第1章 第3节 第4节 科学探究气体压强与体积的关系-【优化探究】2025-2026学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案配套PPT课件（鲁科版）

第3节　气体分子速率分布的统计规律  第4节　科学探究:气体压强与体积的关系 第1章　分子动理论与气体实验定律   [学习目标]　1.知道气体分子速率的分布规律,理解气体分子的速率分布图像(重点)。2.体会气体压强产生的原因及影响因素,并会计算封闭气体的压强(重难点)。3.会通过实验探究气体压强与体积的关系(重点)。   课时作业 巩固提升 要点1　对气体分子速率分布规律的理解 要点2　气体的压强 要点3　封闭气体压强的计算 内容索引 巩固演练 举一反三 要点4　探究气体压强与体积的关系 要点1　对气体分子速率分布规律的理解 一 4 梳理 必备知识 自主学习 1.必然事件:在一定条件下　　　出现的事件。  2.偶然事件:在一定条件下可能出现,也可能　　　的事件。  3.统计规律:大量　　　 　表现出来的整体规律。  4.气体分子速率分布规律 (1)一定的温度下,大量气体分子的速率分布呈“　　　　　　　　”的规律。  (2)当温度升高时,“　　　　　　　　”的分布规律不变,分布曲线的峰值向速率大的一方移动。  必然 不出现 偶然事件 中间多、两头少 中间多、两头少 [思考与讨论] (1)抛掷一枚硬币时,其正面有时向上,有时向下,抛掷次数较少和次数很多时,会有什么规律? (2)气体分子间的作用力很小,若没有分子力作用,气体分子将处于怎样的自由状态? (3)温度不变时,每个分子的速率都相同吗?温度升高,所有分子运动速率都增大吗? 提示:(1)抛掷次数较少时,正面向上或向下完全是偶然的,但次数很多时,正面向上或向下的概率是相等的。 (2)无碰撞时气体分子将做匀速直线运动,但由于分子之间的频繁碰撞,使得气体分子的速度大小和方向频繁改变,运动变得杂乱无章。 (3)分子在做无规则运动,造成其速率有大有小。温度升高时,所有分子热运动的平均速率增大,即大部分分子的速率增大了,但也有少数分子的速率减小。 1.对统计规律的理解 (1)个别事物的出现具有偶然因素,但大量事物出现的机会却遵循一定的统计规律。 (2)从微观角度看,由于物体是由数量极多的分子组成的,这些分子并没有统一的运动步调,单独来看,各个分子的运动都是不规则的,带有偶然性,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律。 归纳 关键能力 合作探究 2.气体温度的微观意义 (1)温度越高,分子的热运动越剧烈。 (2)气体分子速率呈“中间多、两头少”的规律分布。当温度升高时,某一分子在某一时刻的速率不一定增加,但大量分子的平均速率一定增加,而且“中间多”的分子速率值增加(如图所示)。 (3)理想气体的热力学温度T与分子的平均动能成正比,即T=a(式中a是比例常数),这表明,温度是分子平均动能的标志。 [例1]　(多选)对于气体分子的运动,下列说法正确的是(　　) A.一定温度下某理想气体的分子的碰撞虽然十分频繁,但同一时刻,每个分子的速率都相等 B.一定温度下某理想气体的分子速率一般不相等,但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C.一定温度下某理想气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D.一定温度下某理想气体,当温度升高时,其中某10个分子的平均动能可能减小 BD [解析]　一定温度下某理想气体分子碰撞十分频繁,单个分子运动杂乱无章,速率不等,但大量分子的运动遵循统计规律,速率很大和速率很小的分子数目相对较少,向各个方向运动的分子数目相等,A、C错,B对;温度升高时,大量分子平均动能增大,但个别或少量(如10个)分子的平均动能有可能减小,D对。 总结提升 气体分子的运动是杂乱无章、无规则的,研究单个的分子无实际意义,我们研究的是大量分子的统计规律。 [针对训练]　1.(多选)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是(　　) A.图中两条曲线下面积相等 B.图中虚线对应于氧气分子平均动 能较小的情形 C.图中实线对应于氧气分子在0 ℃时的情形 D.图中曲线给出了任意单位速率间隔的氧气分子数目 AB 解析:由题图可知,在0 ℃和100 ℃两种不同情况下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1,即相等,故A正确;由题图可知,具有最大比例的单位速率间隔,0 ℃时对应的速率小,故说明虚线对应于氧气分子在0 ℃时的情形,实线为100 ℃时的情形,故B正确,C错误;图中曲线给出了任意单位速率间隔的氧气分子占据的比例,但无法确定分子具体数目,故D错误。 二 要点2　气体的压强 16 1.描述气体的状态参量:　　　　、　　　　和　　　　。  2.气体压强产生原因:是大量气体分子对器壁的　 　　引起的,气体的压强与气体的　　　　和　　　　　　　　　　有关。  梳理 必备知识 自主学习 体积　 温度　 压强 频繁碰撞　 温度　 单位体积的分子数 [思考与讨论] (1)如图甲所示,密闭容器内封闭一定质量的气体,气体 的压强是由气体分子间的斥力产生的吗? (2)把一颗豆粒拿到台秤上方约10 cm的位置,放手后使 它落在秤盘上,观察秤的指针的摆动情况。