气体实验定律典型例题解析1

3eud 教育网 百万教学资源 完全免费 无须注册 天天更新 3eud 教育网 教学资源集散地 可能是最大的免费教育资源网 气体实验定律气体实验定律 1 典型例题解析典型例题解析 例例 1 把一根长 100cm 上端封闭的玻璃管 竖直插入一个水银槽中 使管口到水银面的距离恰好是管长的一半 如图 13 21 所示 求水银进入管 中的高度是多少 已知大气压强是 1 0 105Pa 解析 解析 管中的空气在管插入水银槽前 p1 p0 V1 LS 在插入水银槽后 p2 p0 g L 2 h 由于变化前后温度不变 所以可 根据玻意耳定律求解 即 p1V1 p2V2 1 0 105 1 S 1 0 105 0 5 h 13 6 104 1 h S h 2m 或 h 0 25m 因为管长只有 100cm 2m 显然不合题意 所以水银进入管中的高度是 25cm 点拨 点拨 本题虽然是求 水银进入管中的高度 而解题中所研究的对象却 是管中的空气 题目叙述中对气体的第一状态一带而过 而突出说明第二状 态 解题时最好把两种状态都画出来 并把两种状态的参量对应地列出 例例 2 如图 13 22 所示 粗细均匀的 U 形玻璃管 右端开口 左端封 闭 管内用水银将一部分空气封闭在管中 开口朝上竖直放置时 被封闭的 空气柱长 24cm 两边水银高度差为 15cm 若大气压强为 75cmHg 问再向开 口端倒入长为 46cm 的水银柱时 封闭端空气柱长度将是多少 解析 解析 倒入水银前对封闭端的气体有 V1 SL1 24S p1 75 15 60cmHg 倒入水银后 左端水银面将上升 右端水银面将下降 设左端水银面上 升 x 则此时封闭端气柱长 L2 L1 x 24 x 此时两边水银面的高度差 h2 46 15 2x 2L2 17 3eud 教育网 百万教学资源 完全免费 无须注册 天天更新 3eud 教育网 教学资源集散地 可能是最大的免费教育资源网 此时封闭端气体的压强为 p2 75 h2 58 2L2 根据玻意耳定律 p1V1 p2V2得 24 60 L2 58 2L2 即 L22 29L2 720 0 解得 L2 45cm 舍去 L2 16cm 点拨 点拨 确定两边水银面的高度差以及由高度差求被封气体的压强是解答 本题的关键 例例 3 将两端开口的长 60cm 的玻璃管竖直插入水银中 30cm 将上端 开口封闭 而后竖直向上将管从水银中提出 再将管口竖直向上 若大气压 强为 76cmHg 求气柱长 点拨 点拨 当管从水银中取出时 有一部分水银将流出 求出此时水银柱的 长度 才能求出玻璃管开口向上时气体的压强 最后才能解决气柱长度问 题 参考答案 参考答案 23 9cm 例例 4 如图 13 23 所示 一个上下都与大气相通的直圆筒 内部横截 面的面积 S0 0 01m2 中间用两个活塞 A 和 B 封住一定质量的理想气体 A B 都可沿圆筒无摩擦地上 下滑动 但不漏气 A 的质量可不计 B 的质 量为 M 并与一劲度系数 k 5 103N m 的较长的弹簧相连 已知大气压强 p0 1 105Pa 平衡时 两活塞间的距离 L0 0 6m 现用力压 A 使之缓慢 向下 移动一定距离后 保持平衡 此时用于压 A 的力 F 5 102N 求活塞 A 向下移动的距离 假设气体温度保持不变 点拨 点拨 A 下降的距离等于气柱变短的长度和 B 下移的距离之和 以整体 为研究对象分析弹簧缩短的距离 用玻意耳定律分析密封气柱的长度的变化 可以通过画图使之形象化 参考答案 参考答案 0 3m 跟踪反馈跟踪反馈 1 一个空气泡从湖的深处冒上来 如果湖水温度处处相等 则气泡上升 过程中受到的浮力将 A 逐渐增大 B 逐渐减小 3eud 教育网 百万教学资源 完全免费 无须注册 天天更新 3eud 教育网 教学资源集散地 可能是最大的免费教育资源网 C 保持不变 D 无法确定 2 一根一端封闭的均匀玻璃管水平放置 其间有一段 21 8cm 的水银柱 将长为 30 7cm 的空气柱封闭在管中 若将玻璃管开口竖直向上时 空气柱长 度为多少 若将玻璃管开口竖直向下时 空气柱长度为多少 设外界大气压 强为 74 7cm Hg 3 在标准状况下 一个气泡从水底升到水面 它的体积增大一倍 求水 深 h g 取 10m s2 4 两端封闭的均匀细玻璃管水平放置 管的正中央有一段长 15cm 的水 银柱 其两侧的空气柱中的压强均为 72cmHg 现将玻璃管旋至竖直位置 若 欲使玻璃管中上