气体的状态和状态参量(含答案)
气体的状态和状态参量（含答案）
1、一定质量的理想气体，经历等温压缩时，气体压强增大，从分子运动论的观点来分析，这是因为：（1）_________（2）____________。
2、一定质量的理想气体，当体积保持不变时，其压强随温度升高而增大，用分子运动论来解释，当温度升高时，其分子运动加剧，因此，（1）_____________（2）________，从而导致压强增大．
3、关于理想气体的温度跟分子平均速率、内能等的关系,下列说法中正确的是( ).
(A)温度升高,气体分子的平均热能增大
(B)温度相同时,各种气体分子的平均速率都相同
(C)温度相同时,各种气体分子的平均平动动能相同
(D)温度相同时,各种气体的内能相同
4、如图所示，台秤上有一标准水银气压计，玻璃竖直地固定在支架上，
此时台秤示数为N。下述正确的是（）
(A)N等于槽重和全部水银重之和
(B)当大气压增大时台秤示数不变
(C)当大气压增大时台秤示数减小
(D)当大气压增大时台秤示数增大
5、在温度等于127℃，压强支持720mmHg时，空气的密度等于
______g/cm3，在标准状态下的空气密度等于0．00129g/cm3.
6、一根粗细不均匀的管道水平放置，如图所示，用横截面积分别为S1和S2的两个活塞封闭住一定量的气体，S
=2S1。在两个活塞上分别施以水平力F1
和F2时整个系统处于平衡。则气体作用在活塞S1和S2上的压
强p1和p2以及水平力F1和F2的大小关系为（）
(A)F1=F2，p1=2p2(B)F2=2F1，p1=p2
(C)p1=p2，F1≠2F2(D)p1=p2，F1=F2
7、如图所示，一支薄壁试管，倒扣在水银槽中，用弹簧秤提着试管底部使试
管静止，一部分空气被封闭在管内。已知管的截面积为S，管内外水银面高
度差为h，管外水银面深为H，大气压强为p0，水银密度为ρ，不计试管重
力，则管内气体压强p=________，弹簧秤的示数为________。
8、如图所示,用长玻璃管做托里拆利实验,当玻璃管与水平面成
30°角时,管内的水银柱长L=152cm.这时外界的大气压是1.013
×105Pa.那么当沿着30°的方位将玻璃管往水银槽里插入少许
时(温度保持恒定)( ).
(A)水银柱的长度不变(B)水银柱的长度变长
(C)水银柱的长度变短(D)条件不足,无法判断
9、我国民间常有“拔火罐”来治疗某此疾病，即用一个小罐，将纸燃烧后放入罐内，然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上，待火罐冷却后，火罐就紧紧地被“吸”在皮肤上，试用气体定律解释这个现象.
10、如图所示，一端封闭的玻璃管中有些空气和一段水银柱，将它们倒置于水
银槽中，上端用弹簧秤提着，保持静止，此时弹簧秤的读数为：
（A）管本身的重量；
（B）零；
（C）管重加高出液面的一段水银柱重；
（D）管重减去大气压的压力。
11、如图所示，左端封闭的U形管中用水银封闭A、B两段空气柱，
外界大气压强为76 cm Hg 。则（）
（A）P A＝78 cm Hg （B）P A＝75 cm Hg
（C）P B－P A = 3 cm Hg （D）P B－P A = 6 cm Hg
12、如图，粗细均匀的U形管两端开口且竖直放置，装有如图所示的水银。今在管的一侧B 上端加入同种液体，设缓慢加入且中间不留空隙，若要使B、C两液面的高度差增大，下列哪种方法可以（）
（A）往左管内加入一些同种液体
（B）往右管内加入一些同种液体
(C)先把右边管口封闭，再往左管内加入一些同种液体
(D)先把左边管口封闭，再往右管内加入一些同种液体
13、如图，盘秤上放水银槽A，槽中倒插托里拆利管B组成一只水银气压计。
管的顶部用线悬挂于固定点O时，秤上有一定的读数。当气压增大时，盘秤上
的读数将（）
（A）变大（B）变小（C）不变（D）无法判断
14、如图，盘秤上放水银槽A，槽中倒插托里拆利管B组成一只水银气压
计。管的顶部用线悬挂于固定点O时，秤上有一定的读数。当气压增大时，
盘秤上的读数将（）
（A）变大（B）变小（C）不变（D）无法判断
15、在标准大气压（相当于76 cm 水银柱产生的压强）下做托里拆利实
验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图所示。
这里管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强
（）
（A）90 cm （B）60 cm （C）30 cm （D）16 cm
16、两容器中盛有不同的理想气体，它们的质量和温度以及压强相同，
但容积不等，那么它们的（）
(A)单位体积内的分子数是相等的
(B)单位体积内的气体的质量是相同的
(C)单位体积内气体的摩尔数是相同的
(D)单位体积内气体的内能是相同的
17、如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置。金属圆板A
的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆
板的质量为M，不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为P0，则
被圆板封闭在容器中的气体的压强P等于（）
（A）P0 +Mg cosθ/ s （B）P0 / cosθ+ M g / S·cosθ
（B）P0 +Mg cos2θ/ s （D）P0+ Mg / S
18、如图所示，上端封闭内径粗细均匀的直玻璃管，竖直固定在水银槽
中，管内外水银面高度差h=74厘米，外界大气压p0=76厘米汞柱。下
述变化过程中管口均未离开水银槽内的水银，其中正确的是（）
(A) 玻璃管绕下端点转30 °，h不变
(B) 玻璃管竖直向上提一段，h将变大
(C) 玻璃管竖直向下插一段，h将变小
(D) 玻璃管竖直上提一段后，又使管绕下端转适当角度，有可能h不变
19、如图所示，一支薄壁平底玻璃试管倒扣在水银槽中，上面用弹簧
秤拉着保持静止，此时管内有一部分空气，管内水银面比管外水银面
高h 。如果试管的重力及壁厚都忽略不计，则此弹簧秤的读数等于
（）
（A）外部大气与内部空气对平底部分的压力之差
（B）试管内h 高水银柱的重力
（C）上面（A）、（B）中所述的两个数值之和
（D）试管内H高水银柱的重力
20、物体能够达到绝对零度吗?为什么?
