1、第八章 氣體l 氣體的等溫變化目標定位1.知道玻意耳定律的內(nèi)容、表達式及適用條件.2.能運用玻意耳定律對有關問題進行分析、計算.3.了解pV圖、p圖的物理意義考點一、氣體壓強的求法1液柱封閉氣體取等壓面法：同種液體在同一深度液體中的壓強相等，在連通器中，靈活選取等壓面，利用兩側壓強相等求解氣體壓強如圖甲所示，同一液面C、D兩處壓強相等，故pAp0ph；如圖乙所示，M、N兩處壓強相等故有pAph2pB，從右側管看，有pBp0ph1.2活塞封閉氣體選與封閉氣體接觸的液柱或活塞為研究對象，進行受力分析，再利用平衡條件求壓強如圖甲所示，汽缸截面積為S，活塞質量為M.在活塞上放置質量為m的鐵塊，設大氣壓

2、強為p0，試求封閉氣體的壓強以活塞為研究對象，受力分析如圖乙所示由平衡條件得：Mgmgp0SpS，即：pp0例1如圖所示，豎直放置的U形管，左端開口，右端封閉，管內(nèi)有a、b兩段水銀柱，將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi)已知水銀柱a長h1為10 cm，水銀柱b兩個液面間的高度差h2為5 cm，大氣壓強為75 cmHg，求空氣柱A、B的壓強分別是多少？例2如圖所示，活塞的質量為m，缸套的質量為M，通過彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封住一定質量的氣體，缸套和活塞間無摩擦，活塞面積為S，大氣壓強為p0，則封閉氣體的壓強為()App0 Bpp0 Cpp0 Dp題組一氣體壓強的計算1一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管

3、豎直放置時，管內(nèi)水銀面比管外高h(cm)，上端空氣柱長為L(cm)，如圖所示，已知大氣壓強為H cmHg，下列說法正確的是()A此時封閉氣體的壓強是(Lh)cmHgB此時封閉氣體的壓強是(Hh)cmHgC此時封閉氣體的壓強是(Hh)cmHgD此時封閉氣體的壓強是(HL)cmHg2如圖所示，豎直放置的彎曲管A端開口，B端封閉，密度為的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)液面高度差分別為h1、h2和h3，則B端氣體的壓強為(已知大氣壓強為p0)()Ap0g(h1h2h3) Bp0g(h1h3) Cp0g(h1h3h2) Dp0g(h1h2)3.求圖中被封閉氣體A的壓強其中(1)、(2)、(3)圖中的玻璃

4、管內(nèi)都裝有水銀，(4)圖中的小玻璃管浸沒在水中大氣壓強p076 cmHg.(p01.01×105 Pa，g10 m/s2，水1×103 kg/m3)考點二、探究氣體等溫變化的規(guī)律1氣體狀態(tài)參量：氣體的三個狀態(tài)參量為壓強p、體積V、溫度T.2等溫變化：一定質量的氣體，在溫度不變的條件下其壓強與體積的變化關系3實驗探究(1)實驗器材：鐵架臺、注射器、氣壓計等(2)研究對象(系統(tǒng))：注射器內(nèi)被封閉的空氣柱(3)實驗方法：控制氣體溫度和質量不變，研究氣體壓強與體積的關系(4)數(shù)據(jù)收集：壓強由氣壓計讀出，空氣柱長度由刻度尺讀出，空氣柱長度與橫截面積的乘積即為體積(5)數(shù)據(jù)處理：以壓強

5、p為縱坐標，以體積的倒數(shù)為橫坐標作出p圖象，圖象結果：p圖象是一條過原點的直線(6)實驗結論：壓強跟體積的倒數(shù)成正比，即壓強與體積成反比深度思考如圖5所示為“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗裝置，實驗過程中如何保證氣體的質量和溫度不變？圖5答案(1)保證氣體質量不變的方法：采用實驗前在柱塞上涂好潤滑油，以免漏氣的方法，保證氣體質量不變(2)保證氣體溫度不變的方法采用改變氣體體積時，緩慢進行，等穩(wěn)定后再讀出氣體壓強的方法，以防止氣體體積變化太快，氣體的溫度發(fā)生變化采用實驗過程中，不用手接觸注射器的圓筒的方法，以防止圓筒從手上吸收熱量，引起內(nèi)部氣體溫度變化例3(多選)關于“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實

6、驗，下列說法正確的是()A實驗過程中應保持被封閉氣體的質量和溫度不發(fā)生變化B實驗中為找到體積與壓強的關系，一定要測量空氣柱的橫截面積C為了減小實驗誤差，可以在柱塞上涂潤滑油，以減小摩擦D處理數(shù)據(jù)時采用p圖象，是因為p圖象比pV圖象更直觀考點三、玻意耳定律1內(nèi)容：一定質量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成反比2成立條件：(1)質量一定，溫度不變(2)溫度不太低，壓強不太大3表達式：p1V1p2V2或pV常數(shù)或.4應用玻意耳定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1；p2、V2)(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解(注意統(tǒng)

