高二物理-气体补课资料

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1、§3：气体实验定律【双基温故】气体实验定律1、玻意耳定律：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下,压强与体积成反比。表达式：piVi=p2V22、查理定律：一定质量的某种气体，在体枳不变的情况下，压强与热力学温度成正比Pi_Pi表达式：亓一可表达式:3、盖一吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比。LT?【要点领悟】1、气体实验三定律，除各自有自己成立的条件外，还有一个共同的适用范围，那就是“温度不太低（与常温相比），压强不太大（与大气压相比）。否则，由定律计算得到的结果与实际测量值有较大的差别，即使在符合“温度不太低，压强不太大”的范圉内，定律也不是严格成

2、立，因此称之为“气体实验定律”。2、气体实验定律的微观解释玻意耳定律的微观解释：气体的温度不变时，气体分子的平均动能一定，一定质量的理想气体的分子总数不变，当气体体积减小时，单位体积内分子数就增多，单位时间里分子与容器壁碰撞的次数就增多，因而气体的压强就增大；反Z,当气体的体积增大时，单位体积屮的分子数就减少，单位时间里分子与容器壁碰撞的次数就减少，因而气体的压强就减小。查理定律的微观解释：气体的体枳不变时，气体分子单位体积内分子数一定，当气体温度升高时,分子的平均动能增大，因而气体的压强就增大；反之，当气体的温度降低时，分子的平均动能减小,因而气体的压强就减小。盖一一吕萨克定律的微观解释：气

3、体的压强的大小由分子的平均动能与单位体积内的分子数决定的,若气体的温度升高，分子的平均动能增大，要保持气体的压强不变，就应减小单位体积中的分子数,因而气体的体积必须增大；反Z,若气体的温度降低，分子的平均动能减小，要保持压强不变，就图2应增大单位体积中的分子数，因而气体的体积必须减小。练习1：如图2所示.一根一端封闭玻璃管开口向下插入水银槽中，内封一定质量的气体，管内水银面低于管外，在温度不变时稍向下插一些，下列说法正确的是（）A玻璃管内气体体积减小B玻璃管内气体体积增大C管内外水银面的高度差减小D管内外水银面的高度差增大2.假设法当气体的一个状态参量同时变化时,在某些问题中，为便于分析，可先

4、假设一个参量不变，看另两个参量变化时的关系，由此再来确定假定不变量是否变化，如何变化，这样处理，可起到突出矛盾、化繁为简的效果。例2：如图3所示的两端封闭，水平放置的粗细均匀的玻璃管，由于水银柱将气体隔成体积不同的左右两部分，初温T左〉T右，当两部分气体升高相同温度吋，判断水银柱如何移动?分析：显然，升温后，左右两部分的压强都要增大，气体的体积也可能变化，但不易【图3看出如何变化，可先假设用一装置将水银柱固定住，则两边气体升温时作等容变化，I由查理左律可推得压强增量AAT^P=—P由于初状态两边气体的圧强相等，温度升高相同，则初温低的压强增暈大，水银柱向左移动。【典例精析】例3如图4所示，粗细

5、均匀的U形玻璃管，右端开口，左端封闭，管内水银将一部分空气封闭在管中，开口朝上竖直放置时.被封闭的空气柱长24cm,两边水银面高度差为15cm,若大气压强为75cmHg高，问再向开口端倒入长为46cm水银时，封闭端空气柱长度将是多大？图4例4电灯泡内充有氨氮混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在500°C时的压强不超过一个大气压，则在20°C的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？例5如图5所示，气缸筒的质量为1,活塞（连同手柄）的质量为m.气缸内部的横截面积为S,大气压强为P。，平衡时气缸内的容积为V,现用手握住活塞手柄缓慢向上提，设气缸足够长，在整个上提过程中气体温度保持不变，并且

6、不计气缸内气体重力及活塞与气缸间的摩擦,求将气缸刚提离地血时活塞上升的距离.例6如图6所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙地面上，内封一定质量的空气。已知气缸质量M二10kg,壁厚不计;活塞质量m=5kg,面积S=50cm2,与缸壁摩擦不计。在缸内气体温度为27°C时,活塞刚好与地而接触，但对地无压力；现对气体加热使其升温。求当气缸壁对地无压力时，缸内气体温度是多少°C?（大气压强Po二1.OX105Pa）（t=127°C）§4：理想气体状态方程及其应用【双基温故】理想气体的概念理想气体：宏观上：严格遵守实验定律的气体微观上：（1）气体分子是没有大小的质点。（2）除相互碰撞外分子间无作用力的气体。2

7、、理想气体的内能：一定质量的理想气体的内能只由温度决定，温度升高，内能增大。3、理想气体是理想化的模型，不是真实存在的，气体压强不太大，温度不太低（常温常压时），真实气体可看作是理想气体二、一定质量的理想气体的状态方程如=竺2=恒量TT2【要点领悟】一、气体实验定可看作是理想气体状态方程的特例当m不变,Ti=T2,P1VFP2V2玻意耳定律当m不变，Vi=V2时，查理定律当m不变,Pi=P2时,