气体的压强和体积的关系Word格式.docx
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6.如图所示，一气竖直倒放，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在气缸达到平衡后，与原来比，则（）
A.气体的压强变大B.气体的压强变小
C.气体的体积变大D.气体的体积不变
一定态。
相
答案:
A
7.长100厘米内径均匀的细玻璃管,
一端封闭，另一端开口，当开口竖
直向上
高水银
度是
（）
A.84厘米。
B.厘米。
C.厘米。
D-厘米。
答案：
C
8.如图所示，一端封闭，一端开口截面积相同的“形管肋，管内灌银，两管内水银面高度相等，闭管力内封有一定质量的理想气体，气强为XlO^Pao今将开口端尸接到抽气机上，抽尽万管上面的空气，结水银柱产生18cm的高度差，则力管内原来空气柱长度约为（）
A・18cmB・12cmC・6cm
qb
有水体压果两
D.3cm
D
二、填空题
9.、如图所示，水平放置的一根玻璃管和儿个竖直放置的U形管内都有一段水银柱，封闭端里有一定质量的气体，图@）中的水银柱长度和图（b）、（c）、（d）中U形管两臂内水
银柱高度差均为后10cm,外界大气压强p>
=76cmHgo则四部分气体的压强分别为
仇二cmHg,cmHgtp=cmHg,cmHgo
76；
86；
66；
86
10.如图所示，（a）中U形管内液面高度差为怡液体密度为Q,大气压强为此时容器内被封闭气体的压强以为:
（b）中内壁光滑的气缸放置在水平桌面上，活塞的质量为吗，底面积为$在活塞上再放置一个质量为处的金属块，大气压强为6,则气缸内被封闭气体的压强a为o（已知重力加速度为纟）
A-pgh,Po+~T-2-
11・如图所示，总质量为於的气缸放在地面上，活塞连同手柄的质为加活塞的截面积为S,大气压强为a。
当气缸竖直放置时，气缸空气压强为o现用手握住手柄慢慢向上提，若不计摩擦
气体温度的变化，则在气缸离开地面时，气缸内气体的压强为
J1
Mg
~S~
时，用20厘米水银柱封住49厘米长的空气柱，管外大气压相当76厘米柱产生的压强，如右图所示，当开口竖直向下时，管内被封闭空气柱的长
12・如图所示，总质量庐3千克的气缸放在地面上，活塞的质量处二1千克，活塞的截面积为450厘米S大气压强为仇二1X105帕，细绳跨过滑轮一端与活塞相连，另一端连接质量处二2千克的祛码，气缸内气体的压强为,逐
渐增加狂码的质量，直至气缸刚好离开地面，此时气缸内气体的压强为,与气缸外壳所受重力相平衡的外力
是O
XlO^Pa：
XlO^Pa；
气缸内气体的压力和大气压力13.小车静止在水平直轨道上，车内固定着一玻璃管，管内水银柱长后10厘米，当小车静止时，封闭的气体柱长228厘米，如图所示，当小车启动后，空气柱长=30
厘米，水银柱长度不变，此时小车向移动，小车的加速度是米/
（大气压强73厘米汞柱，g取10米/秒J
5m/s（先用玻意耳定律求出加速后管内气压，再用牛顿第二定律求岀加速度。
）14・容积为20升的贮气筒，内贮有压强为5大气压的氢气。
在温度不变的条件下，用它给容积为1升的瘪气球充气，要使每个气球内氢气的压强都达到1大气压，则最多可充起个气球。
80（注意要保持气体质量不变要把储气罐的体积和最后丿E强latm考虑在内）
15・如图所示，圆筒形气缸中，有a、b、c三个可无摩擦滑动的活塞，在相邻两个活塞之间分别封闭着空气A和B。
当三个活塞静止时，空气A、B的体积之比为3:
1。
现对活塞&
、c分别施方向相反的力斤使活塞a向右移动3厘米，活塞c向左移动3厘米。
若温
度不变，待三个活塞再度静止时，活塞b向移动了厘米。
磁熬珮米
带刻度的注射器
左；
（分别对A、B列玻意耳定律，切A、B的压强始终相等）
三、实验题
16.