7、一單位)(4)注意分析隱含條件，作出必要的判斷和說明深度思考玻意耳定律的表達式pVC中的C是一個與氣體無關的常量嗎？答案pVC中的常量C不是一個普適恒量，它與氣體的種類、質量、溫度有關，對一定質量的氣體，溫度越高，該恒量越大例4粗細均勻的玻璃管，一端封閉，長為12 cm.一個人手持玻璃管開口豎直向下潛入池水中，當潛到水下某深度時看到水進入玻璃管口2 cm，求管口距水面的深度(取水面上大氣壓強為p01.0×105 Pa，g取10 m/s2，池水中溫度恒定)題組二玻意耳定律及等溫線1.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓

8、力，從而控制進水量設溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣()A體積不變，壓強變小 B體積變小，壓強變大 C體積不變，壓強變大 D體積變小，壓強變小2.如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱(高為h1)封閉一定質量的氣體，這時管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境溫度不變，當外界壓強增大時，下列分析正確的是()Ah2變長 Bh2變短 Ch1上升 Dh1下降3.一個氣泡由湖面下20 m深處緩慢上升到湖面下10 m深處，它的體積約變?yōu)樵瓉眢w積的()A3倍 B2倍 C1.5倍 D0.7倍4.(多選)如圖所示，上端封閉的玻璃管，開口向下，豎直插在水銀槽內(nèi)，

9、管內(nèi)長度為h的水銀柱將一段空氣柱封閉，現(xiàn)保持槽內(nèi)水銀面上玻璃管的長度l不變，將管向右傾斜30°，若水銀槽內(nèi)水銀面的高度保持不變，待再次達到穩(wěn)定時()A管內(nèi)空氣柱的密度變大B管內(nèi)空氣柱的壓強變大C管內(nèi)水銀柱的長度變大D管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強變大5.大氣壓強p01.0×105 Pa.某容器的容積為20 L，裝有壓強為20×105 Pa的理想氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開關打開，待氣體達到新的平衡時，容器內(nèi)剩余的氣體質量與原來氣體的質量之比為()A119 B120 C239 D1186.如圖所示，橫截面積為0.01 m2的汽缸內(nèi)被重力G200 N的活塞封閉了高30

10、 cm的氣體已知大氣壓p01.0×105 Pa，現(xiàn)將汽缸倒轉豎直放置，設溫度不變，求此時活塞到缸底的高度7.如圖所示，在一根一端封閉且粗細均勻的長玻璃管中，用長為h10 cm的水銀柱將管內(nèi)一部分空氣密封，當玻璃管開口向上豎直放置時，管內(nèi)空氣柱的長度L10.30 m；若溫度保持不變，玻璃管開口向下放置，水銀沒有溢出待水銀柱穩(wěn)定后，空氣柱的長度L2為多少？(大氣壓強p076 cmHg)8.粗細均勻的U形管，右端封閉有一段空氣柱，兩管內(nèi)水銀面高度差為19 cm，封閉端空氣柱長度為40 cm，如圖6所示問向左管再注入多少水銀可使兩管水銀面等高？(已知外界大氣壓強p076 cmHg，灌入水銀過

11、程中溫度保持不變)考點四、氣體等溫變化的pV或p圖象1等溫線：一定質量的氣體在溫度不變時pV圖象是一條雙曲線2分析如圖7所示圖7(1)同一條等溫線上每個點對應的p、V坐標的乘積都是相等的(2)一定質量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同(填“相同”或“不同”)的乘積越大，溫度越高3轉換：建立p坐標系，一定質量的氣體，溫度不變時，p是一條通過原點的直線深度思考(1)如圖8甲所示為一定質量的氣體不同溫度下的pV圖線，T1和T2哪一個大？(2)如圖乙所示為一定質量的氣體不同溫度下的p圖線，T1和T2哪一個大？圖8答案(1)T1T2(2)T1T2例5(多選)如圖9所示，DABC表示一定質量的某種氣體狀態(tài)變

12、化的一個過程，則下列說法正確的是()圖9ADA是一個等溫過程BAB是一個等溫過程CTATBDBC體積增大，壓強減小，溫度不變題組三氣體等溫變化的pV或p圖象1.(多選)如圖6所示，為一定質量的氣體在不同溫度下的兩條p圖線，由圖可知()A一定質量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強與體積成正比B一定質量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強與體積成反比CT1>T2DT1<T22.(多選)如圖所示，是一定質量氣體狀態(tài)變化的pV圖象，則下列說法正確的是()A氣體做的是等溫變化B氣體的壓強從A至B一直減小C氣體的體積從A到B一直增大D氣體的三個狀態(tài)參量一直都在變3.(多選)下圖中，p表示壓強，V表示體積

13、，T為熱力學溫度，各圖中正確描述一定質量的氣體發(fā)生等溫變化的是()題組四綜合應用1.一導熱良好的圓柱形汽缸置于水平地面上，用一光滑的質量為M的活塞密封一定質量的氣體，活塞橫截面積為S.開始時汽缸開口向上(如圖甲所示)，已知外界大氣壓強為p0，被封氣體的體積為V0.(1)求被封氣體的壓強p1；(2)現(xiàn)將汽缸平放(如圖乙所示)，待系統(tǒng)重新穩(wěn)定后，活塞相對于缸底移動的距離是多少？2.如圖為氣壓式保溫瓶的原理圖，保溫瓶內(nèi)水面與出水口的高度差為h，瓶內(nèi)密封空氣體積為V，設水的密度為，大氣壓強為p0，欲使水從出水口流出，瓶內(nèi)空氣壓縮量V至少為多少？(設瓶內(nèi)彎曲管的體積不計，壓前水面以上管內(nèi)無水，溫度保持不