21、密封在容器中的气体的压强（）
（A）是由气体受到重力所产生的
（B）是由气体分子间的相互作用力（吸引和排斥）产生的
（C）是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的
（D）当容器自由下落时将减小为零
22、粗细均匀、一端封闭的U型玻璃管两边的长度均为1米，内装水银并
封入一定质量的气体，在大气压强为75厘米汞柱时，两边水银面高度相同，
空气柱长50厘米，如图所示。如果在开口一端接上抽气机把开口端的气体
抽成真空，U型管内发生的变化是：
23、关于大气压强，下述观点中正确的是（）
（A）是由地球对大气的吸引所产生的
（B）方向总是竖直向下的
（C）一定高度内随海拔高度增加而有规律地减小
（D）完全是由大气的温度所决定
24、如图，粗细均匀的U形管两端开口且竖直放置，装有如图所示的水
银。今在管的一侧B上端加入同种液体，设缓慢加入且中间不留空隙，
则B、C液面高度差将（A液面尚未到管口）（）
（A）变大（B）变小（C）不变（D）不能判定
25、在以下哪种情况下，可以计算出气体单位体积内的分子数（）
(A)已知气体的质量和体积(B)已知气体的压强和温度
(C)已知气体的质量和摩尔质量(D)已知气体的体积和摩尔数
26、如图所示的密闭容器中，水银将气体分成A和B两部分，水银柱不移动，则有（）（A）两部分气体对水银柱的压力大小相等
（B）A、B两部分气体压强不同
（C）水银柱对容器有向左的压力
（D）水银柱对容器有向右的压力
27、如图所示，在弹簧秤下吊挂一质量为m ，横截面积为S的均匀长直细玻璃管，用它做托里拆利实验。当大气压为p0时，管内有一段高h 的水银柱，设管内为真空，已知管口不
与水银槽底接触，则弹簧秤的示数为（）
（A）mg + p0S （B）mg （C）p0 S （D）mg －p0S
28、如图所示，汽缸的截面积为S，内有一质量为m的梯形活塞，上表面
是水平的，下表面是与水平面夹角为θ的倾斜面，在活塞上面放置一质量
为M的砝码。设大气压强为p0，活塞与汽缸内壁之间的摩擦不计。那么，
被活塞封闭的汽缸里的气体的压强p=________。
29、氧气的分子量是32，在标准状态下，氧气密度是kg/m3.
30、估算地球大气总质量M和总分子数N.
31、如图所示，一端封闭，一端开口的U型管内，有两段水银柱封闭两
段空气柱。h1=16厘米，h2＝10厘米，大气压强p0＝76厘米汞柱，则左
管顶端被封闭的空气柱的压强为：
(A) 70cmHg；(B) 76cmHg；(C) 82cmHg；(D) 102cmHg。
32、如图，在圆柱形容器中装入半容器水银(容器高60cm)，然后用盖子紧紧地将容器口盖好，穿过盖子插进一个两端开口倒置的U 形玻璃管，管口朝下，管内预先装满水银，插在容器中的那端靠近容器底，管的两臂长度相同，设大气压强为1.0×105Pa.
(1)容器上部气体压强多大时，容器中的水银不再从管中流出?
(2)水银流出后容器中水银面下降了多少?
33、如图所示，左右对称U形管总长为50厘米，把它开口两端朝下，
都竖直插入水银槽内4厘米深，水银进入两管内的高度都是1厘米，则
大气压强应是：
(A)77 cmHg；(B)75 cmHg ；(C)73 cmHg ；(D)73 cmHg。
34、如图所示，一端开口、一端封闭的玻璃管，开口向下插到水银槽中，
不计玻璃管的重力和浮力，管内水银面高出槽外水银面h，用力F提着
玻璃管上端保持平衡。当将玻璃管缓慢匀速沿竖直方向向上提升过程中
（）
(A)管内、外水银面的高度差h将变大
(B)管内空气柱长度将增大
(C)管内空气压强将减小
(D)提玻璃管的力F将增大
35、粗细均匀的一端封闭的玻璃管，其长度为L，开口处封有一段高
，水银为h的水银柱，水银面与管口一致，如图，若大气压强为P
密度为ρ.如从开口端再注入水银，不溢出水银的条件是什么?
36、如图，有一内径均匀的细玻璃管，A端开口，B端封闭，管
水平放置，并能绕
OO′轴在水平面内旋转，管内有一滴水银把一段空气封在管的B 端，已知管长ι＝0.5m，玻璃管横截面积S＝1×10-5m2，水银滴
质量m＝1×10-3kg，水银滴本身长度不计，在玻璃管静止时，水
银滴至A端的距离d＝0.1m，大气压强P
＝1.0×105Pa，如玻璃管绕OO′轴以ω
＝50rad/s作水平匀速转动时，水银滴最后离A距离多少?
37、长31cm，内径均匀的细玻璃管，当开口向上竖直放置时，
水银面与管口相齐，如图(a)所示，水银柱将10cm长的空气
柱封闭在管内，若将玻璃管在竖直平面内慢慢转到开口竖直
向下，然后再慢慢转到开口竖直向上，这时管内水银柱长为
15cm，如图(b)所示.求：
(1)大气压强为多大?
