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 2 气体的等温变化 (2).ppt

解析:由于气体温度不变,属于等温变化,水位升高,封闭气体的体积减小,根据玻意耳定律pV=C(C为定值)知,压强增大,故选项B正确。3.一个篮球的容积是3L,用打气筒给这个篮球打气,每打一次都把体积为300mL、压强与大气压相同的气体打进球内。如果打气前篮球已经是球形,并且里面的压强与大气压相等,则打了10次后,篮球内部空气的压强与大气压的比值是(整个打气过程篮球内温度不变)()A.1 B.1.5 C.2 D.2.5答案:C解析:打气过程视为等温变化,研究全部气体,设大气压强为p0,根据玻意耳定律有p0V0=p1V1,代入数据得p0×(3L+10×0.3L)=3L·p1,解得p1=2p0,故选C。4.如图所示,一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2,其p-图像为倾斜直线,下述正确的是()A.气体的密度不变 B.气体的压强不变C.气体的体积不变 D.气体的温度不变答案:D5.若已知大气压强为p0,下图中各装置均处于静止状态,液体密度均为ρ,求被封闭气体的压强。6.现有一质量为m0的汽缸,用质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,当汽缸竖直放置时,空气柱长为l0(如图甲所示)。已知大气压强为p0,活塞的横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,气体温度保持不变。(1)求图甲中封闭气体的压强。(2)汽缸如图乙所示悬挂并保持静止时,求封闭气体的压强及气柱长度。解析:(1)在题图甲中,对活塞受力分析,(2)在题图乙中,对汽缸受力分析,根据平衡条件得p2S+m0g=p0S以汽缸中的气体为研究对象,根据玻意耳定律有p1l0S=p2lS*答案:(1)C(2)密封的气体质量不同(3)压强传感器与注射器之间气体解析:(1)本体积的比例关系,单位无须统一为国际单位,故选项A实验研究气体的压强和错误;为了防止漏气,应当在注射器活塞上涂润滑油,来增加连接处密封性,故选项B错误;移动活塞要缓慢,实验时不要用手握住注射器,都是为了保证实验的恒温条件,故选项C正确;压强传感器与注射器之间的软管脱落后,气体质量变化了,应该重新做实验,故选项D错误。重难归纳1.取等压面法。同种液体在同一深度向各个方向的压强相等,灵活选取等压面,求解气体压强。如图甲所示,C、D两处压强相等,故pA=p0+ph;如图乙所示,M、N两处压强相等,从左侧管看有pB=pA+ph2,从右侧管看,有pB=p0+ph1。二封闭气体压强的计算2.力平衡法。选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强。3.牛顿运动定律法。容器匀变速运动时,选与封闭气体接触的活塞、汽缸或液体为研究对象,由牛顿第二定律列方程求解。如图所示,在温度不变的情况下,把一根上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中,插入后管口到槽内水银面的距离是l,若大气压为p0,两液面的高度差为h。玻璃管内液面处的压强和玻璃管口处的压强分别是多少?提示:玻璃管内液面处的压强p1=p0+ρgh。玻璃管口处的压强p2=p0+ρgl。典例剖析如图所示,竖直静止放置的U形管,左端开口,右端封闭,管内有a、b两段水银柱,将A、B两段空气柱封闭在管内。已知水银柱a长h1,水银柱b两个液面间的高度差为h2,大气压强为p0,则空气柱A、B的压强分别是多少?(已知水银的密度为ρ)答案:p0-ρgh1p0-ρg(h1+h2)解析:设管的横截面积为S,选a的下端面为参考液面,它受的向下的压力为(pA+ph1)S,受向上的大气压力为p0S,由于系统处于静止状态,则(pA+ph1)S=p0S,所以pA=p0-ph1=p0-ρgh1;再选b的左下端面为参考液面,则(pB+ph2)S=pAS,所以pB=pA-ph2=p0-ρgh1-ρgh2=p0-ρg(h1+h2)。规律总结封闭气体压强计算的常见类型和方法步骤学以致用如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为m,通过弹簧静止吊在天花板上,汽缸内封住一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞横截面积为S,大气压强为p0,重力加速度为g,则封闭气体的压强p为()答案:C解析:以缸套为研究对象,有pS+mg=p0S,所以封闭气体的压强p=p0-,故选项C正确。重难归纳1.对玻意耳定律的理解。(1)成立条件:玻意耳定律p1V1=p2V2是实验定律,只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立。(2)玻意耳定律的数学表达式pV=C中的常量C不是一个普适恒量,它与气体的种类、质量、温度有关。对一定质量的气体,温度越高,该恒量C越大。三玻意耳定律的理解与应用2.应用玻意耳定律的思路和方法。(1)确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定