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1、
氣體實驗定律(2) 典型例題解析
【例1】如圖13-32所示,把裝有氣體的上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽內,管內水銀面與槽內水銀面的高度差為h,當玻璃管緩慢豎直向下插入一些,問h怎樣變化?氣體體積怎樣變化?
解析:假設h不變,則根據題意,玻璃管向下插入水銀槽的過程中,管內氣體的體積減?。畯牟R舛煽芍獕簭娫龃?,這樣h不變是不可能的.即h變小.假設被封氣體的體積不變,在管子下插過程中,由玻意耳定律知,氣體的壓強不變.而事實上,h變小,氣體的壓強變大,顯然假設也是不可能的.所以在玻璃管下插的過程中,氣體的體積變小,h也變小.
點撥:假設法的使用關鍵是在假設某個量按一定規(guī)律變化的基
2、礎上,推出的結論是否與事實相符.若相符,假設成立.若不相符,假設則不成立.此題也可用極限分析法:設想把管壓下較深,則很直觀判定V減小,p增大.
【例2】在靜止時,試管內一段水銀封閉一段空氣,如圖13-33所示,若試管口向下自由下落,水銀柱相對于管將:
[ ]
A.上升
B.下降
C.不動
D.空氣被排出管外
解析:當試管自由下落時,水銀柱處于完全失重狀態(tài),則被封氣體的壓強等于大氣壓,即被封氣體的壓強變大,其體積變小,故水銀柱相對于管將向上移.
點撥:對解決氣體動力學方面的問題,常常結合牛頓定律分析.
【例3】抽氣筒的最大容積為被抽氣容器的十分之一.設被抽氣容器內原有
3、壓強為p的氣體,則抽氣n次后,容器中氣體的壓強為多少?(設溫度不變)
點撥:由于每抽一次氣,容器內的氣體質量就要減少一次,可利用玻意耳定律推導出抽氣n次后氣體壓強的通式.
【例4】容積為50升的鋼瓶充滿氣后壓強為1.0×107Pa,現在要把氧氣分裝到容積為10升的小瓶中去,原來小瓶是空的,裝至壓強為5.0×105Pa為止,假設分裝過程中沒有漏氣,溫度不變,那么最多能分裝多瓶?
點撥:以鋼瓶內充滿氣后的氣體為研究對象,求出在壓強為5.0×105Pa時的氣體體積,這樣就容易求出最多可分裝多少瓶了.
參考答案
跟蹤反饋
1.一根玻璃管倒插入水銀槽內封住一定質量的氣體,
4、管內水銀面低于管外,在溫度不變時,將玻璃管稍上提一些,下列說法正確的是:
[ ]
A.玻璃管內氣體體積增大
B.玻璃管內氣體體積減小
C.管內外水銀面高度差減小
D.管內外水銀面高度差增大
2.如圖13-34所示,粗細均勻豎直放置的玻璃管中,p為一小活塞,有一段水銀柱將封閉在玻璃管中的空氣分成上、下兩部分,活塞和水銀柱都靜止不動,現在用力向下壓活塞,使水銀柱向下緩慢移動一段距離為h,其中溫度不變,則活塞向下移動的距離L與h比較:
[ ]
A.L>h
B.L=h
C.L<h
D.無法比較
3.如圖13-35所示,是玻意耳定律的實驗裝置圖,A、B兩管橫截面積
5、相同,關閉閥門a,兩管水銀面一樣高,左、右兩管的水銀面分別在管壁的A點和B點位置,并標上記號,則:
[ ]
A.右管上提過程中,右管水銀面高于管壁B點位置
B.右管上提過程中,右管水銀面低于管壁B點位置
C.右管下移過程中,右管水銀面高于管壁B點位置
D.右管下移過程中,左管水銀面低于管壁A點位置
4.如圖13-36所示的裝置中,A、B和C為三支內徑相等的玻璃管,它們都處于豎直位置,A、B兩管的上端等高,管內裝有水,A管上端封閉,內有氣體,B管上端開口與大氣相通,C管中水的下方有活塞頂住,A、B、C三管由內徑很小的細管連接在一起,開始時,A、B兩管中氣柱的長度均為L=2.4m,C管中水柱的長度L0=3.2m,整個裝置處于平衡狀態(tài).現將活塞緩慢向上頂,直到C管中的水全部被頂到上面的管中,求此時A管中的氣柱的長度L1′,已知大氣壓強p0=1.0×105Pa.
參考答案
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1.AC 2.C 3.CC 4.L1′=2.0m
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