压强将增大，因此本题选B、D.6．(多选)关于大气压强，下列叙述正确的是(AB)A．大气压强是由于地球对大气的吸引而产生的B．大气压强是在一定海拔高度内随高度的增加而有规律地减小C．大气压强总是竖直向下的D．大气压强完全由大气的温度决定，与高度无关解析：大气压强是由于地球周围空气受到地球的引力而产生的，即空气和地球间的万有引力作用于地球表面而产生的大气压，所以大气压随高度的增大而减小是正确的，选项A、B正确，D不正确．又因为空气产生的压强对在同一位置浸没的物体向各个方向有压强且相等，所以C不正确．7．密闭容器中气体的压强是(C ) A ．由于重力产生的B ．由于分子间的相互作用力产生的C ．大量气体分子频繁碰撞器壁产生的D ．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析：密闭容器中的气体由于自身重力产生的压强很小，可忽略不计，其压强是由气体分子频繁碰撞器壁产生的．大小由气体的温度和密度决定，失重时，气体分子仍具有分子动能，对密闭容器的器壁仍然有压强，故答案为C.8．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h ，上端空气柱长为L ，如图所示，已知大气压强为H cmHg ，下列说法正确的是(B )A ．此时封闭气体的压强是(L ＋h )cmHgB ．此时封闭气体的压强是(H －h )cmHgC ．此时封闭气体的压强是(H ＋h )cmHgD ．此时封闭气体的压强是(H －L )cmHg解析：利用等压法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强p ＋ph ＝p 0，得p ＝p 0－ph ，即p ＝(H －h )cmHg ，故B 项正确．9．如图所示，活塞的质量为m ，缸套的质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S ，大气压强为p 0，则封闭气体的压强为(C )A ．p ＝p 0＋Mg SB ．p ＝p 0＋（M ＋m ）gSC ．p ＝p 0－Mg SD ．p ＝mg S解析：以缸套为研究对象，有pS ＋Mg ＝p 0S ，所以封闭气体的压强p ＝p 0－Mg S，故应选C.对于活塞封闭气体类问题压强的求法，灵活选取研究对象会使问题简化．2019-2020年高中物理 第2章 第6节 第1课时 影响导体电阻的因素 导体的电阻课后强化演练（含解析）新人教版选修3-1一、选择题1．根据R ＝ρlS 可以导出电阻率的表达式ρ＝RS l，对温度一定的某种金属导线来说，它的电阻率( ) A ．跟导线的电阻成正比 B ．跟导线的横截面积S 成正比 C ．跟导线的长度l 成反比D ．只由其材料的性质决定解析：公式ρ＝RS l是电阻率的定义式，电阻率的大小与导线的横截面积和长度无关，与温度以及导体的材料有关，D 选项正确．答案：D2．(xx·莆田一中高二期中)一段长为L ，电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3l 长的均匀细丝后，然后再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的阻值为( )A ．3RB ．RC ．R 3D ．R9解析：分析题意可知，把电阻拉成3L 长的均匀细丝后，再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的长度不变，横截面积减小为原来的13，根据电阻定律R ＝ρlS，解得R ′＝3R ，A 选项正确．答案：A3．如图所示为一块长方体铜块，使电流沿如图I 1、I 2两个方向通过该铜块，铜块的电阻之比为( ) A ．1B ．a 2c 2 C ．a 2b2 D ．b 2c2 解析：若通以电流I 1，则导体的长度为a 、横截面积为bc ，由电阻定律知其电阻为R 1＝ρa bc ＝ρa bc；若通以电流I 2时，则导体的长度为c 、横截面积为ab ，由电阻定律知其电阻为R 2＝ρc ab ＝ρc ab ，故R 1R 2＝a 2c2.答案：B4．用电器离电源L 米，线路上的电流为I ，为使在线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ.那么输电线的横截面积的最小值是( )A ．ρL /RB ．2ρLI /UC ．U /ρLID ．2UL /I ρ解析：根据欧姆定律，输电线的最大电阻为R ＝UI，设输电线的最小横截面积为S ，则由电阻定律得R ＝ρ2LS ，两式联立得S ＝2ρLIU，选项B 正确．答案：B5．滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．若将a 、c 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器接入电路中的阻值增大B ．若将a 、d 两端连在电路中，则当滑片OP 向右滑动时，变阻器的阻值减小C ．将滑动变阻器以限流式接法接入电路时，必须连入三个接线柱D ．将滑动变阻器以分压式接法接入电路时，必须连入三个接线柱解析：若将a 、c 两端连在电路中，aP 部分将连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，A 正确．若将a 、d 两端连在电路中，也是aP 部分将连入电路，则当滑片OP 向右滑动时，该部分的导线长度变长，变阻器接入电路中的阻值将增大，B 错误．A 、B 两个选项中均为限流式接法，可见在限流式接法中，a 、b 两个接线柱中任意选一个，c 、d 两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，C 错误．在滑动变阻器的分压式接法中，a 、b 两个接线柱必须接入电路，c 、d 两个接线柱中任意选一个，接入电路即可，D 正确．答案：AD6．当电路中的电流超过熔丝的熔断电流时，熔丝就要熔断，由于种种原因，熔丝的横截面积略有差别，那么熔丝熔断的可能性较大的是( )A ．横截面积大的地方B ．横截面积小的地方C ．同时熔断D ．可能是横截面积大的地方，也可能是横截面积小的地方解析：根据电阻定律，横截面积小的地方电阻较大，当电流通过时电阻大的位置发热量大，易熔断，B 正确．答案：B 二、非选择题7．大多数金属在温度降到某一数值时，其电阻就会突然减小到零，由此可知大多数金属导体的电阻随温度降低而________；半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，大多数半导体在温度升高或有光照射时电阻会迅速________，利用这些材料可制成体积很小的热敏电阻和光敏电阻．(选填“增大”、“减小”或“不变”)解析：大多数金属在温度降到某一数值时，其电阻就会突然减小到零，可知大多数金属导体的电阻随温度降低而减小；半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，大多数半导体在温度升高或有光照射时电阻会迅速减小，利用这些材料可制成体积很小的热敏电阻和光敏电阻．答案：减小 减小8．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类．现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质——髓质累积而成的，髓质具有很大的电阻．已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2 μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.(1)若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率；(2)若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32π cm 3，当在其两底面上加上1 000 V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10π μA ．求该圆柱体的圆面半径和高．解析：(1)由电阻定律：R ＝ρl S ⇒ρ＝SR l所以ρ＝1.6×105×1.0×10－42×10－6Ω·m＝8×106Ω·m. (2)由欧姆定律R ＝U /I 和圆柱体体积公式V ＝πr 2h 以及电阻定律R ＝ρl S得h πr 2＝U I ρ＝ 1 00010×10－6×8×106π而πr 2h ＝32π×10－6可得h ＝0.02 m ＝2 cmr ＝0.04 m ＝4 cm.答案：(1)8×106Ω·m (2)4 cm 2 cm。