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高中物理 选修3 3 鲁科版 第4章气体第1节气体实验定律 第1课时 一 气体的状态1 状态参量 物理学中研究气体的性质时 通常用气体的 和这三个物理量来描述气体的状态 2 研究方法 控制一个参量不变 研究另外两个变量之间关系的方法叫做法 压强 温度 体积 控制变量 二 玻意耳定律 玻意耳 马略特定律 1 内容 的气体 在温度的条件下 压强与体积成 2 公式 pv c或p1v1 3 条件 气体的一定 保持不变 一定质量 保持不变 反比 p2v2 质量 温度 4 图象 想一想如图4 1 1所示 为同一气体在不同温度下的等温线 t1和t2哪一个大 答案t1大于t2 因为体积相同时 温度越高 压强越大 图4 1 1 一 气体压强的求法1 液柱封闭气体等压法 同种液体在同一深度液体的压强相等 在连通器中 灵活选取等压面 利用两侧压强相等求解气体压强 如图4 1 2甲所示 同一液面c d两处压强相等 故pa p0 ph 如图4 1 2乙所示 m n两处压强相等 故有pa ph2 pb 从右侧管看 有pb p0 ph1 图4 1 2 2 活塞封闭气体选与封闭气体接触的液柱或活塞为研究对象 进行受力分析 再利用平衡条件求压强 如图4 1 3甲所示 气缸截面积为s 活塞质量为m 在活塞上放置质量为m的铁块 设大气压强为p0 试求封闭气体的压强 图4 1 3 例1 如图4 1 4所示 竖直放置的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10cm 水银柱b两个液面间的高度差h2为5cm 大气压强为75cmhg 求空气柱a b的压强分别是多少 答案65cmhg60cmhg 图4 1 4 解析设管的截面积为s 选a的下端面为参考液面 它受向下的压力为 pa h1 s 受向上的大气压力为p0s 由于系统处于静止状态 则 pa h1 s p0s 所以pa p0 h1 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h2的上表面处的压强等于pb 则 pb h2 s pas 所以pb pa h2 65 5 cmhg 60cmhg 借题发挥 1 在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强p gh时 应特别注意h是表示液面竖直高度 不一定是液柱长度 2 特别注意大气压强的作用 不要漏掉大气压强 图4 1 5 例3 2014 重庆理综 如图图4 1 6为一种减震垫 上面布满了圆柱状薄膜气泡 每个气泡内充满体积为v0 压强为p0的气体 当平板状物品平放在气泡上时 气泡被压缩 若气泡内气体可视为理想气体 其温度保持不变 当体积压缩到v时气泡与物
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