1、第四節(jié) 氣態(tài)方程 【重點知識精析】 1.理想氣體：嚴格遵守氣體的實驗定律（玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定律三大實驗定律）的氣體，常溫常壓下的各種氣體，可以當作理想氣體。2.氣態(tài)方程的表達式：p1V1T1=p2V2T2=恒量。3.在運用氣態(tài)方程解題前，應確認在狀態(tài)變化過程中質(zhì)量保持不變。在解題時，第一，必須確定研究對象，即某一定質(zhì)量的氣體，分析它的變化過程；第二，確定初末兩個狀態(tài)，正確找出初末兩狀態(tài)的六個狀態(tài)參量，特別是壓強；第三，用一定質(zhì)量的氣體狀態(tài)方程列式，使所求的未知量在方程中出現(xiàn)；最后統(tǒng)一單位代入方程求解。4.對于有聯(lián)系的兩部分以上的氣體，雖然它們之間沒有氣體交換，但它們之間在壓強或體

2、積上有關(guān)聯(lián)。在解題時首先用隔離法對各部分氣體列式，再列出它們的壓強和體積的關(guān)系。【專題釋例】例（1994年高考題） 金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物，氣缸中柴油有可能達到燃點的過程是 （ ）A. 迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞B. 緩慢向里推活塞 D.緩慢向外拉活塞解答 本題的正確答案為A。如果考生理解向里推活塞是外界對柴油和空氣的混合物做功，而向外拉活塞是混合物對外做功，就不會錯選B了。選C的考生知道推活塞是外界對混合物做功，但沒有注意氣缸是由導熱性能良好的金屬制作的，因而當緩慢向里推活塞時，由于熱量向外界傳導，混合物溫度不會升至燃點。【專題訓練】1.如圖13-21所示，質(zhì)量m=0

3、.4kg的活塞在氣缸內(nèi)封閉一定量的氣體。當溫度為7時，氣柱高度L1=20cm。若在活塞上放一個質(zhì)量也是0.4kg的砝碼，同時對氣體加熱至溫度77，在這一過程中，活塞極其緩慢地上升到L2=24cm，且漏掉了一部分氣體。已知外界大氣壓強為1.0105Pa，活塞截面積S=0.04cm2，問漏掉的氣體是原有氣體質(zhì)量的百分之幾？2.如圖13-22，圓筒形容器抽成真空，頂板上拴一彈簧，彈簧下掛一活塞，活塞與器壁間摩擦不計。當活塞觸及底部時，活塞的重力恰好跟彈簧的彈力平衡。給活塞下方充入溫度為T1的某種氣體，氣柱的高度為h1。若將氣體溫度升高到T2時，氣體的高度h2為多少（設(shè)整個過程彈簧均處于伸長狀態(tài)）？3

4、.如圖13-23，活塞A質(zhì)量為6.8kg，截面積為100cm2，物體B質(zhì)量為13.6kg，活塞下面封閉氣體溫度為17，此時質(zhì)量為100g的空心球剛好對缸底無壓力。當把物體B撤掉，且氣體溫度降低到7時，空心球?qū)Ω椎椎膲毫Χ啻螅ù髿鈮簭姙?標準大氣壓，g取10ms2）？4.一玻璃管開口向下全部插入水中，在某一深度恰好保持靜止，則 （ ）A.再把它向下推一點，放手后又要回到原位置B.當大氣壓減小時，它將向上加速運動C.當水溫降低時，它將加速下降D.當減少玻璃管的重力（其他條件不變）時，靜止位置將比原來升高5.如圖13-24所示，一個質(zhì)量可不計的活塞將一定量的理想氣體封閉在上端開口的直立圓筒形氣缸內(nèi)，