14、變，各物理量的單位均為國際單位)3.如圖所示，一定質量的某種理想氣體被活塞封閉在可導熱的汽缸內(nèi)，活塞相對于底部的高度為h，可沿汽缸無摩擦地滑動取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完時，活塞下降了.再取相同質量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上外界大氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時活塞距汽缸底部的高度4.如圖所示，兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細不同，粗管橫截面積是細管的2倍管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口距離均為12 cm，大氣壓強為p075 cmHg.現(xiàn)將粗管管口封閉，然后將細管管口用一活塞封閉并將活塞緩慢推入管中，直至兩管中水銀面高度差達6 cm為止，求活塞下移的距離(假

15、設環(huán)境溫度不變)l 氣體的等容變化和等壓變化目標定位1.了解一定質量的某種氣體的等容變化與等壓變化.2.知道查理定律與蓋呂薩克定律的表達式及適用條件.3.理解pT圖象與VT圖象的物理意義.4.會運用氣體變化規(guī)律解決實際問題考點一、氣體的等容變化1等容變化：一定質量的某種氣體在體積不變時壓強隨溫度的變化規(guī)律2查理定律(1)內(nèi)容：一定質量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強p與熱力學溫度T成正比(2)表達式：C(C是比例常數(shù))推論式：.(3) 圖象：如圖所示：pT圖中的等容線是一條過原點的傾斜直線pt圖上等容線不過原點，但反向延長交t軸于273.15_.無論pT圖象還是pt圖象，其斜率都能判斷氣體

16、體積的大小，斜率越大，體積越小深度思考(1)查理定律在什么條件下成立？(2)查理定律的數(shù)學表達式C，其中C是一常量，C是不是一個與氣體的質量、壓強、溫度、體積均無關的恒量？答案(1)氣體的質量不變，體積不變(2)不是，C隨氣體質量、體積的變化而變化例1氣體溫度計結構如圖2所示玻璃測溫泡A內(nèi)充有氣體，通過細玻璃管B和水銀壓強計相連開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點處，右管D中水銀面高出O點h114 cm，后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點處，測得D中水銀面高出O點h244 cm.求恒溫槽的溫度(已知外界大氣壓為1個標準大氣壓，1標準大氣壓相當于76 cmHg)明

17、確研究對象，找準初、末狀態(tài)，正確確定初、末狀態(tài)的壓強和溫度，是運用查理定律的關鍵.題組一查理定律的應用1民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入一個小罐內(nèi)，當紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地被“吸”在皮膚上其原因是，當火罐內(nèi)的氣體()A溫度不變時，體積減小，壓強增大B體積不變時，溫度降低，壓強減小C壓強不變時，溫度降低，體積減小D質量不變時，壓強增大，體積減小2在密封容器中裝有某種氣體，當溫度從50 升高到100 時，氣體的壓強從p1變到p2，則()A. B. C. D123一定質量的氣體，在體積不變的條件下，溫度由0 升高到10 時，其壓強的增量為p

18、1，當它由100 升高到110 時，其壓強的增量為p2，則p1與p2之比是()A101 B373273 C11 D3832834一個密閉的鋼管內(nèi)裝有空氣，在溫度為20 時，壓強為1 atm，若溫度上升到80 ，管內(nèi)空氣的壓強約為()A4 atm B. atm C1.2 atm D. atm5.有人設計了一種測溫裝置，其結構如圖7所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定質量的氣體，與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)外水銀面的高度差x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出設B管的體積與A泡的體積相比可略去不計圖7(1)在1標準大氣壓下對B管進行溫度標刻(1標準大氣壓相當于76 cmHg的壓強

19、)已知當溫度t127 時，管內(nèi)水銀面的高度為x116 cm，此高度即為27 的刻線，問t0 的刻線在何處？(2)若大氣壓已變?yōu)橄喈斢?5 cmHg的壓強，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27 ，問：此時的實際溫度為多少？考點二、氣體的等壓變化1等壓變化：一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，體積V隨熱力學溫度T的變化規(guī)律2蓋呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質量的某種氣體，在壓強不變的情況下，其體積V與熱力學溫度T成正比(2)表達式：C(C是比例常數(shù))推論式：.(3) 圖象：如圖所示VT圖中的等壓線是一條過原點的傾斜直線Vt圖上的等壓線不過原點，反向延長線交t軸于273.15_.無論VT圖象還是