如图乙所示, 再从相同高度把100粒或更多的豆粒连续地倒在秤盘上,观察指针的摆动情况。使这些豆粒从更高的位置落在秤盘上,观察指针的摆动情况。用豆粒做气体分子的模型,试说明气体压强产生的原理及影响因素。 提示:(1)不是,是分子撞击器壁而产生的。 (2)大量气体分子频繁撞击容器壁,使容器壁受到一个稳定的压力,从而产生压强。气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的平均动能,一个是分子的密集程度。 1.气体压强的产生 单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就会对器壁产生持续、均匀的压力。所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。 归纳 关键能力 合作探究 2.决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 ①气体分子的密集程度:气体分子密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多,气体压强就越大。 ②气体分子的平均动能:气体的温度越高,气体分子的平均动能就越大,每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大;从另一方面讲,分子的平均速率越大,在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多,累计冲力就越大,气体压强就越大。 (2)宏观因素 ①与温度有关:体积一定时,温度越高,气体的压强越大。 ②与体积有关:温度一定时,体积越小,气体的压强越大。 3.气体压强与大气压强的区别   气体压强 大气压强 区别 (1)因密闭容器内的气体分子的密集程度一般很小,由气体自身重力产生的压强极小,可忽略不计,故气体压强由气体分子碰撞器壁产生 (2)大小由气体分子的密集程度和温度决定,与地球的引力无关 (3)气体对上下左右器壁的压强大小都是相等的 (1)由于空气受到重力作用紧紧包围地球而对浸在它里面的物体产生的压强。如果没有地球引力作用,地球表面就没有大气,从而也不会有大气压强 (2)地面大气压强的值与地球表面积的乘积,近似等于地球大气层所受的重力值 [例2]　(多选)一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为(　　) A.气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 B.单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 C.气体分子的总数增加 D.气体分子的密集程度增大 BD [解析]　理想气体经等温压缩,压强增大,体积减小,分子密集程度增大,则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多,但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变,故B、D正确,A、C错误。 [针对训练]　2.关于气体的压强,下列说法中正确的是(　　) A.气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的 B.气体分子的平均速率增大,气体的压强一定增大 C.气体的压强是由大量气体分子频繁撞击器壁产生的 D.当某一容器自由下落时,容器中气体的压强将变为零 C 解析:气体的压强是由大量气体分子频繁撞击器壁产生的,A错误,C正确;气体分子的平均速率增大,若气体体积增大,气体的压强不一定增大,B错误;当某一容器自由下落时,容器中气体分子的运动不受影响,气体的压强不为零,D错误。 三 要点3　封闭气体压强的计算 28 1.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算 (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,在连通器中,灵活选取等压面,利用同一液面压强相等求解气体压强。如图甲所示,同一液面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+,从右侧管看,有pB=p0+ph1。 (2)力平衡法 选与封闭气体接触的液体(或活塞、气缸)为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强。 2.容器加速运动时封闭气体压强的计算 当容器加速运动时,通常选与气体相关联的液柱、气缸或活塞为研究对象,并对其进行受力分析,然后由牛顿第二定律列方程,求出封闭气体的压强。 如图所示,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时(液柱与玻璃管相对静止),对液柱受力分析有 pS-p0S-mg=ma 得p=p0+。 [例3]　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为10 cm,水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm,大气压强为75 cmHg,求空气柱A、B的压强分别是多少。   [答案]　65 cmHg　60 cmHg [解析]　设管的横截面积为S,选a的下端面为参考液面,它受向下的压力为(pA+)S,受向上的大气压力为p0S,由于系统处于静止状态, 则(pA+)S=p0S, 所以pA=p0-=(75-10) cmHg=65 cmHg; 再选b的左下端面为参考液面,由连通器原理知:液柱h2的上表面处的压强等于pB, 则(pB+)S=pAS, 所以pB=pA-=(65-5) cmHg=60 cmHg。 [针对训练]　3.如图所示,两端开口的弯折的玻璃管竖直放置,三段竖直管内各有一段水银柱,两段空气封闭在三段水银柱之间,若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2,且水银柱均静止,则中间管内水银柱的长度为 (　　) A.h1-h2　　　　　　 B.h1+h2 C. D. B 解析:设大气压强为p0,左边封闭空气的压强p左=p0-,右边封闭空气的压强p右=p0+=p左+ph,解得h=h1+h2,故B正确。 四 要点4　探究气体压强与体积的关系 36 1.实验目的 (1)探究一定质量的气体在温度不变的条件下压强与体积的关系。 (2)学习气体压强的测量方法。 基础实验要求 2.实验原理 实验装置如图所示,玻璃管下端的开口有橡胶套,它和活塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。这段空气柱是我们研究的对象,实验过程中它的质量不会变化;实验中如果空气柱体积的变化不太快,它的温度大致等于环境温度,也不会有明显的变化。 空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出,空气柱的长度l可以在玻璃管两侧的刻度尺上读出,空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。改变活塞的位置可获得空气柱体积V和压强p的多组数据。 对实验所获得的数据,我们利用图像法来处理。很容易发现,空气柱的体积越小,压强就越大。于是我们猜测空气柱的压强与体积成反比。为检验这个猜想,以压强p为纵坐标,以体积V的倒数为横坐标,把以上各组数据在坐标系中描点。如果得到图像中各点位于过原点的一条直线上,就说明压强跟体积的倒数成正比,即压强与体积成反比。 3.实验器材 气压计、玻璃管、铁架台、活塞等。 4.注意事项提醒 (1)气体质量要一定:玻璃管要密封,为此可在玻璃管上均匀涂上润滑油。 (2)温度要保持不变:推拉活塞要缓慢;手不能握住玻璃管,改变气体体积后不要立即读数,待稳定后再读数。 5.实验步骤 (1)安装实验器材; (2)将活塞推到刻度2处; (3)记下此时的压强值和对应的体积值(刻度值),填入表格; (4)缓慢推拉活塞,使刻度值分别为1.5、1、…(或2.5、3、…),重复上一步骤记下对应的压强和体积。 6.实验记录及数据处理 实验记录:玻璃管横截面积S=　　　　,大气压强p0=　　　　。  实验次数 1 2 3 4 5 6 7 空气柱长度l/cm               空气柱体积V/cm3               空气柱压强p/Pa               以压强p为纵坐标,以体积V的倒数为横坐标,把以上各组数据在如图的坐标系内描点。也把实验数据输入计算机,借用数表软件可以进行多种尝试,获得对应的图像(如p-V,p-,p-V2等),探究p与V的关系。 [例4]　如图甲所示,做“用DIS研究温度不变时气体的压强与体积的关系”实验时,缓慢推动活塞,注射器内空气体积逐渐减小,多次测量得到如图乙所示的p-V图线(其中实线是实验所得图线,虚线为双曲线的一支,实验过程中环境温度保持不变)。 实验创新研析 (1)在此实验操作过程中注射器内的气体分子平均动能如何变化?　　　,因为__________________________________________________________ 　  　(请简述理由)。  (2)仔细观察不难发现,该图线与玻意耳定律不能吻合,造成这一现象的可能原因是  　。  (3)把图像改为p-图像,则p-图像应是　　　　。  不变 　缓慢推动活塞,气体温度保持不变,而温度是分子平均动能的标志,温度不变,气体分子平均动能不变 实验时注射器内的空气外泄 A [解析]　(1)缓慢推动活塞,气体温度保持不变,而温度是分子平均动能的标志,温度不变,气体分子平均动能不变。 (2)原因可能是实验时注射器内的空气外泄。 (3)由p-V图像无法确切得出两个量的关系,所以改画p-图像。由于漏气,所以pV的值应该减小,p-图像的斜率应该减小,故选A。 [针对训练]　4.某同学用如图所示注射器探究气体压强与体积的关系。实验开始时在注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气。则: (1)若注射器上全部刻度的容积为V,用刻度尺测得全部刻度长为L,则活塞 的横截面积可表示为　　　　。  (2)测得活塞和框架的总质量是M,大气压强为p0,当注射器内气体处于某状态时,在框架左右两侧对称挂两个砝码,每个砝码质量为m,不计活塞与 注射器管壁间摩擦,则稳定后注射器内气体的压强可表示为　　　 　。  p0+ 解析:(1)注射器可看作圆柱体,由V=SL得:S=。① (2)装置达到稳定状态后,设气体压强为p,由平衡条件知 p0S+(M+2m)g=pS ② 由①②可得:p=p0+。 