5、活塞上堆放著鐵砂，最初活塞擱置在氣缸內(nèi)壁的固定卡環(huán)上，氣體柱的高度為H0，氣缸內(nèi)氣體的壓強等于大氣壓強p0?，F(xiàn)對氣體緩慢加熱，當氣體溫度升高了T=60K時，活塞（及鐵砂）開始離開卡環(huán)而上升，繼續(xù)加熱直到氣柱高度為H1=1.5H0。此后，在維持溫度不變的條件下逐漸取走鐵砂，直到鐵砂全部取走時，氣柱高度變?yōu)镠2=1.8H0，求此時氣體的溫度（不計活塞與氣缸之間的摩擦）。6.如圖13-25所示，一個密閉的氣缸，被活塞分成體積相等的左右兩室，氣缸壁與活塞是不導熱的，它們之間沒有摩擦。兩室中氣體的溫度相等。現(xiàn)利用右室中的電熱絲對右室中的氣體加熱一段時間，達到平衡后，左室的體積變?yōu)樵瓉眢w積的34，且左室氣

6、體的溫度T1=300K。求右室氣體的溫度。7.如圖13-26，圓筒中用3個活塞a、b、c隔離出兩部分氣體，不計活塞與圓筒之間的摩擦，平衡時a、b間距離為L1，且L1=3L2?，F(xiàn)在用力使a向右移動2cm，使c向左移動2cm。如果保持氣體溫度不變，為達到新的平衡，活塞b （ ）A. 應向左移動1cm B.應向左移動1.33cmC.不動 D.應向左移動0.5cm 8.如圖13-27，氣缸1和氣缸2的活塞輕桿相連，桿不導熱，活塞面積S1=2S2，兩活塞距底部均為h，氣缸壁都用導熱材料做成，此時外界大氣壓強為p0，氣缸2內(nèi)氣體的壓強p2=0.5p0。(1)此時氣缸1內(nèi)氣體的壓強為多少？(2)若此時的環(huán)境

7、溫度為300K，把氣缸1緩緩加熱，問溫度加熱至多少活塞才移動h2？9.如圖13-28，巨大的貯氣箱與U形細管相連，在溫度為-23時，U形管中封閉的空氣柱長度為62cm，U形管兩側(cè)水銀面的高度差為40cm。當溫度升高到27時，水銀面高度差變化了4cm。問在-23時，貯氣箱內(nèi)氣體的壓強相當于多少厘米汞柱所產(chǎn)生的壓強？第五節(jié) 圖象問題 熱學綜合問題【重點知識精析】1.克拉珀龍方程pV=mRTM=nRT，其中n為摩爾數(shù)，R為普適常量。2.對于圖象的討論，要利用有關(guān)方程，特別是對克拉珀龍方程進行討論。3.各個圖象特點。(1)玻意耳定律圖象：在p-V圖中是雙曲線。由pV=nRT知，T越大，pV值越大，等溫

8、線越遠離原點。在p1V圖中是通過原點的直線，由pV=nRT得：p=(nRT)V，T越大，斜率越大。(2)查理定律：在p-t圖中是通過t軸上的-273的直線。在p-T圖中是通過原點的直線，由pV=nRT得：p=nRTV，可見，體積V大時圖線的斜率小。(3)蓋呂薩克定律：在V-t圖中是通過t軸上的-273的直線。V-T圖中是通過原點的直線。由pV=nRT得：V=nRTp，可見，壓強大時圖線的斜率小。4.由于理想氣體分子間無相互作用力，因此理想氣體沒有分子勢能，所以一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由分子的動能決定。理想氣體內(nèi)能是溫度的函數(shù)，也就是溫度升高內(nèi)能一定增加，溫度降低內(nèi)能一定減小，因此等溫過程氣體

9、的內(nèi)能不變。5.判斷是氣體對外界做功還是外界對氣體做功的關(guān)鍵是看氣體體積的變化情況。如果僅是氣體體積增大的過程，是氣體對外界做功；如果僅是氣體體積減小的過程，是外界對氣體做功。因此等容過程氣體和外界都不做功（氣體向真空膨脹時不做功）。6.絕熱過程是氣體變化過程中與外界無熱量交換的過程（此時溫度不一定不變）。7.能量守恒定律：若外界對氣體做功為W，外界傳給氣體的熱量為Q，則該氣體的內(nèi)能增量E內(nèi)=WQ。8.氣體狀態(tài)的變化過程，一定同時滿足氣態(tài)方程和能量守恒定律?！究碱}釋例】例（1994年高考題） 如圖13-29所示，A、B兩點代表一定質(zhì)量的理想氣體的兩個不同狀態(tài)，狀態(tài)A的溫度為TA，狀態(tài)B的溫度為