20、Vt圖象，其斜率都能判斷氣體壓強的大小，斜率越大，壓強越小深度思考一定質量的某種氣體，在等容變化過程中，氣體的壓強p與熱力學溫度T的圖線如圖4甲所示一定質量的某種氣體，在等壓變化過程中，氣體的體積V與熱力學溫度T的圖線如圖乙所示這兩種圖線的不同點和共同點是什么？圖4答案pT圖象與VT圖象的比較不同點圖象縱坐標壓強p體積V斜率意義體積的倒數(shù)，斜率越大，體積越小，V4V3V2V1壓強的倒數(shù)，斜率越大，壓強越小，p4p3p2p1相同點(1)都是一條通過原點的傾斜直線(2)都是斜率越大，氣體的另外一個狀態(tài)參量越小例2一容器中裝有某種氣體，且容器上有一小孔跟外界大氣相通，原來容器內(nèi)氣體的溫度為27 ，如

21、果把它加熱到127 ，從容器中逸出的空氣質量是原來質量的多少？此題從容器中逸出空氣來看是一個變質量問題，為轉化為等壓變化問題，從而把逸出的空氣看成氣體的膨脹，因小孔跟外界大氣相通，所以壓強不變，因此符合蓋呂薩克定律.例3(多選)一定質量的某種氣體自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，這一過程在VT圖上的表示如圖所示，則()A在AC過程中，氣體的壓強不斷變大B在CB過程中，氣體的壓強不斷變小C在狀態(tài)A時，氣體的壓強最大D在狀態(tài)B時，氣體的壓強最大題組二蓋呂薩克定律的應用1.如圖所示，某同學用封有氣體的玻璃管來測絕對零度，當容器水溫是30刻度線時，空氣柱長度是30 cm；當容器水溫是90刻度線時，空氣柱長

22、度是36 cm，則該同學測得的絕對零度相當于刻度線()A273 B270 C268 D2712.如圖2所示，上端開口的圓柱形汽缸豎直放置，截面積為5×103 m2，一定質量的氣體被質量為2 kg的光滑活塞封閉在汽缸內(nèi)，其壓強為_ Pa(大氣壓強取1.01×105 Pa，g取10 m/s2)若從初溫27 開始加熱氣體，使活塞離汽缸底部的高度由0.50 m緩慢地變?yōu)?.51 m，則此時氣體的溫度為_ .下列選項正確的是()A1.05×105 B0.04×105 C33 D3003.房間里氣溫升高3 時，房間內(nèi)的空氣將有1%逸出到房間外，由此可計算出房間內(nèi)原來

23、的溫度是()A27 B33 C57 D63 4.如圖所示，一導熱性良好的汽缸內(nèi)用活塞封住一定量的氣體(不計活塞與缸壁摩擦)，溫度升高時，改變的量有()A活塞高度h B汽缸高度H C氣體壓強p D彈簧長度L5.(蓋呂薩克定律的應用)一定質量的理想氣體，在壓強不變的情況下，溫度由5 升高到10 ，體積的增量為V1；溫度由10 升高到15 ，體積的增量為V2，則()AV1V2 BV1>V2 CV1<V2 D無法確定考點三、假設法判斷液柱(或活塞)的移動問題此類問題的特點是：當氣體的狀態(tài)參量p、V、T都發(fā)生變化時，直接判斷液柱或活塞的移動方向比較困難，通常先進行氣體狀態(tài)的假設，然后應用查理

24、定律可以簡單地求解其一般思路為：(1)假設液柱或活塞不發(fā)生移動，兩部分氣體均做等容變化(2)對兩部分氣體分別應用查理定律的分比形式pT，求出每部分氣體壓強的變化量p，并加以比較例4如圖所示，兩端封閉、粗細均勻、豎直放置的玻璃管內(nèi)，有一長為h的水銀柱，將管內(nèi)氣體分為兩部分，已知l22l1.若使兩部分氣體同時升高相同的溫度，管內(nèi)水銀柱將如何運動？(設原來溫度相同)同一問題可從不同角度考慮，用不同方法求解，培養(yǎng)同學們的發(fā)散思維能力.此類問題中，如果是氣體溫度降低，則T為負值，p亦為負值，表示氣體壓強減小，那么降溫后水銀柱應該向壓強減小得多的一方移動.題組三液柱移動問題的判斷1.(多選)如圖所示，四支

25、兩端封閉、粗細均勻的玻璃管內(nèi)的空氣被一段水銀柱隔開，按圖中標明的條件，當玻璃管水平放置時，水銀柱處于靜止狀態(tài)如果管內(nèi)兩端的空氣都升高相同的溫度，則水銀柱向左移動的是()2.如圖甲所示是一定質量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象已知氣體在狀態(tài)A時的壓強是1.5×105 Pa.(1)說出AB過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖中TA的溫度值(2)請在圖乙坐標系中，畫出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT的圖象，并在圖線相應位置上標出字母A，B，C.如果需要計算才能確定有關坐標值，請寫出計算過程3.如圖所示，兩端開口的直玻璃管A和B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀

26、柱封閉著一定質量、同溫度的空氣，空氣柱長度H1>H2，水銀柱長度h1>h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動情況是()A均向下移動，A管移動較多B均向上移動，A管移動較多CA管向上移動，B管向下移動D無法判斷4.兩個容器A、B，用截面均勻的水平細玻璃管連通，如圖5所示，A、B所裝氣體的溫度分別為17 和27 ，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊溫度都升高10 ，則水銀柱將()A向右移動 B向左移動 C不動 D條件不足，不能確定題組四綜合應用5.如圖所示，一端開口的鋼制圓筒，在開口端上面放一活塞活塞與筒壁間的摩擦及活塞的重力不計，現(xiàn)將其開口端向下，

