玻意耳定律及应用

1、二、 玻意耳定律及应用 学号 姓名 【知识要点】一、玻意耳定律1内容： 。2表达式： 。3适用范围： 。4等温图线：如图，在p-v坐标系中的图像是双曲线的一支。*两条曲线分别表示同一气体在不同温度下的等温变化， t1 和t2的大小关系是 。*二、从分子动理论和能量的角度对玻意耳定律的理解1从分子运动论角度理解：温度不变，说明分子平均动能不变，若体积增大，分子密度减小，因此压强减小；同样，体积减小，表明分子密度增大，而温度不变，分子平均动能不变，因此压强增大。2从能量的角度理解：考虑气体分子之间无作用力，因此分子势能忽略不计，一定质量的气体温度不变，分子平均动能不变，说明气体内能不变，若体积增大

2、，则气体对外做功，因此气体此过程吸收热量，且吸收的热量等于对外做功的值；若体积减小，则外界对气体做功，由于气体内能不变，因此此过程气体放出热量，且做功的值等于此过程中放出的热量。三、玻意耳定律的应用1应用玻意耳定律时要注意前提条件：气体的 一定 ； 气体的 保持不变。*2充气和抽气问题。充气问题：一容器体积为v0，装有压强为p0的理想气体，现用容积为v的气筒对其打气，已知外界大气压强为p0，则打n次后容器内压强为 。抽气问题：如右图所示，一容器体积为v0，装有压强为p的理想气体，现用容积为v的抽气筒对其抽气，求抽n次后容器内压强为多少？3液柱移动问题。问题一：一上端封有一定质量气体的玻璃管插在

3、水银槽中（如右图所示），如果把玻璃管绕o点缓慢旋转一定角度，则再次稳定后，管内高出槽中液面的水银的长度将 ，管内水银面与槽中水银面的高度差将 问题二：如右图所示，玻璃管上端封闭，开口的下端插在水银槽中。管内水银面高出槽内水银面h，用拉力f提着玻璃管缓慢上升少许，在此过程中（ ）a高度差h增大 b气柱长度增大 c气体压强增大 d拉力f增大4应用玻意耳定律解题的步骤：明确研究对象，确定始未状态。 找出描述气体始未状态的状态参量。用玻意耳定律建立方程 解方程求出要求的量。【典型例题】1一圆形气缸静置于地面上，如图所示，气缸桶的质量为m，活塞的质量为m，活塞面积为s，活塞距缸底距离为l，大气压强为p0

4、，不计一切摩擦且温度保持不变，现将活塞缓慢上提，问活塞上移多少气缸将离开地面？2在一个长为l=25cm，半径r=1cm的玻璃管的一端堵一个塞子，而从另一端插入一个活塞，慢慢地推动活塞，当活塞推进距离为d=8cm时，塞子飞出去，如果在这个过程中温度不变，问在塞子飞出瞬间，塞子与管壁间的摩擦力为多大？（大气压强p0=1105pa。）3如右图所示，上端封闭粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽中，管内有两段空气柱和两段水银柱，空气柱长分别为l1 = 4cm，l2 = 8cm，水银柱长分别为h1 = 6cm，h2 = 66cm。大气压强p0 = 75cmhg，欲使上端空气柱长度增加2cm，并保持稳定

5、，则应将玻璃管向上提高多少？【针对练习】1如图所示，开口向下的竖直玻璃管管口有一段水银柱，把一定质量的气体封在管的上端,当玻璃管从竖直位置缓慢转过30o时,则管口端的水银柱将:（ ）a. 从管口漏出一部分; b. 不发生变化;c. 沿着管子向上移动一段距离; d. 无法确定其变化情况.2一端封闭粗细均匀的玻璃管长80cm，灌入40cm长的水银柱封闭一段气体，管水平放置时，该气柱长12cm，将管口朝下竖直放置时，水银柱将（ ）（外界大气压强为1atm）a全部流出来 b不会流出来 c流出一部分 d不能确定3在两端开口的u型管中，右侧直管内有部分空气被一段水银柱跟大气隔开，如图2所示， 若再向左管注

6、入一些水银，平衡后（ ）a左、右两管内水银面高度差增大 b.左、右两管内水银面高度差不变c右管中空气柱变长 d.右管中空气柱长度不变4一玻璃管开口朝下没入水中，在某一深度恰好静止，如图3所示。假设水面上的大气压突然降低一些，则试管的运动情况（ ） a加速上升 b加速下降 c保持静止 d无法判断5.如图所示，圆筒固定不动，活塞a的横截面积为2s，活塞b的横截面积为s，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压为p0，a、b将圆筒分成两部分，左半部分是真空，a、b之间是一定质量的气体，活塞b通过劲度系数为k的弹簧与圆筒左端相连，开始时粗筒和细筒的封闭的长度均为l，现用水平向左的力f = p0s/2作用在活塞a上，求平衡时活塞a移动的距离。（设气体温度始终保持不变）6.如图5所示，长为1m、一段开口一段