10、TB。由圖可知： （ ）A. TB=2TA B.TB=4TAC.TB=6TA D.TB=8TA解答 對于一定質(zhì)量的理想氣體pVT=恒量，所以pV與T成正比，TB：TA=pBVB：pAVA=6：1。此題要求考生會根據(jù)圖象上的點分析氣體狀態(tài)的參量p、V和T。但最主要是要知道一定質(zhì)量的理想氣體不管狀態(tài)A如何變化至狀態(tài)B，或由B如何變化至A，但pAVATA=pBVBTB是恒量，把握這點，即可得出正確答案C?！緦ｎ}訓練】1.一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷如圖13-30所示的一系列過程，ab、bc、cd和da，這四段過程在p-T圖上都是直線段，其中ab的延長線通過原點O，bc垂直于ab，而cd平行于ab，da平行于p

11、軸，由圖可判斷 （ ） A. ab過程中氣體體積不斷減小 B. bc過程中氣體體積不斷減小 C. cd過程中氣體體積不斷增大D. da過程中氣體體積不斷增大2.圖13-31所示為某種一定質(zhì)量的理想氣體由初態(tài)a經(jīng)不同過程到達終態(tài)b，則關(guān)于a .b兩點壓強下列判斷正確的是 （ ）A. pa=pb B.papbC.papb D.不能確定3.圖13-32所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強變化是 （ ） 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，壓強增大 C.從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強增大 D.從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強不變4.在圖13-33中，不能反映理想

12、氣體經(jīng)歷了等溫變化、等容變化、等壓變化，又回到原來狀態(tài)的圖是 （ ）5.使一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)，按圖13-34中箭頭所示的順序變化，圖線BC是一段以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線。(1)已知氣體在狀態(tài)A的溫度TA=300K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度。(2)將上述狀態(tài)變化過程在13-35中畫成用體積V和溫度表示的圖線（圖中要標明A、B、C、D四點，并且要畫出表示方向的箭頭），并說明每段圖線各表示什么過程。6.如圖13-36，p0為標準大氣壓，按圖示的條件，0.2mol某種氣體在B狀態(tài)時的體積是 （ ） A.4.8L B.5.6L C.4.48L D.2.24L7.圖13-37所示為a、b兩部

13、分氣體的等壓圖線。由圖示條件可知，當t=0時，氣體a的體積是氣體b的體積的多少倍？8.在輪胎爆裂這一短暫過程中，A.氣體急劇膨脹，對外做功，溫度升高B.氣體做等溫膨脹C.氣體膨脹，溫度下降D.氣體等壓膨脹，內(nèi)能增加9.對于一定質(zhì)量的理想氣體，在下列各種過程中，可能發(fā)生的過程是 （ ）A.氣體膨脹對外做功，溫度升高B.氣體吸熱，溫度降低C.氣體放熱，壓強增大D.氣體放熱，溫度不變10.圖13-38是一定質(zhì)量理想氣體由狀態(tài)A等壓變化到狀態(tài)B的p-t圖線，則此過程中 （ ）A.氣體不對外做功，外界也不對氣體做功，但氣體內(nèi)能增加 B.氣體對外界做功，同時氣體的內(nèi)能增加 C.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減少

14、 D.從A到B的過程，氣體吸熱第十三章 熱 學【考點述要】1.(A)物質(zhì)是由大量分子組成的。分子的熱運動。布朗運動。分子間的相互作用力。2.(A)分子熱運動的動能。溫度是分子的熱運動平均動能的標志。物體分子間的相互作用勢能。物體的內(nèi)能。3.(A)做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。熱量。能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，不要求知道熱力學第一定律的表達式。4.(A)能量的利用和能源的開發(fā)。5.(B)氣體的狀態(tài)和狀態(tài)參量。熱力學溫度。6.(B)理想氣體。理想氣體狀態(tài)方程。理想氣體的等溫、等容和等壓過程。p-V圖、p-T圖、V-T圖。對理想氣體狀態(tài)方程的應用限于氣體質(zhì)量不變的情形，對于p-V、p-T和V-T圖象