(2)这时管内空气密度与原来密度之比是多少?
38、已知大气压强为1标准大气压，潜水艇在水下20.68深处，潜水艇仓内的压强为____Pa，合____标准大气压，合____ mmHg
39、粗细均匀、一端封闭的玻璃管开口向下竖直插在水银槽中，这时管内水银柱比槽内水银面高出h，水银柱在玻璃管内封有一定质量气体，空气柱长度为L，如图所
示，若保持水银面外玻璃管长度不变，而使玻璃管倾斜一定角度，这时玻
璃管内空气柱长度为L’，L与L’的关系是：
(A)L’ > L；
(B)L’ (C)L’=L； (D)无法确定。( ) 40、三个气体实验定律适用条件是____，____的气体叫理想气体。 41、如图所示，封闭理想气体的气缸挂在弹簧秤下，秤上读数为F，已知气缸 缸体质量为M，内截面积为S，活塞质量为m，活塞与缸体间摩擦不计，外界 大气压强为p0，则气缸内气体的压强为（） 42、将上端是真空的托里拆利管竖直上提，并使管口不离开水银面，若大气压强为1.013×105Pa，则留在管内水银柱的高度应为 (A)零；(B)76cm；(C)大于76cm；(D)小于76cm. 43、关于热力学温标的说法中，正确的是 (A)热力学温标的零度是-273.15℃，称为绝对零度； (B)绝对零度是永远达不到的； (C)气体的温度达到绝对零度时，体积也是零； (D)热力学温度的每一度的大小和摄氏温度每一度大小是一样的. 44、如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板A的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不 计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为P ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强P等于 (A)P 0+ S Mgθ cos ；(B) θ θcos cos S Mg P +； (A)P 0+ S Mgθ2 cos ；(D)P + S Mg . 45、如图所示，内径均匀的直角细玻璃管竖直放置，其水平端封闭，管内的空气柱长为L 1 ，水银柱高度为h，水银柱上 端到管口的距离为L 2，且L 1 ＝L 2 ＝h＝25cm，如用一个小而 薄的活塞从管口下推，使水平封闭端空气柱长减为原来的一半.求： (1)此时水平封闭端空气的压强； Pa). (2)活塞下的推距离.(大气压强为0.98×10 5 46、在标准状态下，0.5mol的气体的温度是 K，压强是 Pa，体积是______ l. 47、从分子运动论的观点来看，气体的温度是气体分子大小的标志.它决定于气体分子的剧烈程度. 48、如图所示，注射器活塞所受重力为G，截面积 ，注射器内密封着一定质量 为S，大气压强为P 的空气.注射器在图中(a)所示位置时，密封空气 的压强为；在图中(b)所示位置时，密封空 气的压强为；在图中(c)所示位置时，密封 空气的压强为 . 49、如图所示，玻璃管重G，管内有一段长为h 的水银柱，当玻璃插入水 银槽中某一深度时，弹簧秤示数恰为G。不计玻璃管厚度，大气压强为H cm Hg，则 上部密封气体的压强为____ cm Hg ，下部密封气体的压强为____ cm Hg 。 50、完成下列单位换算： （1）50mL=____cm3=____m3（2）4m3=____L=____cm3 51、在图中气体被活塞封闭在圆筒汽缸内，已知活塞 质量为2kg，横截面积为10 cm2，大气压强 p0=1.0×105Pa，取g=10ms-1，不计活塞与汽缸壁之间 的摩擦，汽缸不漏气，外力F=5N，且沿汽缸轴线方 向，求图中各容器内气体的压强。 p1=_______ p2=_______ p3=_______ p4=_______ p5=_______ p6=_______ p7=_______ p8=_______ 52、图中竖直放置的U形管内装有水银，根据图中所标数据计算出被 封闭的气体压强p=____Pa，已知外界大气压p0=760 mmHg（保留三位 有效数字） 53、从分子运动论的观点来看，气体的压强是气体中大量分子对器壁的而形成的，它决定于气体分子的剧烈程度与内的气体分子数. 54、20L＝ m3，1标准大气压＝ Pa，-27℃＝ K. 55、在国际单位制中，体积的单位是，温度的单位是，压强的单位是 . 56、封闭气体在作绝热膨胀时，它的温度将（） (A)一定升高(B)一定降低 (C)可能升高也可能降低(D)保持不变 57、图中的A、B两容器中各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面是大气，大 气压强恒定，A 、B 的底由带有阀门K 的管道相连，整个装置与 外界绝热。原先，A 中的水面比B 中的高，打开阀门，使A 中 的水逐渐向B 中流，最后达到平衡，在这个过程中（ ） （A ） 大气压力对水做功，水的内能增加 （B ） 水克服大气压力做功，水的内能减少 （C ） 大气压力对水不做功，水的内能不变 （D ） 大气压力对水不做功，水的内能增加 58、关于气体的压强,下列说法中哪些是正确的? （A ）人造卫星内,气体完全失重,所以气体压强为零 （B ）人造卫星内，气体完全失重,但气体仍有压强 （C ）气体的压强是单纯由气体重量造成的 （D ）气体的压强是由气体分子的碰撞造成的. 59、1mol 的气体，在标准状态下，体积是____m 3，含有的分子数是____。 60、如图所示，以活塞封有空气的缸挂在测力计上，平衡时测力计读 数为F ，已知气缸套的质量为M ，内截面积为S ，活塞质量为m ，气缸 壁与活塞间摩擦不计，外界大气压强为P 0，则气缸内空气的压强为 (A)P 0-S Mg ；(B)P 0-S mg ；(C)P 0-S g m M F )(+-；(D)P 0-S g m M F )(--. 61、如图，一根薄壁试管倒扣在水银槽中，上面用弹簧秤拉着保持 静止，此时管内有一部分空气，管内水银面比管外水银面高h ，不 计试管自重，弹簧秤的示数 (A)相当于试管内从水银面到试管口H 高水银的重力； (B)相当于试管内h 高水银的重力； (C)等于试管内部气体对管底的压力； (D)等于外界空气对试管上端表面的压力. 