玻意耳定律及应用

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1、二、玻意耳定律及应用学号姓名【知识要点】一、玻意耳定律1．内容：。2．表达式：。3．适用范围：。4．等温图线：如图，在P-V坐标系中的图像是双曲线的一支。*两条曲线分别表示同一气体在不同温度下的等温变化，T1和T2的大小关系是。*二、从分子动理论和能量的角度对玻意耳定律的理解1．从分子运动论角度理解：温度不变，说明分子平均动能不变，若体积增大，分子密度减小，因此压强减小；同样，体积减小，表明分子密度增大，而温度不变，分子平均动能不变，因此压强增大。2．从能量的角度理解：考虑气体分子之间无作用力，因此分子势能忽略不计，一定质量的气体温度不变，分子平均动

2、能不变，说明气体内能不变，若体积增大，则气体对外做功，因此气体此过程吸收热量，且吸收的热量等于对外做功的值；若体积减小，则外界对气体做功，由于气体内能不变，因此此过程气体放出热量，且做功的值等于此过程中放出的热量。三、玻意耳定律的应用1．应用玻意耳定律时要注意前提条件：①气体的一定；②气体的保持不变。*2．充气和抽气问题。①充气问题：一容器体积为V0，装有压强为P0的理想气体，现用容积为V的气筒对其打气，已知外界大气压强为P0，则打n次后容器内压强为。②抽气问题：如右图所示，一容器体积为V0，装有压强为P的理想气体，现用容积为V的抽气筒对其抽气，求抽

3、n次后容器内压强为多少？3．液柱移动问题。问题一：一上端封有一定质量气体的玻璃管插在水银槽中（如右图所示），如果把玻璃管绕O点缓慢旋转一定角度，则再次稳定后，管内高出槽中液面的水银的长度将，管内水银面与槽中水银面的高度差将问题二：如右图所示，玻璃管上端封闭，开口的下端插在水银槽中。管内水银面高出槽内水银面h，用拉力F提着玻璃管缓慢上升少许，在此过程中（）A．高度差h增大B．气柱长度增大C．气体压强增大D．拉力F增大4．应用玻意耳定律解题的步骤：①明确研究对象，确定始未状态。②找出描述气体始未状态的状态参量。③用玻意耳定律建立方程④解方程求出要求的量。

4、【典型例题】1．一圆形气缸静置于地面上，如图所示，气缸桶的质量为M，活塞的质量为m，活塞面积为S，活塞距缸底距离为L，大气压强为P03，不计一切摩擦且温度保持不变，现将活塞缓慢上提，问活塞上移多少气缸将离开地面？2．在一个长为L=25cm，半径r=1cm的玻璃管的一端堵一个塞子，而从另一端插入一个活塞，慢慢地推动活塞，当活塞推进距离为d=8cm时，塞子飞出去，如果在这个过程中温度不变，问在塞子飞出瞬间，塞子与管壁间的摩擦力为多大？（大气压强P0=1×105Pa。）3．如右图所示，上端封闭粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽中，管内有两段空气柱和两

5、段水银柱，空气柱长分别为l1=4cm，l2=8cm，水银柱长分别为h1=6cm，h2=66cm。大气压强P0=75cmHg，欲使上端空气柱长度增加2cm，并保持稳定，则应将玻璃管向上提高多少？【针对练习】1．如图所示，开口向下的竖直玻璃管管口有一段水银柱，把一定质量的气体封在管的上端,当玻璃管从竖直位置缓慢转过30o时,则管口端的水银柱将:（）A.从管口漏出一部分;B.不发生变化;C.沿着管子向上移动一段距离;D.无法确定其变化情况.2．一端封闭粗细均匀的玻璃管长80cm，灌入40cm长的水银柱封闭一段气体，管水平放置时，该气柱长12cm，将管口朝下

6、竖直放置时，水银柱将（）（外界大气压强为1atm）A．全部流出来B．不会流出来C．流出一部分D．不能确定3．在两端开口的U型管中，右侧直管内有部分空气被一段水银柱跟大气隔开，如图2所示，若再向左管注入一些水银，平衡后（）A．左、右两管内水银面高度差增大B.左、右两管内水银面高度差不变C．右管中空气柱变长D.右管中空气柱长度不变4．一玻璃管开口朝下没入水中，在某一深度恰好静止，如图3所示。假设水面上的大气压突然降低一些，则试管的运动情况（）A．加速上升B．加速下降C．保持静止D．无法判断5.如图所示，圆筒固定不动，活塞A的横截面积为2S，活塞B的横截面

7、积为S，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压为P0，A、B将圆筒分成两部分，左半部分是真空，A、B之间是一定质量的气体，活塞B通过劲度系数为k的弹簧与圆筒左端相连，开始时粗筒和细筒的封闭的长度均为L，现用水平向左的力F=P0S/2作用在活塞A上，求平衡时活塞A移动的距离。（设气体温度始终保持不变）36.如图5所示，长为1m、一段开口一段封闭的均匀直玻璃管，开口向上竖直放置时，一段长15cm的水银柱封闭了一段长65cm的气柱。大气压P0=75cmHg。现将玻璃管在竖直平面内缓慢地顺时针旋转240°角，求最终管内气柱长为多少。3