15、，只要求理解它們的物理意義，并能識別它們。近年高考對本章知識考查的熱點內(nèi)容是：(1)分子運動論、阿伏伽德羅常數(shù)、分子力、熱傳遞和內(nèi)能變化。(2)氣體壓強的計算。(3)一定質(zhì)量理想氣體狀態(tài)變化過程中的做功、熱傳遞的內(nèi)能變化。(4)p-V、p-T（或p-t）圖象的概念及意義。(5)一容器和兩相關(guān)容器中理想氣體狀態(tài)方程的計算。本章高考試題特點：以選擇題、填空題形式出現(xiàn)，估算題也常在此出現(xiàn)，所占分值約為全卷的2%，能力要求高。在對p-V、p-T（或p-t）圖象考查中要綜合理想氣體狀態(tài)方程、做功和內(nèi)能變化等知識。在氣缸活塞類問題的計算中加入彈簧等附加條件，使力學中的整體法、隔離法等在解答中得到充分體現(xiàn)。

16、第一節(jié) 分子動理論 內(nèi)能【重點知識精析】1.物質(zhì)是由大量分子組成的；分子是具有同種物質(zhì)化學性質(zhì)的最小微粒；分子間存在間隙；分子直徑數(shù)量級為10-10m，由油膜法可測定（d=VS）。物理學中常利用阿伏伽德羅常數(shù)N (1mol物質(zhì)的微粒數(shù)，N=6.021023個mol)，進行分子大小、分子質(zhì)量、分子數(shù)的計算。2.分子熱運動：布朗運動是指懸浮在液體中的固體微粒不停息地做無規(guī)則的運動，它不是分子運動，它是由各個方向液體分子對微粒沖力不平衡而引起的，但它的運動規(guī)律反映出分子的運動規(guī)律，即分子永不停息地做無規(guī)則運動，且隨溫度的升高而更加激烈。3.分子間的相互用力：分子間同時存在著引力和斥力，引力和斥力都隨

17、分子間距離的增大而減小，但斥力的變化比引力的變化快，實際表現(xiàn)出來的分子力是引力和斥力的合力。4.物體所有分子的動能和勢能的總和稱為物體的內(nèi)能。決定物體內(nèi)能大小的因素是：物質(zhì)的量、溫度、體積。溫度是分子平均動能的標志。氣體分子勢能隨分子間距離的增大而增大。液體、固體則不一定。做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個途徑，但它們的本質(zhì)不同。能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界的普遍規(guī)律，不同情況具有不同的形式?！究碱}釋例】例（1998年高考題）下列說法正確的是 （ ）A. 液體中懸浮顆粒的布朗運動是無規(guī)則運動的液體分子撞擊微粒而引起的B. 物體的溫度越高，其分子的平均動能越大C. 物體里所有分子動能的總和叫做物體的

18、內(nèi)能D. 只有傳遞熱才能改變物體的內(nèi)能解答 此題要求知道在液體中懸浮微粒的布朗運動是液體分子做無規(guī)則運動時碰撞這些微粒的反映。物體的溫度是分子平均動能的標志。物體的內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和，而不只是動能的總和。改變物體的內(nèi)能的途徑有做功和熱傳遞。故正確的是A、B?！緦ｎ}訓練】1.用油膜法測出油分子的直徑后，要測定阿伏伽德羅常數(shù)，只需知道油滴的（ ）A.摩爾質(zhì)量 B.摩爾體積 C.體積 D.密度2.布朗運動是說明分子運動的重要實驗事實，布朗運動是指 （ ）A.液體分子的運動B.懸浮在液體中的固體分子運動C.固體微粒的運動D.液體分子與固體分子的共同運動3.已知銅的密度為8.9103