27、豎直緩慢地放入7 的水中，在筒底與水面相平時，恰好靜止在水中，這時筒內(nèi)氣柱長為14 cm，當水溫升高到27 時，鋼筒露出水面的高度為多少？(筒的厚度不計)6.1697年法國物理學家帕平發(fā)明了高壓鍋，高壓鍋與普通鋁鍋不同，鍋蓋通過幾個牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊，加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈，所以鍋蓋與鍋體之間不會漏氣，在鍋蓋中間有一排氣孔，上面再套上類似砝碼的限壓閥，將排氣孔堵住(如圖7)當加熱高壓鍋，鍋內(nèi)氣體壓強增加到一定程度時，氣體就把限壓閥頂起來，這時蒸氣就從排氣孔向外排出由于高壓鍋內(nèi)的壓強大，溫度高，食物容易煮爛若已知排氣孔的直徑為0.3 cm，外界大氣壓為1.0×105

28、 Pa，溫度為20 ，要使高壓鍋內(nèi)的溫度達到120 ，則限壓閥的質量應為多少？(g10 m/s2)7.如圖所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40 cm2的活塞將一定質量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)在汽缸內(nèi)距缸底60 cm處設有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動開始時活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強為p0(p01.0×105Pa為大氣壓強)，溫度為300 K現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當溫度為330 K時，活塞恰好離開a、b；當溫度為360 K時，活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：(1)活塞的質量；(2)物體A的體積l 理想氣體的狀態(tài)方程目標定位1.了解理

29、想氣體的概念，并知道實際氣體在什么情況下可以看成理想氣體.2.掌握理想氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容和表達式，并能應用方程解決實際問題考點一、理想氣體1理想氣體(1)在任何溫度、任何壓強下都遵從氣體實驗定律的氣體(2)實際氣體在溫度不低于零下幾十攝氏度、壓強不超過大氣壓的幾倍時，可以當成理想氣體來處理(3)理想氣體是對實際氣體的一種科學抽象，就像質點、點電荷模型一樣，是一種理想模型，實際并不存在2理想氣體的特點(1)嚴格遵守氣體實驗定律(2)理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可忽略不計，分子不占空間，可視為質點(3)理想氣體分子除碰撞外，無(填“有”或“無”)相互作用的引力和斥力(4)理想氣體分子無

30、(填“有”或“無”)分子勢能，內(nèi)能等于所有分子熱運動的動能之和，一定質量的理想氣體內(nèi)能只和溫度有關深度思考為什么要引入理想氣體的概念？答案由于氣體實驗定律只在壓強不太大，溫度不太低的條件下理論結果與實驗結果一致，為了使氣體在任何溫度、壓強下都遵從氣體實驗定律，引入了理想氣體的概念例1(多選)下列對理想氣體的理解，正確的有()A理想氣體實際上并不存在，只是一種理想模型B只要氣體壓強不是很高就可視為理想氣體C一定質量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關D在任何溫度、任何壓強下，理想氣體都遵循氣體實驗定律考點二、理想氣體的狀態(tài)方程1內(nèi)容：一定質量的某種理想氣體，在從一個狀態(tài)(p1、V1、T1)變化

31、到另一個狀態(tài)(p2、V2、T2)時，盡管p、V、T都可能改變，但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值保持不變2表達式：或C.3對理想氣體狀態(tài)方程的理解(1)成立條件：一定質量的理想氣體(2)該方程表示的是氣體三個狀態(tài)參量的關系，與中間的變化過程無關(3)公式中常量C僅由氣體的種類和質量決定，與狀態(tài)參量(p、V、T)無關(4)方程應用時單位方面：溫度T必須是熱力學溫度，公式兩邊中壓強p和體積V單位必須統(tǒng)一，但不一定是國際單位制中的單位4理想氣體狀態(tài)方程與氣體實驗定律深度思考理想氣體狀態(tài)方程的推導過程有幾種組合方式？說明什么問題？答案理想氣體狀態(tài)方程的推導過程有六種組合方式，即：說明從1到2各兩個

32、狀態(tài)參量之間的關系，只跟這兩個狀態(tài)有關，與中間過程無關例2一水銀氣壓計中混進了空氣，因而在27 、外界大氣壓為758 mmHg時，這個水銀氣壓計的讀數(shù)為738 mmHg，此時管中水銀面距管頂80 mm，當溫度降至3 時，這個氣壓計的讀數(shù)為743 mmHg，求此時的實際大氣壓值為多少mmHg?應用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般步驟(1)明確研究對象，即一定質量的理想氣體；(2)確定氣體在初、末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由狀態(tài)方程列式求解；(4)必要時討論結果的合理性例3如圖，一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中當溫度為280 K時，

