同步備課套餐之物理教科3-3復(fù)習講義：模塊要點回眸 第11點 含答案

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第11點氣體實驗三定律的比較定律名稱玻意耳定律查理定律蓋呂薩克定律控制變量質(zhì)量一定溫度不變質(zhì)量一定體積不變質(zhì)量一定壓強不變研究變量壓強與體積壓強與溫度體積與溫度變量關(guān)系成反比成正比成正比公式表達pV＝Cp1V1＝p2V2eq\f（p,T)＝Ceq\f(p1，T1)＝eq\f(p2，T2)eq\f(V，T)＝Ceq\f（V1，T1)＝eq\f(V2，T2）圖像表達適用條件壓強不太大，溫度不太低對點例題如圖1所示，導熱良好的薄壁汽缸放在光滑水平面上，用橫截面積為S＝1。0×10－2m2的光滑薄活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi),活塞桿的另一端固定在墻上．外界大氣壓強p0＝1。0×105Pa.當環(huán)境溫度為27℃時,密閉氣體的體積為2.0×10－3m3.圖1（1)當環(huán)境溫度緩慢升高到87℃時，汽缸移動了多少距離？（2）如果環(huán)境溫度保持在87℃,對汽缸施加水平作用力，使缸內(nèi)氣體體積緩慢地恢復(fù)到原來數(shù)值，這時汽缸受到的水平作用力為多大？解題指導（1)氣體等壓變化eq\f（V1,T1）＝eq\f(V2,T2）V2＝eq\f（T2V1,T1)＝eq\f（360，300）×2.0×10－3m3＝2。4×10－3m3汽缸移動的距離為Δl＝eq\f（V2－V1，S）＝eq\f（2.4×10－3－2×10－3，1.0×10－2)m＝4×10－2m.（2）從狀態(tài)1→3氣體等容變化eq\f(p1，T1）＝eq\f（p3,T3)p3＝eq\f（p1T3，T1）＝eq\f（1.0×105×360，300）Pa＝1。2×105Pa（或從狀態(tài)2→3氣體等溫變化p2V2＝p3V3p3＝eq\f(p2V2，V3）＝eq\f(1.0×105×2。4×10－3,2。0×10－3）Pa＝1。2×105Pa）p3S＝p0S＋F所以F＝(p3－p0)S＝（1.2×105－1。0×105）×1。0×10－2N＝200N.答案(1）4×10－2m（2）200N方法總結(jié)這類問題的處理方法:確定研究對象后，再分析初、末狀態(tài)的變化．若p、V、T三個量都發(fā)生變化，則選用eq\f（pV，T）＝C列方程．若某一個量不變，則選用合適的定律，列方程求解．如圖2所示，上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置,面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi)．在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在a、b上,缸內(nèi)氣體的壓強為p0(p0＝1.0×105Pa為大氣壓強)，溫度為300K．現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當溫度為330K時，活塞恰好離開a、b；當溫度為360K時，活塞上升了4cm。g取10m/s2求：圖2（1）活塞的質(zhì)量;(2)物體A的體積．答案（1）4kg（2）640cm3解析（1）設(shè)物體A的體積為ΔV。T1＝300K,p1＝1。0×105Pa，V1＝60×40－ΔVT2＝330K，p2＝eq\b\lc\（\rc\）（\a\vs4\al\co1(1.0×105＋\f（mg,40×10－4)））Pa，V2＝V1T3＝360K，p3＝p2,V3＝64×40－ΔV由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過程，根據(jù)查理定律有eq\f（p1,T1)＝eq\f(p2,T2)代入數(shù)據(jù)得m＝4kg(2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過程,根據(jù)蓋呂薩克定律有eq\f(V2,T2）＝eq\f(V3，T3）代入數(shù)據(jù)得ΔV＝640cm3。

攀上山峰，