19、kgm3，原子量為64。通過估算可知每個銅原子所占的體積為 （ ）A. 710-6m3 B. 110-29m3C. 110-26m3 D. 810-24m34.分子間的相互作用力由引力f引和斥力f斥兩部分組成，則 （ ）A. f引和f斥是同時存在的B. f引總是大于f斥，其合力總表現(xiàn)為引力C.分子間的距離越小，f引越小，f斥越大D.分子間的距離越小，f引越大，f斥越小5.兩個分子甲、乙相距較遠（此時它們之間的分子力可忽略），設(shè)甲固定不動，乙逐漸向甲靠近直到不能再靠近的整個過程中， （ ） A.分子力總是對乙做正功 B.乙總是克服分子力做功 C.先是乙克服分子力做功，然后分子力對乙做正功 D.先

20、是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功6.一個房間的地面面積是15m2，高3m，試估算該房間內(nèi)空氣的質(zhì)量，已知空氣的平均摩爾質(zhì)量是2.910-2gmol。7.已知高山上某處的氣壓為0.40大氣壓，氣溫為零下30。則該處每立方厘米大氣的分子數(shù)為多少（阿伏伽德羅常數(shù)為6.01023個mol。在標準狀態(tài)下1mol氣體的體積為22.4L）？8.用r表示兩個分子間的距離，Ep表示兩個分子間相互作用的勢能。當r=r0時，兩分子間斥力等于引力。設(shè)兩分子相距很遠時，Ep=0。下列敘述正確的是（ ） A.當rr0時，Ep隨r的增大而增加 B.當rr0時，Ep隨r的減小而增加 C.當rr0時，Ep不隨r而變 D

21、.當r=r0時，Ep=09.對下列物體內(nèi)能的敘述，正確的有 （ ） A.0的水比0的冰內(nèi)能大 B.物體運動的速度越大，則內(nèi)能越大 C.水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大D.100g、0的冰比100g、0的水的內(nèi)能小10.質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，溫度相同，不考慮分子間的勢能，則 （ ）A. 氧氣的內(nèi)能較大 B.氫氣的內(nèi)能較大C.兩者內(nèi)能相等 D.氫氣分子的平均動能較大11.雨滴從5m高的屋檐自由落下，落在地上，假定損失的機械能都轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，其中一半被雨滴吸收，則雨滴的溫度升高了多少？12.某系統(tǒng)在初狀態(tài)具有內(nèi)能J焦，在外界對它做了J2焦的功后，它放出J5焦的熱量。系統(tǒng)在這一過程中內(nèi)能的增量是多少焦？第二

22、節(jié) 氣體的狀態(tài)參量【重點知識精析】1.掌握容器靜止時氣體壓強的求法。(1)連通器原理：在連通器中同種液體的同一水平液面上壓強相等。(2)在考慮與氣體接觸的液柱產(chǎn)生附加壓強時，應特別注意液柱產(chǎn)生的壓強gh中的h表示豎直高度（不是傾斜長度）。(3)求由液體封閉的氣體壓強，應選擇最低液面列壓強平衡方程。(4)求由固體封閉（如氣缸和活塞）氣體的壓強時，應對此固體（如活塞或所缸）進行受力分析列平衡方程。2.掌握容器加速運動時封閉氣體壓強的求法。當容器加速運動時，要恰當?shù)剡x擇研究對象，進行受力分析，然后依據(jù)牛頓第二定律列式求出被封閉氣體的壓強。受力分析時，要特別注意分析內(nèi)外氣體的壓力。注意：在列牛頓第二定

23、律式時，氣體的壓力F=pS中的p的單位必須是國際單位制的單位。3.熱力學溫度（T）與攝氏溫度（t）的關(guān)系是：T=273t。熱力學溫度的起點（0K）是攝氏溫度-273，兩種溫度每度大小相等，熱力學溫度的0K是一切物體低溫的極限，只能無限接近，但不可能達到?！究碱}釋例】例（1994年高考題）一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬板A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為，圓板的質(zhì)量為M。不計圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦，若大氣壓強為p0，則被圓板封閉在容器中的氣體壓強p等于（ ）A. p0MgcosS B.p0cosMgScosB. p0Mgcos2S D.p0MgS解答 本題應