（1）右图表示用DIS探究气体的压强和体积关系
时所用的部分实验器材，其中A是传感器。
所研究的对象是注射器中被封闭的空气，它的体积可山直接读出。
|
E2"
»
鋭5巧
■
iti.s
2
IH.5
l>
3
11^5
4
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$
IH.S
1$
101.5KPa
V（休枳）
E012.气5止,勺树钓黄
%（当诲大气压）
l»
（压强）=102.00KPii
p<
«
-）
（2）进入专用软件，设定每压缩2cm录一
次数据。
所有数据记录完后，点击绘图
y,可以看到如图所示的图线，说明一定
质量的气体，当保持不变时，气
体的成反比。
（1）压强；
注射器刻度，
（2）温度；
压强与体积
17・在做“用DIS硏究温度不变时，一定质量的气
体压强与体积的关系”实验时，得到一组压强P与体积卩的数据，并计算出小7的乘积，如下表所示：
实验次数
压强p（Pa）
体积K（m3）
pKfi（Pa•m3）
L
xio23
xio5
xio5
xio-5
5
（1）实验时除需保持气体温度不变外，还需保持
气体的不变。
实验数据表明，在实验允
许的误差范围内，气体的压强P与体积y成
20.—根两端开口、粗细均匀的细玻璃管，长230cm,竖直插入水银槽中深人二10cm处，用手指按住上端，轻轻提出水银槽，并缓缓倒转，则此时管内封闭空气柱多长已知大气压A=75cmHgo
由于整个过程中气体的温度不变.由玻意耳立律：
pM二pM二pM
即
75X20S=（75-h）（30-h）S=（75+h）L3S
由前两式得：
h-105h+750=0
取合理解h=,代入得
hc=
B.气体的压强和温度的关系
1.知道一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的图象表达，B|Jp-t图像和P-T图像。
2.知道热力学温标，知道绝对零度的物理意义。
3.理解查理定律的内容，能运用查理定律求解体积不变气体，与压强、温度有关的实际问题并解释生活中的相关现象。
4.学会用DIS实验器材探究一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的规律
1.学会用DIS进行探究一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系实验的操作方法。
思考讨论该实验中安装传感器的方法、数据的最佳记录点等。
2.运用外推法建立热力学温标，并在对p-T图像分析的基础上得出查理定律。
3.能用不同图像描述同一物理过程的方法。
4.掌握利用气体实验定律处理问题的一般过程和方法。
作业5气体的压强与温度的关系（査理定律）
一、选择题
1.关于温度,下列说法中正确的是（）
A.气体的温度升高1°
C,也可以说温度升高1K；
温度下降3K,也就是温度下降5°
B.温度由摄氏温度广升至2“对应的热力学温度由7升至27
C.绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度
D.随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到
2.一定质量的气体，如果保持气体的体积不变则（）
A•气体的温度降低，压强一定变小
B•气体的温度升高，压强可能变小
C•气体的温度降低，压强一定变大
D.气体的温度变化时，压强可能不变
3*一定质量的气体在等容变化过程中，温度每升高1C,压强的增加等于它在300K时压强的（）
A.1/27
D.1/573
4.封闭在贮气瓶中的某种理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是（容器的热
膨胀忽略不计）（）
A.密度不变，压强增大B.密度不变，压强减小
C.压强不变，密度增大D.压强不变，密度减小
5.在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很
紧，不易拔出来，主要原因是（）
A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小
C.白天气温升高，大气压强变大D.瓶内气体因温度降低而压强减小
6.下列哪个是查理定律在生活生产中的实际应用（）
A・拔火罐B.用吸管喝饮料C・吹气球D.液压千
斤顶
&
、新华网上海频道消息：
连年强势的“暖冬”天气，去年再次止步上海。
2005年12月至2006年2月，上海地区的平均气温为。
C,仅比常年同期偏高。
C,达不到“暖冬”标准。
山此可知，上海地区2005年12月至2006年2月的平均气温等于K,仅
