A. 气体的压强和体积的关系【基础知识】1知道一定质量气体的状态由压强、体积、温度三参量描述；并能从分子动理论角度知道气体压强产生的微观情景2掌握气体压强计算的一般方法，掌握压强的国际单位、常用单位及换算关系。3学会用 DIS 实验系统研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系，并能对实验数据进行探究（图像拟合、简单误差分析）4理解玻意耳定律的内容，能运用玻意耳定律求解质量不变气体，与压强、体积有关的实际问题并解释生活中的相关现象5会读、画一定质量气体的P V 图。【规律方法】1能将初中有关压强、大气压强、液体内部的压强、连通器原理、托里拆利实验等物理概念、物理模型、实验迁移到本节学习过程中。2会求固态物封闭气体的压强、液态物封闭气体的压强。3通过 DIS 实验进一步感受控制变量法在研究多参量内在关系中的作用4通过描绘P-V 、 P-1/V 图像，进一步增强利用图像描述物理规律的能力作业 4气体的压强与体积的关系( 玻意耳定律 )一、选择题1下列哪个物理量不表示气体的状态参量（）A气体体积B 气体密度C气体温度D 气体压强答案 :B2关于气体的体积，下列说法中正确的是（）A气体的体积与气体的质量成正比B气体的体积与气体的密度成反比C气体的体积就是所有气体分子体积的总和D气体的体积是指气体分子所能达到的空间答案 :D3气体对器壁有压强的原因是()A. 单个分子对器壁碰撞产生压力B. 几个分子对器壁碰撞产生压力C. 大量分子对器壁碰撞产生压力D. 以上说法都不对30cm答案 :C4如图所示，大气压是1 标准大气压（相当于76 厘米水银柱） ，管内被封闭50cm的 气 体 的压强应是（）A 30 厘米水银柱C 50 厘米水银柱C 26 厘米水银柱D 46 厘米水银柱答案 :C5如图所示，在玻璃罩内放入一个充气较多的气球，下列关于玻璃罩内气球的说法中，正确的是 ()A. 通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积减小B. 通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积增大C. 通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积增大D. 通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积不变答案 :B6如图所示，一气竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态。现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在气缸达到平衡后，与原来相比，则（）A气体的压强变大B 气体的压强变小C气体的体积变大D气体的体积不变答案 :A7长 100 厘米内径均匀的细玻璃管，一端封闭，另一端开口，当开口竖直向上时，用20厘米水银柱封住 49 厘米长的空气柱，管外大气压相当76 厘米高水银柱产生的压强，如右图所示，当开口竖直向下时，管内被封闭空气柱的长度是（）A84 厘米。B 厘米。C 厘米。D 厘米。答案 :C8如图所示，一端封闭，一端开口截面积相同的U 形管 AB ，管内灌有水银，两管内AB水银面高度相等，闭管A 内封有一定质量的理想气体，气体压强为104Pa。今将开口端B接到抽气机上，抽尽B 管上面的空气，结果两水银柱产生18cm 的高度差，则 A 管内原来空气柱长度约为（）A 18cmB 12cmC 6cmD 3cm答案 :D二、填空题9如图所示，水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U 形管内都有一段水银柱，封闭端里有一定质量的气体，图 (a)中的水银柱长度和图 (b)、 (c) 、 (d) 中 U 形管两臂内水银柱高度差均为h=10cm ，外界大气压强p0=76cmHg 。