24、通過受力分析來求氣體的壓強。選取封閉氣體的金屬板A為研究對象，分析A的受力。由于A處于平衡狀態(tài)，所以圓板A在豎直方向所受的外力合力為零，則pScospoSMg=0，其中S為A的下表面的面積，且S=Scos，所以p=p0MgS，因此選項D正確?！緦ｎ}訓練】1.密封容器中氣體的壓強 （ ） A.是由氣體受到重力所產(chǎn)生的 B.是由氣體分子間的相互作用力（吸引力和排斥力）產(chǎn)生的 C.是大量氣體分子頻繁地碰撞器壁所產(chǎn)生的 D.當容器自由下落時將減小為零2.大氣壓強：是由地球?qū)Υ髿獾奈a(chǎn)生的。方向總是豎直向下的。一定高度內(nèi)隨海拔高度增加而有規(guī)律地減小。完全由大氣的溫度所決定。上述觀點中正確的是 （ ）

25、 A.、 B.、 C.、 D.全部3.在圖13-2中，求出被活塞所封閉的氣體的壓強。設(shè)大氣壓強為p0，活塞質(zhì)量不計，活塞與缸壁摩擦不計，重物質(zhì)量為m，活塞面積為S，彈簧倔強系數(shù)為k，彈簧被拉長x，氣缸靜止。4.在圖13-3中，求出管端被水銀封閉的氣體壓強。已知大氣壓強為p0，各裝置靜止。5.在圖13-4所示的均勻U形管中，用水銀封閉的A、B兩段氣柱，其尺寸如圖。求A、B內(nèi)的壓強。設(shè)大氣壓相當于76cm汞柱所產(chǎn)生的壓強，管靜止。pA= cmHg，pB= cmHg。6.如圖13-5所示，A、B、C三支相同的試管，一端封閉，封閉端用細線懸掛在天花板上，開口端插入水銀槽中，試管內(nèi)封有氣體。三管靜止時，

26、三根細線的張力分別為TA、TB、TC，A管內(nèi)水銀面和管外相平，B管內(nèi)水銀面比管外低，C管內(nèi)水銀面比管外高。三管中氣體壓強最小的是 管，TA、TB、TC的大小關(guān)系是 。7.如圖13-6，A、B是裝有理想氣體的氣缸，它們的截面積之比SA：SB=1：5，活塞E可以無摩擦地左右滑動，區(qū)域C和D始終與大氣相通，設(shè)大氣壓強為1大氣壓。當整個裝置保持在某一溫度時，氣缸A中的氣體壓強是6大氣壓，活塞靜止，求這時氣缸B中氣體的壓強。如圖13-7所示，活塞質(zhì)量為m，通過彈簧吊在天花板上，缸套質(zhì)量為M，氣缸內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而缸套與活塞無摩擦，活塞面積為S。設(shè)大氣壓強為p0，求氣缸內(nèi)的氣體的壓強。8.如圖13

27、-8所示，氣缸質(zhì)量為M，活塞質(zhì)量為m，缸內(nèi)封閉氣體質(zhì)量可忽略，氣缸置于光滑水平面上。當用一水平外力F拉活塞時，活塞和氣缸能保持相對靜止而向右勻加速運動，則此時缸內(nèi)氣體的壓強為 （活塞和缸壁摩擦不計，大氣壓強為p0，活塞橫截面積是S）。9.如圖13-9所示，質(zhì)量為m1、橫截面積為S、內(nèi)壁光滑的玻璃管內(nèi)裝有質(zhì)量為m2的水銀，管外壁與斜面的摩擦系數(shù)為=6，斜面傾角為=30。當玻璃管與水銀共同沿斜面下滑時，求被封閉的氣體壓強（設(shè)大氣壓強為p0）。10.粗細均勻的細玻璃管，A端開口，B端封閉，管水平放置，并能繞A端旋轉(zhuǎn)。現(xiàn)有一滴水銀在管內(nèi)，將一部分氣體封在管內(nèi)，如圖13-10所示。已知管長為L0，水銀滴

