气体实验定律

一、气体实验定律

1、玻意耳定律

（1）内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比；或者说压强跟体积的乘积是不变的。

玻意耳定律是实验定律，不论什么气体，只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这个定律。

（2）数学表达式：  p₁V₁=p₂V₂或pV=恒量

（3）等温线（P-V图像如图）：

2、查理定律

（1）内容：体积不变时，一定质量气体的压强与热力学温度成正比。

查理定律是个实验定律。不论什么气体，只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这个定律。

（2）数学表达式：

（3）等容线（P-T图像）：

2、盖·吕萨克定律

（1）内容：压强不变时，一定质量气体的体积与热力学温度成正比。

盖·吕萨克定律是个实验定律。不论什么气体，只要符合压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的条件，都近似地符合这个定律。

（2）数学表达式：

（3）等压线（V-T图像）：

【典型例题】

例1、一个气泡从水底升到水面时，它的体积增大为原来的3倍，设水的密度为ρ=1×10³kg/m³，大气压强p₀=1.01×10⁵Pa，水底与水面的温度差不计，求水的深度．取g=10m/s²．

例2、要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm，则在20℃下对瓶子充气时，瓶内压强最多为多少？瓶子的热膨胀不计．

例3、内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×l0⁵Pa、体积为2.0×l0^-3m³的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃．

(1)求气缸内气体的最终体积；

(2)在p－V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化．(大气压强为1.0×l0⁵Pa)

【反馈练习】

1、两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空，球形容器的半径为R，大气压强为p，使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离，应施加的力F至少为[　　 ]

A、4πR²p　    B、2πR²p       C、πR²p       D、πR²p

2、一个气泡从水面下40m深处升到水面上，假定水的温度一定，大气压强为76cmHg，则气泡升到水面时的体积约为原来的[　　 ]

A、3倍　　　　　B、4倍　　　　C、5倍　　　　D、5.5倍

3、密闭容器中装有某种理想气体，当温度从t₁=50℃升到t₂=100℃时，气体的压强从p₁变化到p₂，则[　　]

A、p₂/p₁=2    　 B、p₂/p₁=1/2        C、p₂/p₁=1   　 D、1＜p₂/p₁＜2

4、一定质量的气体，处于平衡状态I，现设法使其温度降低而压强增大，达到平衡状态  II，则[     ]

   A、状态I时气体的密度比状态II时的大

   B、状态I时分子的平均动能比状态lI时的入

   C、状态I时分子间的平均距离比状态II时的大

   D、状态I时每个分子的动能都比状态II时的分子的平均动能大

5、竖直的玻璃管，封闭端在上，开口端在下，中间有一段水银，若把玻璃管稍倾斜一些，但保持温度不变，则：[     ]

   A、封闭在管内的气体压强增大    B、封闭在管内的气体体积增大

   C、封闭在管内的气体体积减小    D、封闭在管内的气体体积不变

6、如图所示，两端开口的U形玻璃管中，左右两侧各有一段水银柱，水银部分封闭着一段空气，己知右侧水银还有一段水平部分，则：

(1)若向右侧管中再滴入少许水银，封闭气体的压强将            ．

(2)若向左侧管中再滴入少许水银，封闭气体的压强将            ，右侧水银的水平部分长度变              

7、(1)下图中甲、乙均匀玻璃管中被水银封闭的气体压强分别为P₁、P₂、P₃，己知大气压

  为76cmHg，h_l=2cm，h₂=3cm，求P₁、P₂、P₃各为多少?

 

(2)如图设气缸的质量为M，横截面为S，活塞的质量为m，当气缸搁于地上时，里面气体的压强为____．当通过活塞手柄提起气缸时，被封闭的气体的压强为____．(已知大气压强为p₀)

8、盛有氧气的钢瓶，在室内(17℃)测得瓶内氧气的压强是9.31×10⁶Pa当把钢瓶搬到温度是-13℃的室外时，测得瓶内氧气的压强变为8.15×10⁶Pa．试问钢瓶是否漏气？为什么？

9、如图所示，截面积S=0.01m²的气缸内有一定质量的气体被光滑活塞封闭．已知外界大气压p₀=10⁵Pa，活塞重G=100N．现将气缸倒过来竖直放置，设温度保持不变，气缸足够长．求气缸倒转后气体的体积是倒转前的几倍？

10、如图所示，一端封闭横截面积均为S、长为b的细管弯成L形，放在大气中，管的竖直部分长度为a，大气压强为P₀，现在开口端轻轻塞上质量为m，横截面积也为S的小活塞。（厚度不计）放手后，小活塞在沿管缓慢下移的过程中，保持密闭空气柱的质量和温度均不变，小活塞与管壁的摩擦不计。求：欲使小活塞能在竖直管内某位置处于静止状态，则a应满足的条件是什么？

11、用托里拆利实验测大气压强时，管内混入少量空气，因此示数不准．当大气压强为75cmHg时，示数为74.5cmHg，这时水银柱上部空气柱长22cm．当气压计示数为75.5cmHg时，实际大气压强多大？

12、（08年新课标）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。

第二篇：气体实验定律及气态方程的应用

气体实验定律及气态方程的应用

执教人：七宝中学  刘树田

时间：20##-11-13

班级：高三（1）

【设计思想】前面几节课分别复习了气体三定律和气态方程，本节课则是三个实验定律及气态方程的综合应用。尽管这是一节物理规律综合应用的习题课，但不拟追求量的多少，而是追求质的高低，并尽可能体现学科的教育价值。所以在问题的选择上体现趣味性、实践性及人文性；在问题的解决上体现学生的主体性和过程性，尽可能让学生经历问题解决的过程，最后引导学生总结出解决气体问题的一般策略。

【教学目标】

知识与技能：通过具体问题的讨论和解决，进一步理解气体实验定律及气态方程。

过程与方法：经历将实际情景转化为物理情景的过程，在“转化”过程中体会理想化思想，提高物理建模的能力。

情感、态度与价值观：在问题解决过程中，体会气体定律的应用价值，感悟物理与生活、社会的密切联系，激发学习物理的兴趣和动力。

【教学重点】情景转化、建立模型

【教学用具】泥娃娃、视频课件等

【教学流程】

【教学过程】

【教学反思】