高中物理 模块要点回眸 第10点 气体实验三定律的比较素材 教科版选修3-3（通用）VIP

1、第10点气体实验三定律的比较 定律名称玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律控制变量质量一定温度不变质量一定体积不变质量一定压强不变研究变量压强与体积压强与温度体积与温度变量关系成反比成正比成正比公式表达pV常量p1V1p2V2常量常量图像表达说明：(1)三定律的实验条件都要求压强不太大，温度不太低；(2)查理定律和盖吕萨克定律中的温度必须使用热力学温度.对点例题长为100 cm的内径均匀的细玻璃管，一端封闭，一端开口，当开口竖直向上时，用20 cm水银柱封住l149 cm长的空气柱，如图1所示，当开口竖直向下时(设当时大气压强为76 cmHg)，管内被封闭的空气柱长为多少？图1解题指导设玻璃管的横截

2、面积为S，初状态：p1(7620) cmHg，V1l1S设末状态时(管口向下)无水银溢出，管内被封闭的空气柱长为l2p2(7620) cmHg，V2l2S根据玻意耳定律有：p1V1p2V2，解得：l284 cm.因84 cm20 cm104 cm100 cm(管长)，这说明水银将要溢出一部分，原假设的末状态时(管口向下)无水银溢出不合理，求出的结果是错误的，故必须重新计算.设末状态管内剩余的水银柱长为x，则：p2(76x) cmHg，V2(100x)S根据玻意耳定律p1V1p2V2得：(7620)49S(76x)(100x)S，即：x2176x2 8960，解得：x18.4 cm，x157.6

3、 cm(舍去)所求空气柱长度为：100x81.6 cm.答案81.6 cm易错辨析(1)解物理题一定要注意分析讨论答案的合理性，否则像本题若求出空气柱长84 cm后，就草草收场，必然导致错误结果.(2)要注意挖掘题目中物理过程的多种可能性，对存在多种可能性的问题，求解时可假设一种情况进行推理论证.1.如图2所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为0.2 m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内，温度为300 K时，活塞离汽缸底部的高度为0.6 m；将气体加热到330 K时，活塞上升了0.05 m，不计摩擦及固体体积的变化，求物体A的体积.图2答案0.02 m3解析设固体

4、A的体积为V，由于T1300 K，T2330 K，S0.2 m2，h10.6 m，h2(0.60.05) m0.65 m.由等压变化得：所以VS0.2 m30.02 m32.如图3所示，圆柱形汽缸倒置在水平粗糙地面上，汽缸内被活塞封闭有一定质量的空气.汽缸质量为M10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量m5.0 kg，其圆面积S50 cm2，与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27 C时，活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力.现设法使缸内气体温度升高，问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时，汽缸对地面恰好无压力？(大气压强p0105 Pa，g取10 m/s2)图3答案127 C解析当温度T1(27327) K300 K时，活塞对地面无压力，列平衡方程：p1Smgp0S，解得p1p0105 Pa Pa0.9105 Pa.若温度升高，气体压强增大，汽缸恰好对地