28、質(zhì)量為m，水銀滴的長度不計，當玻璃管繞A點以角速度做水平勻速圓周運動時，此水銀滴最后離B端的距離為d，問此時被封閉的氣體壓強為多大（設(shè)玻璃管橫截面積為S，大氣壓強為p0）？第三節(jié) 氣體的三個實驗定律【重點知識精析】1.玻意耳定律：質(zhì)量一定，T不變時，p1V1=p2V2或pV=恒量。2.在利用玻意耳定律解題前，首先應確認在變化過程中是否質(zhì)量保持不變，溫度不變，這是運用玻意耳定律的先決條件。在解題時，第一，必須確定研究對象，即某一定質(zhì)量的氣體，認清它的變化過程。第二，確定初末兩個狀態(tài)，正確確定初末兩個狀態(tài)的壓強和體積。第三，用玻意耳定律列方程，使所求的未知量在方程中出現(xiàn)。最后統(tǒng)一單位求解。另外還應

29、注意題目中的隱含條件，必要時還應考慮解答結(jié)果是否合理。3.一定質(zhì)量理想氣體在等溫變化過程中，可用玻意耳定律求解。但在某些場合只需定性地判斷壓強的變化情況，即增大、不變、減小三種情況。通常情況下，這類問題可用假設(shè)法或極限分析。4.玻意耳定律公式p1V1=p2V2是對同一部分氣體的兩個狀態(tài)而言。因此對兩部分相聯(lián)系但又獨立的氣體，要用隔離法分別對各部分氣體列式，并找出它們間的壓強、體積的關(guān)系。如兩部分氣體合為一部分氣體，要分別找出初、末態(tài)的總p、V之值。5.查理定律（等容變化）：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度每升高（或降低）1，增加（或減?。┑膲簭姷扔谒?時壓強的1273，即：(p1p0

30、)t=p0273，pt = po(1t273)查理定律也可這樣表述：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學溫度成正比，即p1T1=p2T2，或pT=常數(shù)6.蓋呂薩克定律（等壓變化）：一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的情況下，體積和熱力學溫度成正比，即或=常數(shù)。【考題釋例】例（1992年高考題）一定質(zhì)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 B.氣體分子的平均動能減小B. 氣體分子的平均動能不變 D.條件不足，無法判斷解答 根據(jù)題目給出的物理過程，由蓋呂薩克定律知道，一定質(zhì)量的理想氣體體積增大，溫度必然升高。又因為溫度是分子平均動能的標志，所以氣體

31、的平均動能一定增大。選項A正確。【專題訓練】1.如圖13-11所示，長為L的粗細均勻的玻璃管開口端向上豎直放置。玻璃管的最上端有高h的水銀柱，在管內(nèi)封閉了一段空氣柱，當時大氣壓強為水銀gH0，溫度保持不變。(1)從開口端再注入一些水銀而不溢出的條件是什么？(2)若堵住開口端，把玻璃管翻轉(zhuǎn)180后，再釋放開口端，水銀將外流。試討論：水銀恰好流完和水銀流完后還有氣體從管中逸出的條件分別是什么？2.如圖13-12所示，在內(nèi)壁光滑、橫截面積不相等的豎直氣缸里，A、B兩活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。兩活塞被一根無伸縮性的輕質(zhì)細繩連接著，并可在管內(nèi)自由移動。已知活塞A的質(zhì)量為2m，截面積為2S，活塞B的質(zhì)

32、量為m，截面積為S，外界大氣壓強為p0。開始活塞A、B靜止在a、b位置，這時被封氣體的體積為V0?；钊鸅在豎直向下的外力F作用下，下降了L到b位置，同時活塞A到達a位置，又處于靜止狀態(tài)。若整個過程氣體溫度不變，求外力F。3.一圓筒形氣缸靜置于地面上，如圖13-13所示，氣缸的質(zhì)量為M，活塞（連同手柄）的質(zhì)量為m，氣缸內(nèi)部的橫截面積為S，大氣壓強為p0，平衡時氣缸內(nèi)氣體的體積為V?，F(xiàn)用手握住活塞手柄緩慢向上提，設(shè)氣缸足夠長，在整個上提過程中氣體溫度保持不變，并不計氣體的重力及活塞與氣缸壁間的摩擦。求氣缸提離地面時活塞上升的距離。4.如圖13-14所示，可沿氣缸壁自由活動的活塞將密封的圓筒形氣缸分

