物理（新课标）总复习配套讲义：第课时　气体实验定律和图像 .docxVIP

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第71课时气体实验定律和图像（重点突破课）

eq\a\vs4\al([基础点·自主落实]）

［必备知识]

1．气体实验定律

玻意耳定律

查理定律

盖—吕萨克定律

内

容

一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比

一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比

一定质量的某种气体，在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成正比

表达式

p1V1＝p2V2或

pV＝恒量

eq\f（p1,T1)＝eq\f（p2,T2)或

eq\f（p，T）＝恒量

eq\f(V1,T1）＝eq\f(V2,T2)或

eq\f（V,T)＝恒量

图像

TaTb

VaVb

papb

2．理想气体状态方程

（1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体。

（2）一定质量的理想气体的状态方程：eq\f(p1V1，T1）＝eq\f（p2V2，T2)或eq\f(pV,T)＝C（常量）。

[小题热身］

1。(2017·湖北部分重点高中联考）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V。T图像如图所示,pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是()

A．过程ab中气体一定吸热

B．pc＝pb＞pa

C．过程bc中分子势能不断增大

D．过程bc中每一个分子的速率都减小

E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功

解析：选ABE由a到b，气体做等容变化，温度升高，内能增大,根据ΔU＝Q＋W，故气体一定吸热，选项A正确；由a到b为等容变化，温度升高，压强变大，故pb＞pa，由b到c是等压变化，故pc＝pb，选项B正确；理想气体没有分子势能，故选项C错误；由b到c，温度降低,分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故选项D错误;由c到a，气体发生等温膨胀，内能不变，气体对外做功，吸收热量，根据ΔU＝Q＋W，气体吸收的热量等于对外做的功，故选项E正确。

2．（2015·江苏高考)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45L.请通过计算判断该包装袋是否漏气.

解析:若不漏气，设加压后的体积为V1,由玻意耳定律知:p0V0＝p1V1，代入数据得V1＝0.5L，因为0。45L0.5L,说明包装袋漏气。

答案：见解析

3．如图所示，粗细均匀两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分BC长为16cm，一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强p0＝76cmHg。当空气柱温度为T0＝273K,长为l0＝9cm时,BC管内左边水银柱长2cm,AB管内水银柱长为3cm。求：

(1)右边水银柱总长度;

(2)当空气柱温度升高到多少时，左边的水银柱恰好全部进入竖直管AB内。

解析：设U形管的截面积为S

（1）右侧CD管中水银柱长为L1＝3cm

水平管中右端水银柱长L2＝5cm

U形管右边水银柱总长是L＝8cm。

（2)水平管封闭气体初始状态

p1＝79cmHg,T1＝273K，V1＝9S

水平管封闭气体末状态

p2＝81cmHg，V2＝13S

由eq\f（p1V1,T1）＝eq\f（p2V2,T2）,

解得T2＝404.3K

答案：（1）8cm(2）404。3K

eq\a\vs4\al（[提能点·师生互动］)

提能点（一)气体实验定律的应用

[典例］(2016·全国乙卷)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp＝eq\f（2σ,r)，其中σ＝0.070N/m。现让水下10m处一半径为0。50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强p0＝1.0×105Pa,水的密度ρ＝1。0×103kg/m3,重力加速度大小g＝10m/s2.

(1)求在水下10m处气泡内外的压强差；

(2)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.

[解析］(1）当气泡在水下h＝10m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为Δp1，则Δp1＝eq\f（2σ，r1)①

代入题给数据得Δp1＝28Pa。②

(2）设气泡在水下10m处时,气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1;气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为p2，气泡内外压强差为Δp2，其体积为V2，半径为r2。

气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有

p1V1＝p2V2③

由力学平衡条件有p1＝p0＋ρgh＋Δp1④

p2＝p0＋Δp2