33、被封閉的氣柱長L22 cm，兩邊水銀柱高度差h16 cm，大氣壓強p076 cmHg.(1)為使左端水銀面下降3 cm，封閉氣體溫度應變?yōu)槎嗌伲?2)封閉氣體的溫度重新回到280 K后，為使封閉氣柱長度變?yōu)?0 cm，需向開口端注入的水銀柱長度為多少？題組一理想氣體及其狀態(tài)方程1(多選)關于理想氣體，下列說法正確的是()A理想氣體能嚴格遵從氣體實驗定律B實際氣體在溫度不太高、壓強不太小的情況下，可看成理想氣體C實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下，可看成理想氣體D所有的實際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體2關于理想氣體的狀態(tài)變化，下列說法中正確的是()A一定質量的理想氣體，當壓強不變而

34、溫度由100 上升到200 時，其體積增大為原來的2倍B氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，一定滿足方程C一定質量的理想氣體體積增大到原來的4倍，可能是壓強減半，熱力學溫度加倍D一定質量的理想氣體壓強增大到原來的4倍，可能是體積加倍，熱力學溫度減半3一定質量的氣體，從初狀態(tài)(p0、V0、T0)先經(jīng)等壓變化使溫度上升到T0，再經(jīng)等容變化使壓強減小到p0，則氣體最后狀態(tài)為()A.p0、V0、T0 B.p0、V0、T0 C.p0、V0、T0 D.p0、V0、T04一定質量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關系中

35、正確的是()Ap1p2，V12V2，T1T2Bp1p2，V1V2，T12T2Cp12p2，V12V2，T12T2Dp12p2，V1V2，T12T25.對于一定質量的理想氣體，下列狀態(tài)變化中可能實現(xiàn)的是()A使氣體體積增加而同時溫度降低B使氣體溫度升高，體積不變、壓強減小C使氣體溫度不變，而壓強、體積同時增大D使氣體溫度升高，壓強減小，體積減小考點三、理想氣體狀態(tài)方程與氣體圖象1一定質量的理想氣體的各種圖象類別圖線特點舉例pVpVCT(其中C為恒量)，即pV之乘積越大的等溫線溫度越高，線離原點越遠ppCT，斜率kCT，即斜率越大，溫度越高pTpT，斜率k，即斜率越大，體積越小VTVT，斜率k，即

36、斜率越大，壓強越小2.理想氣體狀態(tài)方程與一般狀態(tài)變化圖象基本方法：化“一般”為“特殊”，如圖2是一定質量的某種理想氣體的狀態(tài)變化過程ABCA.圖2在VT圖線上，等壓線是一簇延長線過原點的直線，過A、B、C三點作三條等壓線分別表示三個等壓過程，因pA<pB<pC，即pA<pB<pC，所以AB壓強增大，溫度降低，體積縮小，BC溫度升高，體積減小，壓強增大，CA溫度降低，體積增大，壓強減小例4(多選)一定質量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖3所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中ab與豎直軸平行，bc的延長線通過原點，cd與水平軸平行，da與bc平行，則()Aab過程中氣體溫度不

37、變Bab過程中氣體體積減少Cbc過程中氣體體積保持不變Dda過程中氣體體積增大題組二理想氣體狀態(tài)變化的圖象1.如圖4所示，A、B兩點代表一定質量理想氣體的兩個不同的狀態(tài)，狀態(tài)A的溫度為TA，狀態(tài)B的溫度為TB.由圖可知()圖4ATA2TB BTB4TA CTB6TA DTB8TA2.一定質量的理想氣體，經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化過程，則此三個狀態(tài)的溫度之比是()A135 B365 C321 D5633.(多選)如圖所示為一定質量的理想氣體沿著如圖所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強的變化是()A從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強減小B從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強不變C從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強增大D從狀態(tài)b到狀

38、態(tài)c，壓強增大4.(多選)一定質量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在pT圖上都是直線段，ab和cd的延長線通過坐標原點O，bc垂直于ab，由圖可以判斷()Aab過程中氣體體積不斷減小Bbc過程中氣體體積不斷減小Ccd過程中氣體體積不斷增大Dda過程中氣體體積不斷增大5.如圖所示，在pT坐標系中的a、b兩點，表示一定質量的理想氣體的兩個狀態(tài)，設氣體在狀態(tài)a時的體積為Va，密度為a，在狀態(tài)b時的體積為Vb，密度為b，則()AVa>Vb，a>b BVa<Vb，a<b CVa>Vb，a<b DVa<Vb，a>b題組三綜

39、合應用1.如圖6所示，圓柱形汽缸A中用質量為2m的活塞封閉有一定質量的理想氣體，溫度為27 ，汽缸中的活塞通過滑輪系統(tǒng)懸掛一質量為m的重物，穩(wěn)定時活塞與汽缸底部距離為h，現(xiàn)在重物m上加掛質量為的小物體，已知大氣壓強為p0，活塞橫截面積為S，m，不計一切摩擦，求當氣體溫度升高到37 且系統(tǒng)重新穩(wěn)定后，重物m下降的高度圖62.我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超過七千米，再創(chuàng)載人深潛新記錄在某次深潛試驗中，“蛟龍”號探測到990 m深處的海水溫度為280 K某同學利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化，如圖4所示，導熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質量的氣體，不計活塞的質量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度T03