62、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，封闭端里都有一 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 ，这向个管中气体压强最小的是 63、一定质量的气体，只要其 、 和 三个量确定了，气体的状态就被确定. 64、气体的体积就等于气体所充满的容器的 . 65、大气压强：(a)是由地球对大气的吸引所产生的。(b)方向总是竖直向下的。(c)一定高度内随海拔高度增加而有规律地减小。(d)完全由大气的温度所决定。上述观点中正确的是： (A)(a)(b) (B)(b)(c) (C)(a)(c) (D)全部 ( ) 66、如图，把玻璃管口向下插入水银槽中，管内水银面低于管外水银槽中的水银面。若将玻璃管稍向上提起一些，则： (A)玻璃管内气体体积减小； (B)玻璃管内气体体积增大； (C)玻璃管内外水银面高度差减小； (D)玻璃管内外水银面高度差增大。( ) 67、如图的(a)、(b)所示，弹簧和气体都有可压缩性，它们的压 缩性主要的区别是什么? 68、如图所示,A管上端封闭,B管上端开口与大气相通,两管下端有橡皮管连 接.竖直放置时,A管中水银面高于B管中水银面.若将B管向右倾斜,但保持 下端不动,则 69、一段粗细均匀的弯曲玻璃管，左端封闭，右端开口向下竖直放置，如图 所示，管内有两段水银柱封住两段空气柱，图中h1、h2、h3均以毫米为单位， 大气压强为p0 mmHg，则右侧空气柱的压强p1= ____mmHg，左侧空气柱的 压强p2=____ mmHg 70、求图中被水银封闭在容器A内的气体的压强， 已知水银柱长h=10cm，大气压强p0=75cmHg。 p1A=____cmHg p2A=____ cmHg p3A=____ cmHg 71、已知大气压强p0=760 mmHg=1.0×105Pa, 取g=10m/s2, 不计摩擦, 则图(1) 所示的被10cm水银柱封闭气体A的压强p A=____________cmHg; 图(2)所示 的汽缸, 内横截面积为10cm2的圆筒形汽缸倒挂在空中, 活塞质量1kg, 处于 静止状态, 被其封闭气体B的压强P B=________Pa. 72、如图所示，一支薄壁平底玻璃试管倒扣在水银槽中，上面用弹簧秤拉着保持静止。此时管内有一部分空气，管内水银面比管外水银面高h。如果试管本身重及壁厚忽略不计，则此时弹簧秤的读数等于： (A)外部大气与内部空气对管底的压力之差； (B)外部大气与内部空气对管底的压力之和； (C)管内h高水银柱受到的重力； (D)管内H高水银柱受到的重力。( ) 73、密封容器中气体的压强： (A)是由气体受到重力所产生的； (B)是由气体分子间的相互作用力(吸引和排斥)产生的； (C)是大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的； (D)当容器自由下落时将减小为零。( 74、如图，一粗细均匀的长直簿玻璃管的封闭端外熔接一只玻璃环，此管横截面积为S，质量为m，管的上部为真空。玻璃封闭端用弹簧秤吊挂，水银槽尽可能降低位置，以管口不脱 离槽中水银为限，不考虑水银与玻璃壁间摩擦，大气压强为P 0。那么弹簧称的 示数为多大？如果有气体呢？ 75、如图所示，水平放置的气缸A 和B 的活塞面积分别为S A 和S B ，它们可以无摩擦地沿缸壁自由滑动，气缸内封有气体。 两活塞用轻质水平刚性杆相连。当活塞处于平衡状态时，气缸 A 内气体的压强P A 跟气缸 B 内的气体的压强P B 的比P A ：P B 为 （ ） （A ） 1 ：1 （B ） S A ：S B （C ） S B ：S A （D ） 以 上结论均不对 76、图是一个伽利略气体温度计的示意图，它由一根带有玻璃泡的 细管组成.使用前先将玻璃加热，使泡中空气排出一部分，然后把 细管下端插在盛水的敞口容器中，待冷却至室温时，就有一些水 进入管中，当环境温度改变时，管中的水面位置就会发生变化， 根据管中的水面位置变化可以测定温度，这种温度的主要缺点是 什么? 77、封闭在体积一定的容器内的理想气体，当温度升高时，下列说法中正确的是 (A)气体的密度一定增大； (B)气体分子的平均动能一定增大； (C)气体分子的势能一定增大； (D)气体分子的平均速率一定增大. 78、如图所示，玻璃管上端封闭有一定质量的理想气体，玻璃管上离开水银面的高度为H ，管内水银柱高h ，保持玻璃管上端离开水银槽液面的高度不变，而使玻璃管逐渐转至竖直，则： A ．管内水银柱长度增加； B ．管内水银柱高度增加； C ．管内气柱长度将增加； D ．管内气体压强将增加。 ( ) 79、如图所示的均匀U 形管中用水银封闭的A 、B 两段气柱，其尺寸如 图，求A 、B 内的压强。设大气压为P 0厘米汞柱高，管静止。 P A =__________________ (厘米汞柱高) P B =__________________ (厘米汞柱高) 气体的状态和状态参量（答案） 1、（1）单位时间内单位面积器壁上分子碰撞的次数增多；（2）单位体积的分子数增多。 2、（1）分子每次碰撞时给器壁的平均冲量增大；（2）分子在单位时间内对单位面积器壁上的碰撞次数增多 3、C 4、C 5、8.34410-? 6、B 7、p 0－ρgh ρghS 8、A 9、燃烧后，罐内气体温度升高，作等压膨胀，一部分气体逸出罐外，紧压在皮肤上时，罐内气体体积不变，温度下 降后，罐内气体压强小于外界大气压强. 10、C 11、BD 12、BCD 13、B 14、C 15、D 16、ACD 17、D 18、BCD 19、AB 20、不能。 提示：分子热运动是永不停息的。 21、C 22、B 23、AC 24、C 25、BD 26、C 27、A 28、p 0＋S g m M )(+ 29、1.43 30、5.3×1018kg ，1.1×10 44个 31、A 32、约0.8×105Pa ；15cm. 33、D 34、ABCD 35、L>2h+g ρρ0 36、0.256m. 37、1.00×105Pa ；1615 38、2280 mmHg 39、B 40、压强不能太大，温度不能太低，严格遵守实验定律 41、B 42、B 43、ABD 44、D 45、2.63×105Pa ；27.5cm 46、273,1.013×105,11.2. 