气体实验定律及应用答案.doc

高三物理 PAGE 第 = PAGE4 * 2 -1 7 页，共 = SECTIONPAGES 4 * 2 8 页 第 = PAGE4 * 2 8 页，共 = SECTIONPAGES 4 * 2 8 页 第2节　气体实验定律及应用 知识梳理 一、气体分子运动速率的统计分布　气体实验定律　理想气体 1．气体分子运动的特点 (1)分子很小，间距很大，除碰撞外不受力． (2)气体分子向各个方向运动的气体分子数目都相等． (3)分子做无规则运动，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布． (4)温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，温度升高时，速率小的分子数减少，速率大的分子数增多，分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大． 2．气体的三个状态参量 (1)体积；(2)压强；(3)温度． 3．气体的压强 (1)产生原因：由于气体分子无规则的热运动，大量的分子频繁地碰撞器壁产生持续而稳定的压力． (2)大小：气体的压强在数值上等于气体作用在单位面积上的压力．公式：p＝eq \f(F,S). (3)常用单位及换算关系： ①国际单位：帕斯卡，符号：Pa,1 Pa＝1 N/m2. ②常用单位：标准大气压(atm)；厘米汞柱(cmHg)． ③换算关系：1 atm＝76 cmHg＝1.013×105 Pa≈1.0×105 Pa. 4．气体实验定律 (1)等温变化——玻意耳定律： ①内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比． ②公式：p1V1＝p2V2或pV＝C(常量)． (2)等容变化——查理定律： ①内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比． ②公式：eq \f(p1,p2)＝eq \f(T1,T2)或eq \f(p,T)＝C(常量)． ③推论式：Δp＝eq \f(p1,T1)·ΔT. (3)等压变化——盖—吕萨克定律： ①内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比． ②公式：eq \f(V1,V2)＝eq \f(T1,T2)或eq \f(V,T)＝C(常量)． ③推论式：ΔV＝eq \f(V1,T1)·ΔT. 5．理想气体状态方程 (1)理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体． ①理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型，实际上不存在． ②理想气体不考虑分子间相互作用的分子力，不存在分子势能，内能取决于温度，与体积无关． ③实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大，温度不太低时都可看作理想气体． (2)一定质量的理想气体状态方程： eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2)或eq \f(pV,T)＝C(常量)． 典例突破 考点一　气体压强的产生与计算 1．产生的原因：由于大量分子无规则地运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强． 2．决定因素 (1)宏观上：决定于气体的温度和体积． (2)微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度． 3．平衡状态下气体压强的求法 (1)液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程．求得气体的压强． (2)力平衡法：选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强． (3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等． 4．加速运动系统中封闭气体压强的求法 选取与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解． 例1．如图中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下．两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？ 解析：题图甲中选m为研究对象． pAS＝p0S＋mg 得pA＝p0＋eq \f(mg,S) 题图乙中选M为研究对象得pB＝p0－eq \f(Mg,S). 答案：p0＋eq \f(mg,S)　p0－eq \f(Mg,S) 例2．若已知大气压强为p0，在下图中各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强． 解析：在甲图中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p气S＝－ρghS＋p0S 所以p气＝p0－ρgh 在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程 F上＝F下有：pAS＋phS＝p0S p气＝pA＝p0－ρgh 在图丙中，仍以B液面为研究对象，有 pA＋ρghsin 60°＝pB＝