第2节 气体的等容变化和等压变化
主备人：王富根
一、教学目标
．物理知识要求：
（1）知道什么是气体的等容变化过程；
（2）掌握查理定律的内容、数学表达式；理解p-t图象的物理意义； （3）知道查理定律的适用条件； （4）会用分子动理论解释查理定律。
．通过演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和实验研究能力。
．培养学生运用数学方法解决物理问题的能力——由图象总结出查理定律。 二、重点、难点分析
．查理定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。
．气体压强和摄氏温度不成正比，压强增量和摄氏温度成正比；气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强，这些内容易混淆。
三、教具
．引入新课的演示实验
带有橡皮塞的滴液瓶、加热装置。
．演示一定质量的气体保持体积不变时，压强与温度的关系
查理定律演示器、水银气压计、搅棒、食盐和适量碎冰、温度计、保温套、容器。
【典型例题1】在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气, 一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接, 重物和活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为10 cm,如果缸内空气变为0℃, 问
①重物是上升还是下降？
②这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦
解: ①缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升.
②分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2, 气体初态体积V1=10S cm3, 温度T1=373 K, 末态温度T2=273 K, 体积设为V2=hScm3 (h为活塞到缸底的距离)
据
V1T1 可得h =7.4 cm V2T2则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6 cm
【典型例题2】如图所示，一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成，各有一个活塞且用细杆相连，上、下分别封有两部分气体A和B，两活塞之间是真空，原来活塞恰好静止，两部分气体的温度相同，现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度，则（ B C ）
（A）两活塞将静止不动 （B）两活塞将一起向上移动
（C）A气体的压强改变量比B气体的压强改变量大 （D）无法比较两部分气体的压强改变量的大小
A C B
气体的等容变化和等压变化
班级 姓名
1.下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ ） P P P P t/0C T T T O O -273 O O A B C D
2.一个密闭的钢管内装有空气，在温度为200C时，压强为1atm，若温度上升到800C，管内空气的压强为（ ）
A、4atm B、1atm/4 C、1.2atm D、5atm/6
3.一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为270C，则温度的变化是（ ）
A、升高450K B、升高了1500C C、升高了40.50C D、升高了4500C
4.水平放置，粗细均匀，两侧都封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为两部分如图所示，将玻璃管温度均匀升高的过程中，水银柱将（ ）
A、 向右移动 B、向左移动
B、 始终不动 D、以上三种情况都有可能
5.一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是（ ）
A、温度每升高10C，压强的增加是原来压强的1/273 B、温度每升高10C，压强的增加是00C时压强的1/273 C、气体压强和热力学温度成正比 D、气体压强与摄氏温度成正比
6.一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图1所示，其体积的大小关系是 。
V1 P1 P V
V2 P2
V3 O 图1
T O 图2
P3 T
7.图2中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是 。
8.灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm，生产过程中在20℃下给该种灯泡充气，灯泡内气体的压强至多能充到 。
9.在密闭容器中，当气体的温度升高1K时，气体的压强比原来增加了0.4%，则容器中气体原来的温度为
10.设大气压强保持不变，当室温由60C升高到270C时，室内的空气将减少 %。
B 11.如图所示，竖直放置，粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银，将空气隔成
A、B两部分，若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度，则管内的水银柱
h 将向 方向移动。
A
12.如图3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（ ） V P B A A、PA＞PB B A B、PC＜PB C C T T C、PA＞PC O O D、PC＞PB 图3 图4
13.如图4所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由图象可知（ ）
A、VA＝VB B、VB＝VC C、VB＜VC D、VA＞VC
14.如图所示，气缸Ａ中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，Ｂ上放一重物Ｃ，Ｂ与Ｃ的总量为Ｇ，大气压为Ｐ0。当气缸内气体温度是20℃时，活塞与气缸底部距离为h1；当气缸内气体温度是100℃时活塞与气缸底部的距离是多少？
C
B A
15.上端开口的玻璃管竖直放置，其横截面积为0.10cm2,管中有一段长15cm的水银柱将一些空气封闭在管中，此时气体的温度为27oC，当温度升高到30 oC时，为了使气体的体积不变，需要再注入多少克水银？（设大气压为75cmHg ,水银密度13.6g/cm3）
16.如图所示，A是容积很大的玻璃容器，B是内径很小的玻璃管，B的左端与A相通，右端开口，B中有一段水银柱将一定质量的空气封闭在A中，当把A放在冰水混合物中时，B的左管比右管中水银高30 cm；当B的左管比右管的水银面低30 cm时，A中气体的温度是多少？(设大气压强p0=760 mmHg)
1.CD 2.C 3.B 4.B 5.BC 6.V3>V2>V1 7.P3>P2>P1 8.0.38atm 9.250K 10.7% 11.上 12. D 13. B 14.1.27h1 15.1.2g 16.629K
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