高中物理 第2章 第8节 气体实验定律Ⅱ学案 粤教版选修33.docx
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高中物理第2章第8节气体实验定律Ⅱ学案粤教版选修33
2019-2020年高中物理第2章第8节气体实验定律（Ⅱ）学案粤教版选修3-3
1．了解一定质量的气体的等容变化与等压变化．
2．知道查理定律与盖—吕萨克定律的表达式及适用条件．
3．理解p-T图象与V-T图象的物理意义．
4．会运用气体变化规律解决实际问题．
1．在探究查理定律的实验中，研究对象是锥形瓶内的密封气体，研究它的压强和热力学温度的关系，实验得到的p-T图线是一条过原点的直线．
2．如图所示，是一定质量气体的等容线，若气体从状态A变化到状态B，则变化过程可表达为
＝
＝
.
3．如图所示，是一定质量气体的等压线，这说明体积与热力学温度成正比，若气体从状态A变化到状态B，则其变化过程可表示为
＝
＝
.
4．严格来讲，三个实验定律仅适用于理想气体，但对于实际气体，在压强不太大，温度不太低的条件下，近似符合气体实验定律．
5．气体的三个实验定律都可以从分子动理论的观点来定性解释，都是从压强的微观意义入手的，体积对应于微观量的分子密集程度，温度对应微观量的分子的平均动能，这样，就可以分析压强、体积、温度三个状态参量中，一个参量不变时，另外两个参量的变化规律．
1．（多选）描述一定质量的气体等容变化A到B过程的图象是（CD）
解析：
等容变化时，p-T图象为正比例函数，故A、B错误；pt图象为一次线性函数．故C、D正确．
2．一定质量的理想气体的pt图象如下图所示，在气体由状态A变化到状态B的过程中，体积（D）
A．一定不变
B．一定减小
C．一定增加
D．不能判定怎样变化
解析：
图中横坐标表示的是摄氏温度t.若BA的延长线与t轴相交在－273℃，则表示A到B过程中体积是不变的．但是，由图中无法做出这样的判定．
3．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是（B）
A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍
B．气体的热力学温度升高到原来的二倍
C．气体的摄氏温度降为原来的一半
D．气体的热力学温度降为原来的一半
解析：
一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即
＝
，得T2＝
＝2T1，B正确．
4．描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是下图中的哪些（D）
解析：
等容变化的过程的pt图在t轴上的交点坐标是（－273℃，0），D正确．
5．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上．其原因是，当火罐内的气体（B）
A．温度不变时，体积减小，压强增大
B．体积不变时，温度降低，压强减小
C．压强不变时，温度降低，体积减小
D．质量不变时，压强增大，体积减小
解析：
体积不变，当温度降低时，由查理定律
＝C可知，压强减小，故B项正确．
6．对于一定量的某种理想气体，若用N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数，则（C）
A．当体积减小时，N必定增加
B．当温度升高时，N必定增加
C．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
D．当压强不变而体积和温度变化时，N可能不变
解析：
由于气体压强是由大量气体分子对器壁的碰撞作用而产生的，其值与分子密度及分子平均速率有关；对于一定质量的气体，压强与温度和体积有关．若压强不变而温度和体积发生变化（即分子密度发生变化时），N一定变化，故C正确、D错误；若体积减小且温度也减小，N不一定增加，A错误；当温度升高，同时体积增大时，N也不一定增加，故B错误．
7．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V－T图象，由图象可知（D）
A．pA＞pBB．pC＜pB
C．VA＜VBD．pA＜pB
解析：
由图象可知
＝
，所以，B点和C点的压强相等．A点和B点的体积相同．TB>TA，所以pB>pA.故D选项正确．
8．如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管中水柱上升，则外界大气的变化可能是（A）
A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变
C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小
解析：