33、隔成A、B兩部分。活塞與氣缸頂部有一彈簧相連。當活塞位于氣缸底部時彈簧恰好無形變。開始時B內(nèi)充有一定量的氣體，A內(nèi)是真空。B部分高度為L1=0.10m，此時活塞受到的彈簧作用力與重力的大小相等?，F(xiàn)將整個裝置倒置，設(shè)溫度不變，達到新的平衡后，B部分的高度等于多少？5.如圖13-15所示，U形管A、B內(nèi)裝有一部分水，通過橡皮管與玻璃管C相連，C管豎立插入水槽中，A、B、C三管內(nèi)徑相同。若再往B管內(nèi)注入一些水，設(shè)整個過程中溫度不變，則 （ ） A. A管內(nèi)水面上升的距離等于C管內(nèi)水面下降的距離 B. A管內(nèi)水面上升的距離大于C管內(nèi)水面下降的距離 C. 注入B管內(nèi)的水與排出C管的水一樣多D. 注入B管

34、內(nèi)的水多于排出C管的水6.如圖13-16，上端封閉的連通器A、B、C三管中水銀面相平，三管橫截面積的關(guān)系是SASBSC，管內(nèi)水銀上方的空氣柱長度為LALBLC。若從下方通過閥門K流出少量水銀（保持三管中均有水銀），則三管中水銀面的高度關(guān)系是： （ ）A. A管中水銀面最高 B. C管中水銀面最高C. 一樣高 D. 條件不足，不能確定7.在豎直的玻璃管口中，有一活塞，活塞質(zhì)量及摩擦不計，大氣壓強為p0=水銀gh，水銀柱長為h4，水銀柱把管內(nèi)氣體分成A、B兩部分，如圖13-17所示。此時A、B氣柱長分別為2L和L，保持溫度不變，當外界大氣壓強為1.5水銀gh時，活塞向下移動的距離為多少（不考慮水銀

35、與管壁間摩擦）？8.設(shè)一籃球的容積V始終不變，V=6L，內(nèi)裝1.2大氣壓的空氣?，F(xiàn)用打氣筒給它打氣，已知打氣筒的容積V=0.6L，要使籃球內(nèi)氣體的壓強變?yōu)?.0大氣壓，至少應打幾次？設(shè)打氣過程中溫度保持不變。9.如圖13-18所示是一定質(zhì)量氣體的等容實驗圖線，下列說法中正確的是 （ ）A. 絕對溫度為0K時氣體的壓強是p0B. 攝氏溫度為0時氣體壓強為p0C. BA延長線與橫軸交點的坐標為（-273，0）D. BA直線的斜率為p027310.一定質(zhì)量的理想氣體，在等容變化過程中，溫度每升高1時，壓強的增加等于它在300K時壓強的多少倍？11.圖13-19中四圖均為兩端封閉的水平玻璃管，管內(nèi)空氣被一段水銀隔開，圖中已標明已知條件，水銀柱均處于靜止狀態(tài)。如果管內(nèi)空氣都升高相同的溫度T，則水銀柱向左移的是哪些圖？12.如圖13-20，在一粗細均勻、兩端封閉的U形玻璃管內(nèi)，裝有一段水銀柱，將A、B兩端的理想氣體隔開。在室溫下，A、B端的氣體體積都是V，管內(nèi)水銀面的高度差為h，現(xiàn)將它豎直地全部浸沒在沸水中，則 （ ） A. A端氣體體積比B端的大 B. A端氣體壓強比B端的大 C. h增大 D.h不變13.在上題中，初始溫度相同，如果要使左右水銀面高度差h變小，下列方法可行的是 （ ） A.同時使兩邊空氣柱升高同樣溫度 B.同時使兩邊空氣柱降低相同溫度