40、00 K，壓強p01 atm，封閉氣體的體積V03 m3.如果將該汽缸下潛至990 m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體求990 m深處封閉氣體的體積(1 atm相當于10 m深的海水產(chǎn)生的壓強)圖43.內(nèi)徑均勻的L形直角細玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質量空氣封存在封閉端內(nèi)，空氣柱長4 cm，水銀柱高58 cm，進入封閉端長2 cm，如圖5所示，溫度是87 ，大氣壓強為75 cmHg，求：圖5(1)在圖示位置空氣柱的壓強p1.(2)在圖示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)? cm，溫度必須降低到多少度？3.如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S2 cm2、足夠長的玻璃管豎直插入水

41、銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)管中有一個質量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L21 cm的氣柱，氣體的溫度為t17 ，外界大氣壓取p01.0×105 Pa(相當于75 cm高的汞柱的壓強)(1)若在活塞上放一個質量為m0.1 kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長？(g10 m/s2)(2)若保持砝碼的質量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t277 ，此時氣柱為多長？4.一端開口的U形管內(nèi)由水銀柱封有一段空氣柱，大氣壓強為76 cmHg，當氣體溫度為27 時空氣柱長為8 cm，開口端水銀面比封閉端水銀面低2 cm，如圖7所示，求：圖7(1)當氣體溫度上升到多少時

42、，空氣柱長為10 cm?(2)若保持溫度為27 不變，在開口端加入多長的水銀柱能使空氣柱長為6 cm?l 氣體現(xiàn)象的微觀意義目標定位1.初步了解統(tǒng)計規(guī)律.2.知道氣體分子運動的特點.3.理解氣體壓強的微觀意義.4.能對氣體實驗定律進行微觀解釋，并能用微觀觀點解釋氣體狀態(tài)變化考點一、氣體分子運動的特點1隨機性與統(tǒng)計規(guī)律(1)隨機事件：在一定條件下可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)的事件(2)統(tǒng)計規(guī)律：大量隨機事件整體表現(xiàn)出的規(guī)律2氣體分子運動的特點(1)由于氣體分子間的距離比較大，分子間作用力很弱通常認為，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做勻速直線運動，因而氣體會充滿它能達到的整個空間(2)分

43、子的運動雜亂無章，在某一時刻，向著任何一個方向運動的分子都有，而且向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都相等3氣體溫度的微觀意義(1)溫度越高，分子的熱運動越激烈(2)氣體分子速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布當溫度升高時，對某一分子在某一時刻它的速率不一定(填“一定”或“不一定”)增加，但大量分子的平均速率一定(填“一定”或“不一定”)增加，而且“中間多”的分子速率值在增加(如圖1所示)圖1(3)理想氣體的熱力學溫度T與分子的平均動能k成正比，即：Tak(式中a是比例常數(shù))，這表明，溫度是分子平均動能的標志深度思考為什么說分子的運動是雜亂無章的，但大量分子的運動會表現(xiàn)出一定的規(guī)律性？答案氣體分子的密

44、度很大，分子之間頻繁地碰撞，每個分子的速度大小和方向頻繁地改變，所以分子的運動雜亂無章，在某一時刻，向著各個方向運動的分子都有，而且向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都相等，所以說大量分子的運動會表現(xiàn)出一定的規(guī)律性例1(多選)對于氣體分子的運動，下列說法正確的是()A一定溫度下某理想氣體的分子的碰撞雖然十分頻繁，但同一時刻，每個分子的速率都相等B一定溫度下某理想氣體的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對較少C一定溫度下某理想氣體的分子做雜亂無章的運動可能會出現(xiàn)某一時刻所有分子都朝同一方向運動的情況D一定溫度下某理想氣體，當溫度升高時，其中某10個分子的平均動能可能減小例2如圖2，橫

45、坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是_(填選項前的字母)圖2A曲線 B曲線 C曲線 D曲線題組一氣體分子運動的特點1(多選)關于氣體分子，下列說法中正確的是()A由于氣體分子間的距離很大，氣體分子可以視為質點B氣體分子除了碰撞以外，可以自由地運動C氣體分子之間存在相互斥力，所以氣體對容器壁有壓強D在常溫常壓下，氣體分子的相互作用力可以忽略2某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖1所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對應的溫度分別為T、T、T，則()圖1ATTT

46、BTTT CTT，TT DTTT3下列關于氣體分子運動的特點，正確的說法是()A氣體分子運動的平均速率與溫度有關B當溫度升高時，氣體分子的速率分布不再是“中間多，兩頭少”C氣體分子的運動速率可由牛頓運動定律求得D氣體分子的平均速度隨溫度升高而增大4(多選)如圖所示為一定質量的氧氣分子在0 和100 兩種不同情況下的速率分布情況，由圖可以判斷以下說法中正確的是()A溫度升高，所有分子的運動速率均變大B溫度越高，分子的平均速率越小C0 和100 時氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點D100 的氧氣與0 的氧氣相比，速率大的分子所占的比例較大4.1859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分