47、平均动能,热运动. 48、.,,000S G P P S G P -+ 49、H ，H ＋h 50、（1）50cm 3=5×10-5m 3 （2）4×103L=4×106cm 3 51、（1）1.2×105Pa （2）1.25×105Pa （3）1.15?105Pa （4）1.0×105Pa （5）9.5×105Pa （6）8×105Pa （7）7.5×105Pa （8）8.5×105Pa 52、8.77×104 53、撞击,热运动,单位体积. 54、 20×10-3,1.013×105,246K. 55、m 3 ,K,Pa. 56、B 57、D 58、BD 59、22.4×10-3m 3 6.02×1023 60、B 61、B 62、C 63、压强,温度,体积 64、 65、C 66、BC 67、弹簧的弹力与压缩量成正比，气体的体积改变后，由于压强相应变化与大气压强间存在压强差，而产生与弹簧相类似的效应，其本质是完全不同的. 68、AD 69、p 0－h 3，p 0－h 3+h 1 70、75cmHg 65 cmHg 85 cmHg 71、66 9×104 72、AC 73、C 74、真空时：mg ＋P 0S 有气体时：mg ＋(P 0－P’)S=mg ＋hS 75、D 76、大气压强要变化，泡内空气体积不仅随温度变化而变化. 77、BD 78、D 79、P 0＋5 P 0＋2 气体的状态参量 一、考点聚焦 1.气体状态和状态参量。热力学温度。 2.气体的体积、温度、压强之间的关系.。 3.气体分子运动的特点。气体压强的微观意义。 二、知识扫描 1．1atm= 1.01×105 pa= 76 cmHg，相当于 10.3 m高水柱所产生的压强。 2．气体的状态参量有：(p、V、T) ①压强(p)：封闭气体的压强是大量分子对器壁撞击的宏观表现，其决定因素有：1) 温度；2)单位体积内分子数。 ②体积(V)：1m3=103l= 106ml 。 ③热力学温度T= t+273.15 。 4．一定质量的理想气体的体积、压强、温度之间的关系是：PV/T=常数，克拉珀珑方程是： PV/T=RM/μ。 5．理想气体分子间没有相互作用力。注意：一定质量的某种理想气体内能由温度决定。 三、典型例题 例1．已知大气压强为p0 cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体，管内水银柱高度为h cm，（或两边水银柱面高度差为h cm），玻璃管静止，求下列图中封闭理想气体的压强各是多少？ 解析：将图中的水银柱隔离出来做受力分析；⑺中取与管内气体接触的水银面为研究对象做 受力分析．本题的所有试管的加速度都为零．所以在⑴中：G=N，p0S=PS；在⑵图中：p0S+G=pS，p0S+ρghS=pS，取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有：p= p0+h；同理，图⑶中试管内气体的压强为：p= p0-h；采用正交分解法解得：图⑷中：p= p0+hsinθ；图 ⑸中：p=p0-hsinθ；图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象，可得到：p= p0-h；图⑺中取 与管内气体接触的水银面（无质量）为研究对象：p 0S+ρghS=pS ，p= p 0+h 点评： （1） 确定封闭气体压强主要是找准封闭气体与水银柱（或其他起隔绝作用的物体）的接 触面，利用平衡的条件计算封闭气体的压强． （2） 封闭气体达到平衡状态时，其内部各处、各个方向上压强值处处相等． （3） 液体压强产生的原因是重力 （4）液体可将其表面所受压强向各个方向传递． 例2.两个完全相同的圆柱形密闭容器，如图8．３—１所示，甲 中装有与容 器等体积的水，乙中充满空气，试问： （1）两容器各侧壁压强的大小关系及压强大小决定于哪些因素？ （2）若两容器同时做自由落体运动，容器侧壁所受压强将怎样变化？ 解析： （1）对于甲容器，上壁压强为零，底面压强最大，侧壁压强自上而下由小变大其大小决 定于深度，对于乙容器各处器壁上的压强均相等，其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。 （2）甲容器做自由落体运动时，处于完全失重状态，器壁各处的压强均为零；乙容器做 自由落体运动时，气体分子的温度和气体分子的密度不变，所以器壁各处的压强不发生变化。 点评：要分析、弄清液体压强和气体压强产生的原因是解决本题的关键。 例３．钢瓶内装有高压气体，打开阀门高压气体迅速从瓶口喷出，当内外气压相等时立即关闭阀门。过一段时间后再打开阀门，问会不会再有气体喷出？ 解析：第一次打开阀门气体高速喷出，气体迅速膨胀对外做功，但来不及吸热。由热力学第 一定律可知，气体内能减少，导致温度突然下降。关闭阀门时，瓶内气体温度低于外界温度，但瓶内压强等于外界气体压强。过一段时间后，通过与外界热交换，瓶内温度升高到和外界温度相同，而瓶的体积没变，故而瓶内气体压强增大。因此，再次打开阀门，会有气体喷出。 点评：此题有两个过程，第一次相当于绝热膨胀过程，第二次是等容升温。 例４．一房间内，上午10时的温度为150C ，下午2时的温度为250C ，假定大气压无变化， 则下午2时与上午10时相比较，房间内的 （ ） A ．空气密度增大 B ．空气分子的平均动增大 C ．空气分子速率都增大 D ．空气质量增大 解析：由于房间与外界相通，外界大气压无变化，因而房间内气体压强不变。但温度升高后， 体积膨胀，导致分子数密度减小。所以，房间内空气质量减少，空气分子的平均动增大。但并非每个分子速率都增大，因为单个分子的运动是无规则的。答案B 是正确。 图８．３－１ 甲 乙 第六讲气体状态参量 [目标定位] 1.知道描述气体状态的三个参量.2.理解气体的体积、温度和压强.3.会计算气体的压强.4.理解压强的微观意义 . 一、气体的体积 1.定义 气体分子所能达到的空间，也就是气体充满的容器的容积. 2.单位 国际单位制中，体积的单位为立方米，符号：m3，常用的单位还有升、毫升，符号分别为L、mL. 1L＝10－3m3＝1dm3；1mL＝10－6m3＝1cm3. 二、温度和温标 1.温度：物体内部分子热运动平均动能的标志. 2.温标：温度的数值表示法，一般有摄氏温标和热力学温标两种，国际单位制中，用热力学温标表示温度. 3.热力学温度：用热力学温标表示的温度，单位：开尔文，符号：K. 4.热力学温度和摄氏温度的大小关系 T＝t＋273.15K，近似表示为T＝t＋273K. 5.两种温标比较 (1)两种温标的零点选取不同，热力学温标的零点在摄氏温标的－273.15℃. (2)两种温标的分度，即每一度的大小相同. 