比常年同期偏高Ko
；
9.家帀白炽灯泡中充有氮气，设灯泡发光工作时灯泡中气体的平均温度为127°
C,且灯泡中气压超过个大气压灯泡将炸裂，在常温下27C下给灯泡内充氮气的压强不得超过个大气压。
10・实验室有一个氢气瓶，冬天时测得室温为10°
Co到了夏天，发现氢气瓶上的压力阀显示瓶内气体压强相比冬天时增加了陰则此时的温度为°
C。
37
11・当大气压强A=X105Pa时，把热水瓶中的热水倒掉后随手将瓶塞盖上，如果这时热水瓶内的气体的温度为90°
Co过了一段时间，山于散热，瓶内温度降为15°
Co若瓶
塞是不漏气的轻质软木塞（质量不计），瓶塞的直径为，则至少需要\的力才
能把瓶塞拔出。
21
12・某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂，这种手表是密封的，出厂时给出的参数为：
27°
C时表内气体压强为1X105Pa,在内
外压强差超过6X10P3时，手表表面玻璃可能爆裂，已知当时手表处的气温为一13°
C,则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为Pa,已知外界大气压强随高度变化而变
化，高度每上升12m大气压强降低133Pa,设海平面大气压为1XIOTa,则登山运动员此时的海拔高度约为
X101,6613（在6550到6650间均可）
13・如图所示是验证查理龙律的DIS实验。
与压强传感器相连的试管内装有密
闭的空气和与温度传感器相连的热敏元件。
（1）在一次实验中，计算机屏幕显示如
图所示的图像，所描绘的图线与纵坐标
的交点表示:
图线与
横坐标的交点所表示的温度为
°
Co
II）o
273；
C
四、计算题
14•煤气罐的不合理使用可能造成爆炸事故,1800°
C,试估算此时现场气体的压强大小。
（2）与初始状态相比，压强传感器显示°
f
的压强变化量力尸与试管内气体所降低的温度4方之间的关系图是
••零度压一
案体氏的・，
答气摄时强
假设爆炸现场的温度从30C迅速上升到
约atm
15.、玩车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低乂会造成耗油量上升。
已知某型号轮胎能在一40C-90C正常工作，为使轮胎在此温度范圉内工作时的最高胎压不超过atm,最低胎压不低于atm,那么，在t=20C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）
由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。
设在A=293K充气后的最小胎压为冗沅，最大胎圧为凡沪依题意，当7；
=233K时胎压为根据查理定律
即
233293
解得：
P^=
当Z=363K是胎压为P2=o根据查理定律
^2_^nax出J3・5二Enin
T「T「363"
293
p^=
16.
一定量映泡内
有AiSHT一种测温装置，其结构如图所示。
玻璃泡A内封有气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反气体的温度，即环境温度，并可山B管上的刻度直接读出。
设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。
（1）在标准大气压下对B管进行温度刻度（标准大气压相当于76厘米水银柱的压强）。
已知当温度t.=2VC时，管内水银面高度拒=16厘米，此高度即为27°
C的刻度线。
问t=O°
C的刻度线在x为多少厘米处
（2）若大气压已变为相当于75厘米水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27°
C,问此时实际温度为多少
1）为等容过程，有p=Tp/I\①
以P1=76-16=60厘米水银柱，L=273+27=300K,T=273K
代入上式，得戸=厘米水银柱
x=76-=厘米
（2）此时A泡内气体压强p'
=75—16=59厘米水银柱
实际温度：
T'
=p'
T’/pi代入数据：
T‘=295K=22°
17.如图所示，圆柱形气缸倒置在水平粗糙的地面上，气缸内部封有一定质量的空气，气缸质量为10kg,缸壁厚度可不计，活塞质量为5ks其横截面积为50cmS活塞与缸壁间的摩擦不计。
当缸内气体温度为27C时，活塞刚好与地面相接触，但对地面无压力。
现对气缸传热，使缸内气体温度升高。
问：
当气缸对地面无压力时，缸内气体温度是多少摄氏度（已知大气压强A=X105Pa）
127°
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