五 巩固演练 举一反三 50 1.如图是氧气分子在不同温度(0 ℃和100 ℃)下 的速率分布图,由图可知(　　) A.同一温度下,氧气分子呈现出“中间多、 两头少”的分布规律 B.随着温度的升高,每一个氧气分子的速率都增大 C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增加 D.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小 A 解析:温度升高后,并不是每一个氧气分子的速率都增大,而是氧气分子的平均速率变大,并且速率小的分子所占的比例减小,则B、C、D错误;同一温度下,氧气分子呈现出“中间多、两头少”的分布规律,A正确。 2.如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器,甲中装满水,乙中充满空气,则下列说法中正确的是(容器容积恒定)(　　) A.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的 B.两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的 C.甲容器中pA>pB,乙容器中pC=pD D.当温度升高时,pA、pB变大,pC、pD也要变大 C 解析:甲容器中器壁的压强产生的原因是水受到重力的作用,而乙容器中器壁的压强产生的原因是分子撞击器壁,A、B错误;水的压强p=ρgh,hA>hB,可知pA>pB,而密闭容器中气体压强各处均相等,与位置无关,pC=pD,C正确;温度升高时,pA、pB不变,而pC、pD变大,D错误。 3.如图所示,下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置,右管开口,左管内被封闭一段气体,水银面比右管低,现保持左管不动,为了使两管内水银面一样高,下面采取的措施可行的是(　　) A.减小外界气压 B.从U形管的右管向内加水银 C.把U形管的右管向上移动 D.把U形管的右管向下移动 D 解析:为使两管内水银面一样高,左管中空气的压强减小,由气体的压强与体积成反比,气体的体积要增大,右管必须向下移动,D正确。 4.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,气缸内封住一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,重力加速度为g,则封闭气体的压强为(　　)   A.p=p0+　　　　　　 B.p=p0+ C.p=p0- D.p= 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-,故应选C。 六 课时作业 巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 [A组　基础巩固练] 1.伽尔顿板可以演示统计规律。如图所示,让大量小球从上方漏斗形入口落下,则下图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是(　　) 13 C 2.关于气体分子的运动情况,下列说法中正确的是(　　) A.某一时刻具有任意速率的分子数目是相等的 B.某一时刻一个分子速度的大小和方向是偶然的 C.某一温度下,大多数气体分子的速率不会发生变化 D.分子的速率分布毫无规律 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 B 解析:具有某一速率的分子数目并不是相等的,呈“中间多、两头少”的统计规律分布,故A、D错误;由于分子之间频繁地碰撞,分子随时都会改变自己的运动状况,因此在某一时刻,一个分子速度的大小和方向是偶然的,故B正确;某一温度下,每个分子的速率仍然是随时变化的,只是分子运动的平均速率不变,故C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 3.(多选)下列对气体分子运动的描述正确的是(　 　) A.气体分子的运动是杂乱无章的没有一定的规律 B.气体分子间除相互碰撞外,几乎无相互作用 C.大量气体分子的运动符合统计规律 D.气体之所以能充满整个空间,是因为气体分子间相互作用的引力和斥力十分微弱,气体分子可以在空间自由运动 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 BCD 解析:气体分子间距离很大,相互作用的引力和斥力很弱,能自由运动;气体分子的运动是杂乱无章的,但大量气体分子的运动符合统计规律,故A错误,B、C、D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 4.如图所示,横坐标v表示分子速率,纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。图中曲线能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是(　　)   A.曲线①　　　　　　　　 B.曲线② C.曲线③ D.