鲁科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 分子动理论与气体实验定律 习题课.ppt

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;重难探究·能力素养全提升;;探究一一部分气体状态连续变化问题;;解析(1)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律和题给条件有

p1V1=p0V0①

V0=hS②

V1=(h-l)S③

p1=p0+ρg(H-l)④

联立以上各式并考虑到H?hl,解得;(2)设水全部排出后筒内气体的压强为p2,此时筒内气体的体积为V0,这些气体在其压强为p0时的体积为V3,由玻意耳定律有

p2V0=p0V3⑥

其中p2=p0+ρgH⑦

设压入筒内的气体在压强为p0时体积为V,依题意

V=V3-V0⑧

联立②⑥⑦⑧式得;针对训练1

如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环,活塞与气缸底部之间密闭了一定质量的气体。当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,不计活塞的质量和厚度。现对气缸加热,使活塞缓慢上升,求:

(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1;

(2)封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2。;解析(1)设气缸的横截面积为S,气体做等压变化,由盖—吕萨克定律有;探究二相关联的两部分气体状态同时变化问题;;解析(1)设抽气前氢气的压强为p10,根据力的平衡条件得

(p10-p)·2S=(p0-p)·S①;p2V2=p0V0⑤

由于两活塞用刚性杆连接,故

V1-2V0=2(V0-V2)⑥

联立②③④⑤⑥式解得;针对训练2

如图所示,容积均为V的气缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给气缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃,气缸导热。

(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;

(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;

(3)再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20℃,求此

时活塞下方气体的压强。;解析(1)设打开K2后,稳定时活塞上方气体的压强为p1,体积为V1。依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得

p0V=p1V1①

(3p0)V=p1(2V-V1)②;(2)打开K3后,由④式知,活塞必定上升。设在活塞下方的气体与A中气体的体积之和为V2(V2≤2V)时,活塞下方气体压强为p2,由玻??耳定律得

(3p0)V=p2V2⑤;探究三变质量问题;;解析以气体为研究对象,由于气体温度不变,由玻意耳定律分析。

(1)假设乙罐中的气体被压缩到压强为p,其体积变为V1,由玻意耳定律有;(2)若调配后甲罐中的气体再被压缩到原来的压强p时,体积为V2,由玻意耳定律pV=pV2④

设调配后甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为k,由密度的;针对训练3

(2024山东卷)图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示。长柄顶部封闭,横截面积S1=1.0cm2,长度H=100.0cm,侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0cm2、高度h=20.0cm,罐底有一小孔B。汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103kg/m3,重力加速度大小g=10m/s2,大气压p0=1.0×105Pa。整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度。;甲;答案(1)0.02m(2)8.92×10-4m3;探究四气体图像之间的转换;;答案(1)4×104Pa(2)见解析图;针对训练4

使一定质量的理想气体的状态按图甲中箭头所示的顺序变化,图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分。;答案(1)600K600K300K(2)见解析;(2)由状态B到状态C为等温变化,由玻意耳定律有pBVB=Pcvc;;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;1;

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