1.5实验探究：气体实验定律（同步课件）-2024-2025学年高二物理同步课堂（鲁科版2019选择性必修第三册）.pptx

1.5气体实验定律;;conclusion;如图所示，在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时就会破裂。请问;;conclusion;知识点讲解;大量实验证明：;1、玻意尔定律的微观解释

从微观角度看，一定质量的气体分子总数不变。温度保持不变时，分子平均动能保持不变。当气体体积减小时，单位体积内的分子数增加，气体的压强也就增大；当气体体积增大时，单位体积内的分子数减少，气体的压强也就减小。

;2、气体等温变化的图像(即等温线)

;二、查理定律(等容变化);大量实验证明：;1、查理定律的微观解释

从微观角度看，一定质量的气体，在体积保持不变时，单位体积内的分子数保持不变。当温度升高时，分子平均动能增大，气体的压强也就增大；当温度降低时，分子平均动能减小，气体的压强也就减小。

;3、等容过程的P－T和P－t的图像;图像

特点;三、盖－吕萨克定律(等压变化)

;1、盖－吕萨克定律的微观解释

从微观角度看，对于一定质量的气体，当温度升高时，分子平均动能增大，为了保持压强不变，单位体积的分子数相应减少，气体的体积必然相应增大。反之，当气体的温度降低时，气体的体积必然减少。;3、等压过程的V－T和V－t的图像;压强大小的比较;四、理想气体;五、理想气体状态方程;conclusion;1.如图，气缸倒挂在天花板上，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（）;2.如图所示，水银柱长度为19cm，大气压强为1×105Pa(相当于76cm高的水银柱产生的压强)，玻璃管是粗细均匀的。玻璃管开口向上竖直放置时，被封闭的气柱长15cm，当开口竖直向下放置时(水银没有溢出管外)，被封闭的气柱的长度是多少？;解析：玻璃管开口向上竖直放置时，

封闭气体的压强为大气压强加上由水银柱产生的压强p1＝p0＋h水银

封闭气体的体积V1＝h1S(S为玻璃管的横截面积)

玻璃管开口向下竖直放置时

封闭气体的体积V2＝h2S

由于气体的温度不变，根据玻意耳定律;3.如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，气缸内被活塞封闭有一定质量的空气。气缸质量为M＝10kg，缸壁厚度不计，活塞质量m＝5.0kg，其横截面积S＝50cm2，与缸壁的摩擦不计。在缸内气体温度为27℃时，活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力。已知大气压强p0＝1×105Pa，g取10m/s2)(T＝t＋273K)。;解析：(1)活塞对地面无压力时，对活塞进行受力分析，

根据平衡条件可得p1S＋mg＝p0S，;4.如图所示，导热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞面积S＝100cm2，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27℃，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2。求：;解析：(1)以缸体为对象(不包括活塞)，列缸体受力平衡方程p1S＝Mg＋p0S

解之得p1＝3×105Pa。

(2)当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有p2S＝Mg＋p0S，则缸内气体为等压变化，对这一过程研究缸内气体;5.如图所示，一竖直放置的气缸内上下两活塞(质量均可忽略不计)A、B之间封闭一定质量的理想气体，气缸顶部竖直连接有横截面积为气缸横截面积3(1)的足够长圆筒，圆筒上端与大气相通，活塞A上方的气缸和圆筒内均装有水银，活塞B固定。当气缸内气柱长l0＝13cm时，水银柱的高度分别为H＝8cm和h＝5cm。两活塞与筒壁间的摩擦不计，外界大气压始终为p0＝75cmHg，环境的热力学温度T0＝330K。求：;解析：(1)由题意可得初始状态时，气体的压强p1＝p0＋ρg(h＋H)

当水银刚好完全进入圆筒时，气体的压强p2＝p0＋ρg(h＋3H)

由玻意耳定律p1l0S＝p2lS

解得l＝11cm。;conclusion;总结与归纳;conclusion;1.(玻意耳定律的应用)一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小了2atm时，体积变化了4L，则该气体原来的体积为();4.如图所示，粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31℃、大气压强p0＝76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1＝8cm，求：;解析：(1)初状态：p1＝p0＝76cmHg

V1＝L1S，T1＝(273＋31)K＝304K;5.(理想气体状态方程的应用)对于一定质量的理想气体，其状态变化可能实现的是()

A.保持压强和体积不变，只改变它的温度