曲线④ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 D 解析:根据麦克斯韦气体分子速率分布规律可知,某一速率范围内分子数量最大,速率过大或过小的数量较小,曲线向两侧逐渐减小,曲线④符合题意,选项D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 5.(多选)对一定质量的理想气体,下列说法正确的是(　　) A.体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大 B.温度不变,压强减小时,气体的密度一定减小 C.压强不变,温度降低时,气体的密度一定减小 D.温度升高,压强和体积都可能不变 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 AB 解析:根据气体压强的微观解释可知,体积不变,分子的密集程度不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大;温度不变,气体分子的平均动能不变,压强减小时,气体分子的密集程度减小,气体体积增大,气体的密度减小;压强不变,温度降低时,气体分子的平均动能减小,则气体分子的密集程度增大,体积减小,气体密度增大;温度升高,压强、体积中至少有一个发生改变。综上所述,正确选项为A、B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 6.(多选)我们知道,气体分子的运动是无规则的,每个分子运动的速率一般是不同的,但大量分子的速率分布却有一定的统计规律。图中描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线,两条曲线对应的温度分别为T1和T2,则下列说法正确的是(　　) A.T1<T2 B.T1>T2 C.两曲线与横轴所围图形的“面积”相等 D.两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 AC 解析:由于气体的温度越高,速率较大的分子所占的比例越大,故T1<T2,A正确,B错误;分子总数目是一定的,故图线与横轴所围图形的“面积”是100%,故两个图线与横轴所围图形的“面积”是相等的,C正确,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 7.夏天开空调,冷气从空调中吹进室内,则室内气体分子的(　　) A.热运动剧烈程度加剧 B.平均动能变大 C.每个分子速率都会相应地减小 D.速率小的分子数所占的比例升高 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 D 解析:冷气从空调中吹进室内,室内温度降低,分子热运动剧烈程度减小,分子平均动能减小,即速率小的分子数所占的比例升高,但不是每个分子的速率都减小,D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 8.关于气体的压强,下列说法正确的是(　　) A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大 B.气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大 C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大 D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 D 解析:气体的压强在微观上与两个因素有关:一是气体分子的平均动能,二是气体分子的密集程度,密集程度或平均动能增大,都只强调问题的一方面,也就是说,平均动能增大的同时,分子的密集程度可能减小,使得压强可能减小;同理,当分子的密集程度增大时,分子的平均动能也可能减小,气体的压强变化不能确定,故选D。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 [B组　综合强化练] 9.(多选)如图所示,导热的气缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体(分子势能可忽略)封闭在气缸中,气缸的内壁光滑。现有水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,在此过程中如果环境保持恒温,下列说法正确的是(　　) A.每个气体分子的速率都不变 B.气体分子平均动能不变 C.水平外力F逐渐变大 D.气体内能减少 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 BC 解析:温度不变,分子的平均动能不变,分子的平均速率不变,但并不是每个分子的速率都不变,B对,A错;由气体的压强与体积成反比知,体积增大,压强减小,活塞内外的压强差增大,水平拉力F增大,C对;由于温度不变,分子的平均动能不变,又分子势能可忽略,则气体内能不变,D错。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 10.(多选)关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系,下列说法正确的是(　　) A.温度升高时,气体分子的平均速率增大 B.温度相同时,各种气体分子的平均速率都相同 C.温度相同时,各种气体分子的平均动能相同 D.