三、压强 1.定义：气体作用在器壁单位面积上的压力. 2.单位：(1)国际单位：帕斯卡，简称：帕，符号：Pa,1Pa＝1N/m2. (2)常用单位：标准大气压(符号：atm)和毫米汞柱(符号：mmHg).1atm＝1.013×105Pa＝760mmHg. 3.决定压强的因素 (1)宏观上跟气体的温度和体积有关. (2)微观上跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关. 解决学生疑难点 _______________________________________________________________________________ 2019-2020年高中物理第2章第6节气体状态参量学案粤教版选 修3-3 1．知道描述气体的三个状态参量：体积、温度和压强． 2．理解热力学温标和摄氏温标的区别与联系． 3．能用分子动理论和统计观点解释气体的压强． 1．描述气体状态的三个物理量是压强、体积和温度．因气体分子可以自由移动，所以气体总要充满整个容器，一般情况下气体的体积等于容器的容积． 2．若一定质量的水由17 ℃加热到37 ℃，则它的初始热力学温度T1＝290K，摄氏温度的变化Δt＝20℃，热力学温度的变化ΔT＝20 K，因此两种温度的每一度大小相同．3．封闭气体的压强是大量分子频繁地碰撞器壁产生的，它等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，它与大气压强产生的原因不同，大气压强是由空气的重力产生的． 4．封闭气体的压强大小从微观上看与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，分子的平均动能越大，气体分子越密集，气体的压强越大，从宏观上看，气体的压强与温度和体积有关． 1．(多选)关于气体体积的说法，正确的是(AC) A．所有气体分子的活动空间 B．每个分子活动空间的总和 C．盛装气体的容器的容积 D．所有气体分子体积大小的总和 解析：根据气体的体积就是指气体分子所能达到的空间，也就是气体所充满的容器的容 积，A、C正确， B错误；气体分子间还有间隔，也是气体体积的范围内，所有气体分子体积大小的总和小于气体体积，D错误． 2．下列关于热力学温度的说法中，不正确的是(D) A．热力学温度与摄氏温度的每一度的大小是相同的 B．热力学温度的零度等于－273.15 ℃ C．热力学温度的零度是不可能达到的 D．气体温度趋近于绝对零度时，其体积趋近于零 解析：热力学温度的0 K是摄氏温度的－273.15 ℃，因此B正确；每升高(或降低)1 K 等价于升高(或降低)1 ℃，故A正确；热力学温度的零度只能无限接近，却不可能达到，且趋近绝对零度时，气体液化或凝固，但有体积，故C对、D错． 3．(多选)关于温度的物理意义，下列说法中正确的是(AD) A．温度是物体冷热程度的客观反映 B．人如果感觉到某个物体很凉，就说明这个物体的温度很低 C．热量会自发地从含热量多的物体传向含热量少的物体 D．热量会自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体 解析：温度是表示物体冷热程度的物理量，但人们对物体冷热程度的感觉具有相对性，A正确、B错误；热传递的方向是热量自发地从温度较高的物体传向温度较低的物体，而热量是过程量，不能说物体含有热量，C错误、D正确． 4．在一定温度下，当一定量气体的体积增大时，气体的压强减小，这是由于(A) A．单位体积内的分子数变少，单位时间内对单位面积器壁碰撞的次数减少 B．气体分子的密集程度变小，分子对器壁的吸引力变小 C．每个分子对器壁的平均撞击力都变小 D．气体分子的密集程度变小，单位体积内分子的重量变小 解析：温度不变，一定量气体分子的平均动能、平均速率不变，每次碰撞分子对器壁的平均作用力不变，但体积增大后，单位体积内的分子数减少，因此单位时间内碰撞次数减少，气体的压强减小，A正确，B、C、D错误． 5．(多选)封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是(BD) A．气体的密度增大 B．气体的压强增大 C．气体分子的平均动能减小 D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 解析：体积不变，则单位体积内的分子数不变，温度升高，分子的平均动能增大，每个分子对器壁的撞击力增大，同时每秒撞击到单位面积器壁的分子数也增多，压强将增大，因此本题选B、D. 6．(多选)关于大气压强，下列叙述正确的是(AB) A．大气压强是由于地球对大气的吸引而产生的 B．大气压强是在一定海拔高度内随高度的增加而有规律地减小 C．大气压强总是竖直向下的 D．大气压强完全由大气的温度决定，与高度无关 解析：大气压强是由于地球周围空气受到地球的引力而产生的，即空气和地球间的万有引力作用于地球表面而产生的大气压，所以大气压随高度的增大而减小是正确的，选项A、B正确，D不正确．又因为空气产生的压强对在同一位置浸没的物体向各个方向有压强且相等，所以C不正确． 新课标要求 知识与技能过程与方法情感、态度和价值观 1．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。 2．知道理想气体状态方程的使用条件。 3．会用理想气体状态方程进行简单的运算。通过推导理想气 体状态方程，培 养学生利用所学 知识解决实际问 题的能力 理想气体是学生遇到 的又一个理想化模型， 正确建立模型，对于学 好物理是非常重要的， 因此注意对学生进行 物理建模方面的教育 教材分析与方法 教学重点教学难点教学方法教学用 具 1．掌握理想气体状态方程的内容及表达式。知道理想气体状态方程的使用条件。 2．正确选取热学研究对象，抓住气体的初、末状态，正确确定气体的状态参量，从而应用理想气体状态方程求解有关问题。应用理想 气体状态 方程求解 有关问题 启发、讲 授、实验探 究 投影仪、 多媒体、 实验仪 器 教师活动学生活动 1.前面我们已经学习了三个气体 实验定律，玻意耳定律、查理定 律、盖－吕萨克定律。这三个定 律分别描述了怎样的规律？说出 它们的公式。 2.以上三个定律讨论的都是一个 参量变化时另外两个参量的关 系。那么，当气体的p、V、T三 个参量都变化时，它们的关系如 何呢？ 