则四部分气体的压强分别为p =_cmHg ， p=_cmHg ， p=_cmHg ，abcpd=_cmHg 。答案 : 76； 86 ；66； 8610如图所示，（ a）中 U 形管内液面高度差为h，液体密度为 ，大气压强为 p0 ，此时容器内被封闭气体的压强p1 为 _ ；（ b）中内壁光滑的气缸放置在水平桌面上，活塞的质量为m1，底面积为 S，在活塞上再放置一个质量为m2 的金属块，大气压强为p0，则气缸内被封闭气体的压强 p2 为 _ 。（已知重力加速度为g）m2p1hp2m1(a)(b)（ m12答案 : p0 - gh， p0 + m ） gS11如图所示，总质量为 M 的气缸放在地面上，活塞连同手柄的质量为m，活塞的截面积为 S，大气压强为 p0握住手。当气缸竖直放置时，气缸内空气压强为_ 。现用手柄慢慢向上提，若不计摩擦和气体温度的变化，则在气缸离开地面时，气缸内气体的压强为 _ 。答案 : p0mg ； p0MgSS12如图所示，总质量M=3 千克的气缸放在地面上，活塞的质量m1 =1千克，活塞的截面积为 S=50 厘米 2 ，大气压强为 p0=1 105 帕，细绳跨过滑轮一端与活塞相连，另一端连接质量m2=2 千克的砝码， 气缸内气体的压强为1m_ ，逐渐增加砝码的质量，直至气缸刚好离开地面，此时气缸内气m2体的压强为 _ ，与气缸外壳所受重力相平衡的外力是M_ 。答案 : 104Pa； 104 Pa；气缸内气体的压力和大气压力13小车静止在水平直轨道上，车内固定着一玻璃管，管内水银柱长h=10 厘米，当小车静止时，封闭的气体柱长L=28 厘米，如图所示，当小车启动后，空气柱长L 30厘米，水银柱长度不变，此时小车向_移动，小车的加速度是_ 米 /秒 2。（大气压强75 厘米汞柱， g 取 10 米 /秒 2）答案 : 5m/s2 （先用玻意耳定律求出加速后管内气压，再用牛顿第二定律求出加速度。）14容积为 20 升的贮气筒，内贮有压强为5 大气压的氢气。在温度不变的条件下，用它给容积为1 升的瘪气球充气，要使每个气球内氢气的压强都达到1 大气压，则最多可充起_ 个气球。答案 : 80（注意要保持气体质量不变要把储气罐的体积和最后压强1atm考虑在内）abcAB15如图所示，圆筒形气缸中，有a、b、c 三个可无摩擦滑动的活塞，在相邻两个活塞之间分别封闭着空气A 和 B 。当三个活塞静止时，空气A 、B 的体积之比为 3:1 。现对活塞 a、c 分别施方向相反的力F ，使活塞 a 向右移动 3 厘米，活塞c 向左移动3 厘米。若温度不变，待三个活塞再度静止时，活塞b 向 _ 移动了_ 厘米。答案 : 左；（分别对A 、B 列玻意耳定律，切A 、 B 的压强始终相接数据采集等）器三、实验题16（ 1）右图表示用DIS 探究气体的压强和体积关系时所用的部A带刻度的注射器分实验器材， 其中 A 是 _ 传感器。 所研究的对象是注射器中被封闭的空气，它的体积可由_ 直接读出。（ 2）进入专用软件，设定每压缩2cm 3 记录一次数据。所有数据记录完后，点击绘图1V ，可以看到如图所示的图线，说明一定质量的气体，当_ 保持不变时，气体的 _ 成反比。答案 : （ 1）压强；注射器刻度，（2）温度；压强与体积17在做“用 DIS 研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验时，得到一组压强p 与体积 V 的数据，并计算出p、 V 的乘积，如下表所示：实验次数压强 p(Pa)体积 V(m 3)pV值 (Pa m3)L1051052105105310510541051055105105(1) 实验时除需保持气体温度不变外，还需保持气体的_ 不变。实验数据表明，在实验允许的误差范围内，气体的压强p 与体积 V 成 _ 。(2) 将表格中记录的 p、V 数据画在 p V 图中，如图所示，请将数据点连接成一根光滑的p V 图像。(3) 若保持纵轴p 不变，横轴改为_ ，则得到的实验图像为一根过原点的直线。答案 : (1) 质量；反比(2) 图略(3)1/V四、计算题