人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 气体、固体和液体 分层作业7 玻意耳定律及其应用.ppt

12345678910111212.如图所示,竖直圆筒是固定不动的,粗筒横截面积是细筒的2倍,细筒足够长,粗筒中A、B两轻质活塞间封有一定质量的空气,气柱长L=15cm。活塞A上方的水银深H=15cm,两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计,用外力向上托住活塞B使之处于平衡状态,水银面与粗筒上端相平,现使活塞B缓慢上移,直至水银的三分之二被推入细筒中,求活塞B上移的距离。(设在整个过程中气柱的温度不变,大气压强p0相当于75cm的水银柱产生的压强)123456789101112答案11.5cm解析初态封闭气体压强p1=pH+p0设粗筒横截面积为S体积V1=LS此时封闭气体压强p2=ph1+ph2+p0体积V2=LS123456789101112由玻意耳定律得p1V1=p2V2解得L=13.5cm123456789101112A级必备知识基础练1.(多选)一定质量的气体在不同温度下的两条等温线如图所示,则下列说法正确的是()A.从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比B.一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的C.一定质量的气体,温度越高,气体压强与体积的乘积越小D.由图可知T1T2AB解析由等温线的物理意义可知,A、B正确;对于一定质量的气体,温度越高,气体压强与体积乘积越大,等温线的位置越高,C、D错误。1234567891011122.如图所示,汽缸倒挂在天花板上,用光滑的活塞密封一定量的气体,活塞下悬挂一个沙漏,保持温度不变,在沙缓慢漏出的过程中,气体的()A.压强变大,体积变大 B.压强变大,体积变小C.压强变小,体积变大 D.压强变小,体积变小B解析设活塞和沙漏的总质量为m,则对活塞分析可知pS+mg=p0S,则当m减小时,p增大;根据玻意耳定律pV=C可知,体积减小,故选B。1234567891011123.一个气泡由湖面下20m深处缓慢上升到湖面下10m深处,湖内的温度不变,它的体积约变为原来体积的()A.3倍 B.2倍C解析题目要求为粗略计算,大气压强为p0=1.0×105Pa,g取10m/s2,ρ水=1×103kg/m3,气体变化过程为等温变化,气泡内压强p=ρ水gH+p0,则湖面下20m深处p1=ρ水gh1+p0=3.0×105Pa,湖面下10m深处p2=ρ水gh2+p0=2.0×105Pa,由玻意耳定律p1V1=p2V2,得V2==1.5V1,C正确。1234567891011124.(多选)如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水根槽中,管中有一段高为h1的水银柱封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是()A.h2变长 B.h2不变C.水银柱上升 D.水银柱下降BD解析对于管内封闭气体的压强可得p=p0+ρgh1,也可以有p=p0+ρgh2,则知h1=h2,h1不变则h2不变。当外界压强增大时,管内封闭气体压强p增大,根据玻意耳定律pV=C可知气体的体积减小,则水银柱下降。故选B、D。1234567891011125.(2023江苏盐城高二期末)吸盘工作原理的示意图如图所示,使用时先把吸盘紧挨竖直墙面,按住锁扣把吸盘紧压在墙上,挤出吸盘内部分空气,然后把锁扣扳下,使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差,使吸盘被紧压在墙壁上,挂钩上即可悬挂适量物体。某轻质吸盘导热良好、有效面积为8cm2(不计吸盘和墙壁接触部分的面积),扳下锁扣前密封体积为1.0cm3,压强等于大气压强1×105Pa,空气密度为1.29kg/m3,扳下锁扣后吸盘内体积变为2.0cm3,已知吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力是其与墙壁间正压力的1.5倍,下列说法正确的是()123456789101112A.扳下锁扣后吸盘内气体压强为1.8×105PaB.扳下锁扣后吸盘内气体密度为1.03kg/m3C.该吸盘此时能悬挂的物体的重力不能超过60ND.当大气压强增大时,吸盘能够承受的最大拉力将减小答案C123456789101112解析由于轻质吸盘导热良好,所以扳下锁扣前、后吸盘内气体可视为等温变化,根据玻意耳定律有p0V0=p1V1,解得扳下锁扣后吸盘内气体压强为p1=0.5×105