第二章 第3节 气体的等压变化和等容变化（讲义）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

2.D解封闭气体做的是等温变化,只有D图线是等温线,[变式1A解析加热前后,上段气体的压强保持+gh1 选项D正确 不变,下段气体的压强保持p1+pgh1+pgh2不变,整个过 3.解析设U形管的横截面积为S,选a的下端面为参考液 面,它受向下的压力为(p+p1)S,受向上的大气压力为 程为等压变化,根据盖-吕萨克定律得 pS,由于系统处于静止状态,则(+p1)S=pS, VI 即V=2V2,选项A正确 所以A=p0-p1=(75-10)cmHg=65cmHg; 再选b的左下端面为参考液面,由连通器原理知,液柱h[例题2解楣选玻璃泡A内的一定量的气体为研究对象,由 的上表面处的压强等于pB 于B管的体积可略去不计,温度变化时,A内气体经历的 则(pB+p2)S=内AS 是一个等容过程 所以加B=pA=p2=(65-5cmHg=60cmHg. 玻璃泡A内气体的初始状态T=t1+273K=300K 答案65cmHg60cmHg Pi=(76-16)cmHg=60 cmHg 4解析设活塞A下移距离为l,活塞B下移的距离为x,对圆 末态,即t=0℃的状态T0=273 筒中的气体有 设末态的气体压强为p, 由查理定律得= 末状态p=p+,V2=(+x=Ds, Tn273 解得=T1300 ×60cmHg=54.6cmHg, 由玻意耳定律得p1V1=p2V2, F 所以t=0℃时水银面的高度,即刻度线的位置是 (76-54.6)cm=21.4cm. 根据胡克定律F=kx 联立上述各式并代入数据解得l=0.3m. 变式2]解析由于A的体积很大而B管很细,所以A中的气 答案0.3m 体看作是体积不变,利用查理定律求解. 以A中的气体为研究对象,初状态有T=273K,p= 第3节气体的等压变化和等容变化 mmHg 课前·教材预案 设末状态的状态参量分别为T2,P2 教材梳理】 p2=Po Ph=1 060 mmHg 知识点 由查理定律得会= 1.(1)质量(2)①过原点的直线 ②-273.15℃③小 解得T2=P=1060 pI 2.(1)热力学温度T(2)=2(3)质量压强 由T=t+273K,得t=356℃ 知识点二 例题3]解设玻璃的横截面积为S,对于左侧管内的气体 1.(1)质量(2)①过原点的倾斜直线 ②-273.15℃③小 有初状态:p1=20cmHg,l1=24cm,T=240K, 设末状态:h=1+Mh=25cm,压强p,温度T,根据理 2.(1)热力学温度T(2) 72(3)质量体积 想气体状态方程有4 于右侧管内的气体有 知识点三 初状态P2=p-Pg(l1-2)=12cmHg, 气体实验定律 l2=16cm,T=240K 2.低于超过理想 末状态p2=p1-pg[2△h+(1-12)=p1-10cmHg, 3.(1)压强跟体积v热力学温度T(2)①22② l=l2-△h=15cm,温度为T,根据理想气体状态方程有 (3)理想 24SBS,联立解得T=375K 知识点四 答案 1.平均动能增大增大 (1)封闭气体初始状态的压强为 2.增大增大减小不变 p=po tog(h th2)=85 cmH 3.数密度增大增大 (2)封闭气体初始状态的体积为 【自主检测】 V=LS=80 cm 1.(1)×(2)(3)×(4)×(5)×(6) 温度为T=(67+273)K=340K, 2.提示:火罐内的气体体积一定,冷却后气体的温度降低,压 强减小,故在大气压力的作用下被“吸”在皮肤上 水银刚全部压入细管时水银柱高度为5cm 2 cm=15 cm, 课堂·深度探究 此时封闭气体压强力=p+15cmHg=90cmHg, 例题1解析设活塞横截面积为S,重物上升距离为x,则活 体积为V1=(L+h1)S1=100cm 塞受到自身重力mg、绳的拉力Fr=Mg、大气压力pS 封闭气体压力pS而平衡,而pS+Fr=mg+pS,可见p 由理想气体状态方程7 不变,以封闭气体为研究对象,则 解得T=450K. 则初状态为V1=10S、T1=373K, 答案(1)85cmHg(2)450K 末状态为V2=(10-x)S、T2=273K, 例题4]A解杬体积减小,单位体积内的分子数目增多,所 由盖一吕萨克定律得 以气体压强增大,选项A正确;分子和器壁间无引力作 用,选项B错误;气体的温度不变,分子的平均动能不变, 代入题给数值解得x≈2.68cm. 对器壁的平均撞击力不变,选项C错误;单位体积内气体 答案2.68cm 的质量变大,不是压强变大的原因,选项D错误 ·131 [变式4B懈解析从题图中的AB图线可得,气体由状态A 由题意知,B到C是等温变化,则TB=Tc=600K 到状态B为等容升压变化,根据查理定律,一定质量的理 (2)因由状态B到状态C为等