一、理想气体 问题： 压强（p）（atm）空气体积V（L）pV值( 1×1.013×105PaL) 1 100 200 500 1000 1.000 0.9730/100 1.0100/200 1.3400/500 1.9920/1000 1.000 0.9730 1.0100 1.3400 1.9920 在压强不太大的情况下，实验结果跟实验定律——玻意耳定律基本吻合，而在压强较大时，玻意耳定律则完全不适用了。 （2）为什么在压强较大时，玻意耳定律不成立呢？如果温度太低，查理定律是否也不成立呢？ 理想气体的状态方程教 案 TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】 第3节理想气体的状态方程 复习预习引入 知识探究过程 一、理想气体 问题：以下是一定质量的空气在温度不变时，体积随常压和非常压变化的实验数据： 压强（p）（atm）空气体积V （L） pV值( 1××105PaL) 1 100 200 500 1000 100 200 500 1000 问题分析：（1）从表中发现了什么规律？ 在压强不太大的情况下，实验结果跟实验定律——玻意耳定律基本吻合，而在压强较大时，玻意耳定律则完全不适用了。 （2）为什么在压强较大时，玻意耳定律不成立呢如果温度太低，查理定律是否也不成立呢 ○1分子本身有体积，但在气体状态下分子的体积相对于分子间的空隙很小，可以忽略不计。 ○2分子间有相互作用的引力和斥力，但分子力相对于分子的弹性碰撞时的冲力很小，也可以忽略。 ○3一定质量的气体，在温度不变时，如果压强不太大，气体分子自身体积可忽略，玻意耳定律成立，但在压强足够大时，气体体积足够小而分子本身不能压缩，分子体积显然不能忽略，这样，玻意耳定律也就不成立了。 ○4一定质量的气体，在体积不变时，如果温度足够低，分子动能非常小，与碰撞时的冲力相比，分子间分子力不能忽略，因此查理定律亦不成立了。 总结规律：设想有这样的气体，气体分子本身体积完全可以忽略，分子间的作用力完全等于零，也就是说，气体严格遵守实验定律。这样的气体就叫做理想气体。 a.实际的气体，在温度不太低、压强不太大时，可以近似为理想气体。 b.理想气体是一个理想化模型，实际气体在压强不太大、温度不太低的情况下可以看作是理想气体． 二、理想气体的状态方程 情景设置：理想气体状态方程是根据气体实验定律推导得到的。如图所示，一定质量的理想气体由状态1（T 1、p 1、v 1）变化到状态2（T 2、p 2、v 2），各状态参量变化有什么样的变化 呢？我们可以假设先让气体由状态1（T 1、p 1、v 1）经等温变化到状态c （T 1、p c 、v 2），再经过等容变化到状态2（T 2、p 2、v 2）。 推导过程：状态A →状态B ，等温变化，由玻意耳定律： 状态B →状态C ，等容变化，由查理定律： 两式消去B p ，得 又 A B T T =，C B V V = 代入上式得 上式即为状态A 的三个参量p A 、V A 、T A 与状态C 的三个参量p C 、V C 、T C 的关系。 总结规律：（1）内容：一定质量的理想气体，在状态发生变化时，它的压强P 和体积V 的乘积与热力学温度T 的比值保持不变，总等于一个常量。这个规律叫做一定质量的理想气体状态方程。 （2）公式：设一定质量的理想气体从状态1（p 1、V 1、T 1）变到状态2（p 2、V 2、T 2）则有表达式： 222111T V p T V p =或T pV = 恒量 适用条件：①一定质量的理想气体；②一定质量的实际气体在压强不太高，温度不太低的情况下也可使用。 知识目标 1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义． 2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算． 3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强． 能力目标 1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系． 情感目标 培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际问题的能力． 教学建议 教材分析 气体压强的概念及计算是本节的重点，关于压强的产生，教材在本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍，而运用示例来讲解压强的计算，例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三种放置状态时的压强求解，利用前面所学的力学知识，分析水银柱受力的平衡条件，得到了气体压强值，教学时，注意让学生在复习初中内容的基础上，观察演示实验，讨论压强计算的公式并进行必要的练习，着重解决一下“气体的压强”问题，为以后的几节学习扫清障碍． 教法建议 针对本章的重点——气体压强的计算，通过以前学过的固体和液体的压强知识来理解气体压强的概念；用力学观点来计算气体的压强，把力学和热学联系起来． 教学设计方案 教学用具：压强计 教学整体设计：教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力学知识引入气体压强等热学参量，再让学生做实验掌握气体压强的测量，通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法．教学目标完成过程： （一）课堂引入 教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的三种存在状态：气、液、固中的两种——固体和液体，由于气体分子排布的特点，使得气体分子具有一些特有的性质，今天，我们便开始研究气体． （二）新课讲解 教师讲解：为了描述我们的研究对象，针对气体的热学特性，我们用体积、压强和温度物理量等来标识气体，这几个用来描述气体状态的物理量叫做气体的状态参量． 1、温度（t） 温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体分子平均动能的标志． （1）测量：用温度计来测量． （2）温标：温度的数值表示法． ①摄氏温标：规定在1atm下冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为11℃，中间分成100等份，每一份为1℃，通常用t表示，单位为摄氏度（℃）． 