设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压为p′，则p′＝p＋ρgh，且玻璃泡中气体与外界大气压温度相同，液柱上升，气体体积减小，根据理想气体状态方程
＝C可知，
变大，即
变大，B、C、D三项均不符合要求，A正确．
9．如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强（A）
A．逐渐增大B．逐渐减小
C．始终不变D．先增大后减小
解析：
在VT图象中，各点与坐标原点连线的斜率的倒数表示压强的大小．斜率越小，压强越大．
10．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（D）
A．当气体温度升高，气体的压强一定增大
B．当气体温度升高，气体的内能可能增大也可能减小
C．当外界对气体做功，气体的内能一定增大
D．当气体在绝热条件下膨胀，气体的温度一定降低
解析：
理想气体温度升高时，气体的内能一定增大，但是压强不一定增大．当外界对气体做功时，若气体同时向外放热，则气体的内能不一定增大，而气体在绝热条件下膨胀时，气体对外做功，却不吸热也不放热，气体的内能一定减小，温度一定降低．
2019-2020年高中物理第2章第9节实验：
练习使用多用电表课后强化演练（含解析）新人教版选修3-1
一、选择题
1．如图所示的四个欧姆表的表盘示意图中，可能正确的是（ ）
解析：
欧姆表表盘不均匀且为反刻度，故C正确．
答案：
C
2．关于欧姆表及其使用中的问题，下列说法正确的是（ ）
A．接表内电源负极的应是黑表笔
B．换挡后，都要重新调节调零电阻，使指针指向右边“0”刻度处
C．表盘上所标明的电阻阻值刻度是均匀的
D．表盘刻度最左边所表示的电阻阻值为零
解析：
由欧姆原理图可知A选项错误；换挡后必须重新调零，B选项正确；由欧姆表原理I＝
，由于I与Rx不成正比，C选项错误；由I＝
可知，Rx＝∞时，I＝0，故D选项错误．
答案：
B
3．在用欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡位测量一个电阻时，发现表针偏角极大，正确的判断和做法是（ ）
A．这个电阻值较小
B．这个电阻值较大
C．为较准确地测量电阻，应换用“×1”挡位，重新测量
D．为较准确地测量电阻，应换用“×100”挡位，重新测量
解析：
指针偏角极大，说明电阻值较小，应换小倍率才能使指针偏到中央位置附近，AC正确．
答案：
AC
4．用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法中错误的是（ ）
A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好
C．待测电阻若是连在电路中，应当把它先与其他元件断开后再测量
D．使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到“OFF”挡
解析：
用多用电表欧姆挡测电阻时，测量前必须调零，测量完一个电阻再用来测其他电阻，换挡时必须重新调零，若不换挡，则不需要重新调零，故A选项错误；测量电阻时，应将电阻与其他元件断开，不能用手将两表笔与待测电阻两端捏在一起，这样会把人体电阻与待测电阻并联在一起，特别是测大电阻时误差很大，故B选项错误，C选项正确；D选项正确．
答案：
AB
二、非选择题
5．（xx·宿州一模）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：
待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：
（1）仪器连线如图1所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为_________（填“红”或“黑”）色．
（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为_________Ω.电流表的读数为_________mA，电阻箱的读数为_________Ω.
（3）计算得到多用电表内电池的电动势为_________V．（保留3位有效数字）
解析：
（1）多用电表作为欧姆表使用，测电阻时，内部电池的正极和黑表笔相连，负极和红表笔相连，保证电流从黑表笔流出欧姆表，从红表笔流入欧姆表，图中b表笔和电流表的负接线柱相连，则表笔a为黑表笔，b为红表笔．
（2）多用电表测电阻时读数是表盘示数与倍率的乘积，分析图2（a）可知，多用电表的读数为14×1Ω＝14Ω；电流表量程为60mA，最小分度值为1mA，估读一位，读数为53.0mA；电阻箱各旋钮示数与对应倍率的乘积之和是电阻箱示数，读数为4×1＋6×0.1＝4.6Ω.
（3）根据欧姆表的工作原理可知，×1Ω挡时，欧姆表的中值电阻R中＝R内＝15Ω，此时外电路电阻为R外＝14Ω，电流为I＝53.0mA，根据闭合电路欧姆定律得，E＝I（R外＋R内），代入数据解得，E≈1.54V.
