新课标2018年高考物理总复习配套讲义：第71课时气体实验定律和图像

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1、第71课时气体实验定律和图像（重点突破课）［基础点自主落实I［必备知识］1.气体实验定律玻意耳定律查理定律盖一吕萨克定律内容一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成疋比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Pl02十表达式直匕m凹或恒量Ti_込纠琴-1曰量Ti_巧刃卩一怕量PP/V/图像"0"0()VOTOTTu

2、常量）。［小题热身］1.（2017湖北部分贅点高中联考）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程“、be、“回到原状态，其图像如图所示,"“、Pb、Pc分别表示状态"、〃、c的压强，下列判断正确的是（）A.过程血中气体一定吸热B.Pc=Ph>PaC.过程风中分子势能不断增大D.过程风中每一个分子的速率都减小E.过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功详细分析：选ABE由4到b,气体做等容变化，温度升高，内能增大，根据AU=Q+炉，故气体一定吸热，选项A正确；由“到b为等容变化，温度升高，压强变大，故pb>p（n由方到c是等压变化，故p«=pb,选项B正确；理想气体没有

3、分子势能，故选项C错误；由方到c,温度降低，分子的平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故选项D错误；由c到“，气体发生等温膨胀，内能不变，气体对外做功，吸收热量，根据U=Q+Wt气体吸收的热量等于对外做的功，故选项E正确。1.(2015-江苏离考)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L。将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45Lo请通过计算判断该包装袋是否漏气。详细分析：若不漏气，设加压后的体积为匕，由玻意耳定律知：PqVq=P«,代入数据得片=0・5L,因为0.45L<0.5L,说明包

4、装袋漏气。答案：见解+析3・如图所示，粗细均匀两端开口的U形管竖直放置，管的内径很小，水平部分长为16cm,一空气柱将管内水银分隔成左右两段，大气压强p0=76cmHgo当空气柱温度为(1)右边水银柱总长度；(2)当空气柱温度升高到多少时，左边的水银柱恰好全部进入竖直管内。详细分析：设U形管的截面积为S⑴右侧CD管中水银柱长为Zi=3cm水平管中右端水银柱长L2=5cmU形管右边水银柱总长是£=8cm。(2)水平管封闭气体初始状态P!=79cmHg,T

5、=273K,^=95水平管封闭气体末状态p2=81cmHg,^2=135PiViP2“2_T2解得r2=404.3K答

6、案:(1)8cm(2)404.3K［提能点师生互动I提能点(一)气体实验定律的应用［典例］(2016全国乙卷)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Ap与气泡半径r之间的关系为Ap=y,其中<7=0.070N/m。现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强po=lOxlO5Pa,水的密度p=1.0xl03kg/m3,重力加速度大小^=10m/s2o(1)求在水下10m处气泡内外的压强差；(2)忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。［详细分析］(1)当气泡在水下/i=10m处时，设其

7、半径为门，气泡内外压强差为Api，则Api=乎①代入题给数据得Ap】=28Pa。②(2)设气泡在水下10m处时，气泡内空气的压强为气泡体积为旳；气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强为力，气泡内外压强差为A"2,其体积为血，半径为卩。乞泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律有PxVx=PiVi③由力学平衡条件有p=po+pgh+p}@P2=P()+^P2⑤气泡体积旳和5分别为匕=器门3⑥V2=^2⑦联立③④⑤⑥⑦式得任)3pg/i+p（）+Api由②式知，Api《Po,i=l，2,故可略去⑧式中的Ap・项。代入题给数据得才=紡~1・3。©［答案］(1)28Pa(2)饭或

8、1・3〃〃〃规律方法//////利用气体实验定律解决问题的基本思路逐亘A根据题意，选出所研究的某一部分一定质最气体厂暑盒j分别找出这部分气体状态发生变化前后的p^V.T趙样X数值或表达式，压强的确定是关键X认清变化过程，正确选用物理规律选用某一实验定律列式求解，有时要讨论结果的合理性［集训冲关11.(2016全国甲卷)一氧气瓶的容积为0.08开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3o当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气。若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。详细