温度相同时,各种气体的内能都相同 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 AC 解析:温度升高,气体分子的平均动能增大,气体分子的平均速率增大,选项A正确;温度相同时,一定质量的各种理想气体平均动能相同,但由于是不同气体,分子质量不同,所以各种气体分子的平均速率不同,选项C正确,B错误;各种理想气体的温度相同,只说明它们的平均动能相同,气体的内能大小还和气体的分子数有关,选项D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 11.如图所示为装有食品的同一密封包装袋在不同物理环境下的两张照片,甲图摄于压强为p0、气温为18 ℃的环境下,乙图摄于压强为0.9p0、气温为10 ℃的环境下,其中p0为标准大气压,下列说法中正确的是(　　)   A.甲图包装袋内气体的压强小于乙图中袋内气体压强 B.乙图包装袋内气体的压强小于甲图中袋内气体压强 C.图中包装袋鼓起越厉害,袋内单位体积的气体分子数越多 D.图中包装袋鼓起越厉害,袋内气体分子的平均动能越大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 B 解析:由题图可知,乙图包装袋鼓起厉害,袋内气体体积增大,且温度降低,根据气体压强的微观意义,单位体积内气体分子数减少,气体分子运动的平均动能减小,则袋内气体的压强减小,故B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 12.求图中被封闭气体A的压强。其中(1)(2)(3)图中的玻璃管内都装有水银,(4)图中的小玻璃管浸没在水中。大气压强p0=76 cmHg。(p0=1.01×105 Pa,g=10 m/s2,ρ水=1×103 kg/m3) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 答案:(1)66 cmHg　(2)71 cmHg　(3)81 cmHg　(4)1.13×105 Pa 解析:(1)pA=p0-ph=76 cmHg-10 cmHg=66 cmHg。 (2)pA=p0-ph=76 cmHg-10sin 30° cmHg=71 cmHg。 (3)pB=p0+=76 cmHg+10 cmHg=86 cmHg, pA=pB-=86 cmHg-5 cmHg=81 cmHg。 (4)pA=p0+ρ水gh=1.01×105 Pa+1×103×10×1.2 Pa=1.13×105 Pa。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 [C组　培优选做练] 13.用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管,用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体,移动活塞改变气体的体积和压强,气体体积由注射器刻度读取,气体压强由压强传感器读取。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 (1)下列说法正确的是　　　　。  A.气体的压强和体积必须用国际单位 B.在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力 C.移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 D.若实验中连接传感器和注射器的软管脱落,可以立即接上继续实验 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 (2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同,最主要的原因是　　　　　　　　。  (3)某小组实验操作无误,但根据测得的数据作出V-图像不过坐标原点,如图乙所示,图中V0代表　　　　的体积。  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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 解析:(1)本实验研究气体的压强和体积的比例关系,单位统一即可,不需要采用国际单位,故A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D错误。 (2)交流实验成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不相同,是因为密封的气体质量不同。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 (3)理论上,根据实验数据画出的V-图线应是过坐标原点的直线。在实际的实验过程中实验操作规范正确,根据实验数据画出的如题图乙所示的V-图线不过坐标原点,该图线的方程为V=k·-V0,说明注射器中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积,结合实验的器材可知,图中V0代表压强传感器与注射器之间气体的体积。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 13 $$