答案：
（1）黑
（2）14.0 53.0 4.6 （3）1.54
6．如图甲所示为一黑箱装置，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接盒内电池的正极．
（1）为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻．
②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压．
③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流．
你认为以上测量中不妥的有：
________（填序号），理由是____________________________________．
（2）若他用多用电表测其电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“________”（填“×100”或“×1”）挡位；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段电阻丝的电阻为________Ω.
解析：
（1）测量中不妥的有：
①、③，理由是：
①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻；③用电流挡直接测量可能会造成电源短路．
（2）多用电表用欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；图中所示读数为12Ω.
答案：
（1）①、③ ①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻；③用电流挡直接测量可能会造成电源短路
（2）×1 12
7．（xx·北京六十七中期中）用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.
请根据下列步骤完成电阻测量：
（1）旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线．
（2）将K旋转到电阻挡“×100”的位置．
（3）将插入“＋”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________（填“0刻线”或“∞刻线”）．
（4）将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量．
A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准．
解析：
（1）使用前需要机械调零，旋动部件S.
（3）测电阻时还需要红黑表笔短接，欧姆调零，旋动部件T，使指针对准电阻的0刻线．
（4）当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须让指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC．
答案：
（1）S （3）T 0刻线 （4）ADC
8．（xx·武汉模拟）在练习使用多用电表的实验中：
（1）某同学用多用电表测量电阻，其欧姆挡的电路如图甲所示，若选择开关处在“×100”挡时，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值，指针位于图乙所示位置，则Rx＝_________Ω.
（2）若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确的使用方法再测上述Rx，其测量结果与原结果相比将_________（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）某同学利用图甲中的器材设计了一只欧姆表，其电路如图丙所示．
①关于该欧姆表，下列说法正确的是_________．
A．电阻刻度的零位在表盘的右端
B．表盘上的电阻刻度是均匀的
C．测量前，不需要红、黑表笔短接调零
D．测量后，应将开关S断开
②某同学进行如下操作：
当Rx未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏．当Rx接入A、B表笔之间时，若电流表的指针指在表盘的正中央，则待测电阻Rx的阻值为_________．已知电流表的内阻为Rg，电池的内阻为r，可变电阻接入电路的阻值为R.
解析：
（1）利用欧姆表测电阻时，首先要看选择开关的档位，然后读取表盘指针示数，欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数，本题中被测电阻的阻值为Rx＝（7×100）Ω＝700Ω.
（2）根据欧姆表的工作原理分析，如图甲所示，设欧姆表电源电动势为E，内阻为r，满偏电流为Ig，电流表内阻为Rg，可调电阻为R，根据闭合电路欧姆定律得，Ig＝
，电源电动势变小，内阻变大，需要重新调节电阻R，使满偏电流Ig不变，测量电阻Rx时，I＝
，则电流I变小，电流偏角变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数变大，测量值大于真实值．
（3）①分析图丙中的电路结构，该欧姆表通过并联电路测电阻，测量电阻前，开关S闭合，红、黑表笔断开，调节电阻R，使电流表满盘，当红、黑表笔短接时，被测电阻为零，此时电流表被短路，示数为零，指针在表盘最左侧，故A选项错误；被测电阻Rx和电流表并联后，再和可调电阻R串联，根据闭合电路欧姆定律可知，被测阻值Rx和电流I不是线性变化关系，表盘上的电阻刻度不均匀，故B选项错误；测量前，不需要红、黑表笔短接调零，故C选项正确；测量后，为了使电流表停止工作，节省电源能量，应将开关S断开，故D选项正确．故选CD．
②被测电阻Rx未接入时，闭合开关S，将红、黑表笔分开时，调节可变电阻，使电流表满偏，根据闭合电路欧姆定律得，Ig＝
；
被测电阻Rx接入时，电流表的指针指在表盘的正中央，根据闭合电路欧姆定律得，
＝
，联立解得，Rx＝
.
答案：
（1）700
（2）变大 （3）①CD ②
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