第八章 气体单元复习知识网络 本章主要研究气体状态变化的规律以及气体分子运动的特点,可以从（）气体状态变化的研究和气体实验定律；（）理想气体的状态方程的推导和运用；（）气体分子运动特点和分子运动理论对气体实验定律的微观解释这三个层次来理解和学习本章内容。 1本章研究的是气体状态变化的规律。研究过程中首先运用了控制变量的方法，分别研究了一定质量的气体在温度、体积或压强不变的情况下，另外两个参量的变化规律（即气体的三个实验定律），然后在实验定律的基础上推导了气体三个参量均发生变化时遵循的规律（即理想气体状态方程），最后运用分子运动论的观点明确了气体温度、压强、体积的物理意义，并对气体定律作出了微观解释。2在运用气体定律或理想气体状态方程解决问题的时候，应明确研究哪部分（质量一定）气体，分析这部分气体的状态变化过程，确定变化过程的初、末状态参量，最后根据状态变化规律建立这些参量之间的联系解得结果。3气体状态的确定时，确定气体压强时关键，封闭气体的压强往往表现为对封闭它的容器、活塞或液柱的压力，可以根据受到气体压力作用的物体的运动状态，用力的平衡或牛顿第二定律来计算气体的压强。4气体实验定律或理想气体状态方程之适用于“一定质量”的气体，但有些问题中气体的质量时变化的（如打气、抽气等），可以通过一些巧妙的假想和构思，找出符合定律适用条件的研究对象（一定质量的气体）来，从而将变质量问题转化为定质量的问题。5对于气体定律的微观解释，关键要抓住压强的微观物理意义，压强是单位面积上的容器壁受到气体分子的冲力，要弄清楚影响压强的两个微观因素（单个分子对器壁的平均冲力、单位时间撞击到单位面积上的分子数量）与所对应的宏观参量（温度和气体体积）的关系。范例精析例1：如图所示，粗细均匀的“U”形玻璃管，左端开口，右端封闭，有一部分空气被密封在封闭端，被封闭的空气柱长为l1=24cm，两边水银面高度差为h1=15cm，大气压强为75cmHg，问再向开口端倒入长为45cm水银柱时，封闭端长度将是多少？解析：倒入水银前，封闭端气体：p1=75-15=60cmHg，v1=24s，倒入水银后，设左端水银面上升x，右端水银面则相应降低x，如图所示，气体：v2=l2s=（l1-x）s， p2=75+（46-15-2x）=（106-2x）=（58+2 l2）cmHg，根据玻意耳定律，有：p1v1=p2v2，解得：l2=-45cm（舍去），l2=16cm。拓展：用气体定律或理想气体状态方程解题，确定状态参量很重要，对与“U”形管子，当一管液面变化时还要考虑另一管得液面变化。如图所示，“U”形管两边粗细不等粗管截面是细管得2倍，管中装入水银，两管中水银面与关口距离均为12cm，大气压强为p0=75cmHg。现将粗管管口封闭，然后再细管管口处将一活塞缓慢推入管中，直至两管中高度差达6cm为止。求活塞下移的距离。解析：如图，设细管的液面下降了x，则粗管液面上升了，根据题意：，得。对粗管内的气体应用玻意耳定律：，解得末状态粗管中气体的压强p=90cmHg。则细管中气体末状态的压强为（90+6）cmHg，设活塞下移y，对细管中的气体用波意耳定律：解得：y=6.625cm。例2：如图所示，横截面积为S，粗细均匀，一端封闭，一端开口的L型细玻璃管以其竖直开口臂为轴以角速度匀速转动，其水平管内距轴r处有一小段长为h(htB，水银柱恰好在管的中央静止。若对两部分气体加热，使它们的温度都升高相同的温度，下列说法正确的是 （ ）A水银柱一定保持不动B水银柱将向上移动C水银柱将向下移动D水银柱的移动情况无法判断二填空题：11用如图装置来验证查理定律。（1）实验研究的是封闭在注射器内的气体，为了完成实验，除了图中的器材外，还需要气压计、热水、凉水、_和_。若大气压强为p0，活塞和支架的重力为G，钩码的质量为m，活塞的横截面积为s，则气体的压强p=_。(2)请设计一个记录数据的表格。(3)某同学经过实验得到如图的图象，产生误差的主要原因可能是_。三论述与计算题：12试用气体压强、温度和体积的变化规律解释热气球上升的原因。13如图封闭端有一段长40厘米的空气柱，左右两边水银柱的高度差是19厘米，大气压强为76厘米汞柱，要使两边管中的水银面一样高，需要再注入多少厘米长的水银柱？14容积为20升的钢瓶充满氧气后，压强为30大气压，打开钢瓶中