47、子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律若以橫坐標v表示分子速率，縱坐標f(v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比如圖所示的四幅圖中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是()考點二、氣體壓強的微觀意義1氣體壓強的產(chǎn)生單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力所以從分子動理論的觀點來看，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力2決定氣體壓強大小的因素(1)微觀因素氣體分子的密集程度：氣體分子密集程度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)大，在單位時間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多，氣體壓強就越大；氣體分子的平均動能：氣

48、體的溫度越高，氣體分子的平均動能就越大，每個氣體分子與器壁的碰撞給器壁的沖力就越大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就越多，累計沖力就越大，氣體壓強就越大(2)宏觀因素與溫度有關：溫度越高，氣體的壓強越大；與體積有關：體積越小，氣體的壓強越大3大氣壓強的理解大氣壓強可以從宏觀和微觀兩個方面理解：宏觀上，可以看做由大氣的重力引起的；微觀上，可以認為是大氣分子對地面或對某一平面無規(guī)則的碰撞引起的例3下列說法正確的是()A氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力B氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均作用力C氣體分子熱運

49、動的平均動能減小，氣體的壓強一定減小D單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大題組二壓強的微觀解釋1.(多選)一定質量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強增大，用分子動理論的觀點分析，這是因為()A氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大B單位時間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多C氣體分子的總數(shù)增加D氣體分子的密度增大2在一定溫度下，當一定質量氣體的體積增大時，氣體的壓強減小，這是由于()A單位體積內(nèi)的分子數(shù)變少，單位時間內(nèi)對單位面積器壁碰撞的次數(shù)減少B氣體分子的密集程度變小，分子對器壁的吸引力變小C每個分子對器壁的平均撞擊力都變小D氣體分子的密集程度變小，單位體積內(nèi)分子的重量變小3下面

50、關于氣體壓強的說法正確的是()氣體對器壁產(chǎn)生的壓強是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的氣體對器壁產(chǎn)生的壓強等于作用在器壁單位面積上的平均作用力從微觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能和分子密集程度有關從宏觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體的溫度和體積有關A只有對 B只有對 C只有對 D都對4.(多選)封閉在汽缸內(nèi)一定質量的理想氣體，如果保持體積不變，當溫度升高時，以下說法正確的是()A氣體的密度增大B氣體的壓強增大C氣體分子的平均動能減小D每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多考點三、對氣體實驗定律的解釋1玻意耳定律：一定質量的某種理想氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是一定的在這種情況

51、下，體積減小時，分子的密集程度增大，氣體的壓強就增大2查理定律：一定質量的某種理想氣體，體積保持不變時，分子的密集程度保持不變在這種情況下，溫度升高時，分子的平均動能增大，氣體的壓強就增大3蓋呂薩克定律：一定質量的某種理想氣體，溫度升高時，分子的平均動能增大只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強不變深度思考如圖3所示，自行車的輪胎沒氣后會變癟，用打氣筒向里打氣，打進去的氣越多，輪胎會越“硬”你怎樣用分子動理論的觀點來解釋這種現(xiàn)象？(假設輪胎的容積和氣體的溫度不發(fā)生變化)圖3答案輪胎的容積不發(fā)生變化，隨著氣體不斷地打入，輪胎內(nèi)氣體分子的密集程度不斷增大，溫度不變意味著氣體分子

52、的平均動能沒有發(fā)生變化，故氣體壓強不斷增大，輪胎會越來越“硬”例4(多選)對一定質量的理想氣體，下列說法正確的是()A體積不變，壓強增大時，氣體分子的平均動能一定增大B溫度不變，壓強減小時，氣體的密度一定減小C壓強不變，溫度降低時，氣體的密度一定減小D溫度升高，壓強和體積都可能不變題組三對氣體實驗定律的解釋1.一房間內(nèi)，上午10時的溫度為15 ，下午2時的溫度為25 ，假設大氣壓強無變化，則下午2時與上午10時相比較，房間內(nèi)的()A空氣密度增大B空氣分子的平均動能增大C空氣分子的速率都增大D空氣質量增大2.(多選)一定質量的理想氣體，在壓強不變的條件下，體積增大，則()A氣體分子的平均動能增大

53、B氣體分子的平均動能減小C氣體分子的平均動能不變D分子密度減小，平均速率增大3.(多選)根據(jù)分子動理論，下列關于氣體的說法中正確的是()A氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動越劇烈B氣體的壓強越大，氣體分子的平均動能越大C氣體分子的平均動能越大，氣體的溫度越高D氣體的體積越大，氣體分子之間的相互作用力越大4.(多選)對于一定質量的氣體，當它的壓強和體積發(fā)生變化時，以下說法正確的是()A壓強和體積都增大時，其分子平均動能不可能不變B壓強和體積都增大時，其分子平均動能有可能減小C壓強增大，體積減小時，其分子平均動能一定不變D壓強減小，體積增大時，其分子平均動能可能增大5.對于一定質量的某種理想氣體，若用N表示單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)，則()A當體積減小時，N必定增加B當溫度升高時，N必定增加C當壓強不變而體積和溫度變化時，N必定變化D當壓強不變而體積和溫度變化時，N可能不變6.