理想气体的状态方程 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： （1）初步理解“理想气体”的概念。 （2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。 （3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。 2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。 3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。 二、重点、难点分析 1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。 2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。 三、教具 1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。 四、主要教学过程 （一）引入新课 前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。 （二）教学过程设计 1．关于“理想气体”概念的教学 设问： （1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。 （2）这两个定律是在什么条件下通过实验得到的？老师引导学生知道是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。 老师讲解：在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质（如氧气、氢气等）液化的方法是降低温度和增大压强。这就是说，当温度足够低或压强足够大时，任何气体都被液化了，当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。而且实验事实也证明：在较低温度或较大压强下，气体即使未被液化，它们的实验数据也与玻意耳定律或查理定律计算出的数据有较大的误差。 P (×1.013×105Pa) pV值(×1.013×105PaL) H 2 N 2 O 2 空 气 1 1 .000 1 .000 1 .000 1 .000 100 1 .0690 .9941 .9265 .9730 200 1 .1380 1 .0483 .9140 1 .0100 500 1 .3565 1 .3900 1 .1560 1 .3400 1000 1211 2019高考物理总练习教学案第42讲-气体的状态和状态参量 12.1气体的状态和状态参量 12.2气体压强、体积和温度的关系 【一】教学目标 1、在物理知识方面要求： 〔1〕知道气体的温度、体积和压强是描述气体状态的状态参量； 〔2〕理解气体的温度、体积和压强的物理意义； 〔3〕知道气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的； 〔4〕会用水银压强计测量密闭气体的压强； 〔5〕会计算气体的压强。 2、通过研究描述气体状态的三个参量，明确本章的中心课题和研究方法，增强学生学习的目的性。 【二】重点、难点分析 1、气体的压强是重点，因为它是以后进一步学习气体实验定律和理想气体状态方程的基础。所以要让学生理解压强概念的物理意义，知道压强的单位，会计算气体的压强，会用水银压强计测定气体的压强。 2、正确确定密闭气体的压强是难点，特别是U形管中气体的压强。受重力—压力—压强这样的推理逻辑的影响，学生在理解气体压强产生时会感到困惑。 【三】教具 1、演示气体压强的大小 水银气压计〔U形管的底部用乳胶管连接，B管为可活动的〕。 2、气体压强的模拟实验 气体分子运动模拟实验器。 【四】主要教学过程 〔一〕引入新课 在研究机械运动时，物体的位置、速度确定了，物体的运动状态就确定了。当研究对象转换为气体时，描述气体的状态，显然不能再用位置、速度这样的物理量了。那么应该用什么物理量来描述气体的状态呢？ 举例： 凹陷的乒乓球被热水一浇，恢复原状； 充好气的气球，放在暖气片上会爆裂； 自行车内胎在夏天时容易爆胎； 气体被压缩； 压缩气体突然膨胀； 通过学生举出的众多实例，分析得出：对于一定质量的某种气体，描述其状态的物理量有温度、体积和压强。 〔二〕教学过程设计 1、温度 〔1〕对温度物理意义的认识 宏观：温度表示物体的冷热程度。 微观：温度标志着物体内部分子无规那么运动的剧烈程度；温度是物体分子平均动能的标志。 〔2〕温度与温标 温标即温度的数值表示法。 摄氏温标——摄氏温度t 热力学温标——热力学温度T 2、气体的体积 〔1〕气体体积是指气体分子充满的空间，即容器的容积。 〔2〕这个容积不是气体分子本身的体积之和，气体分子之间是有空隙的。 8.3、理想气体的状态方程 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： （1）初步理解“理想气体”的概念。 （2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。 （3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。 2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。 3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。 二、重点、难点分析 1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。 2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。 另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。 三、教具 1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。 四、主要教学过程 （一）引入新课 前面我们学习的玻意耳定律是一定质量的气体在温度不变时，压强与体积变化所遵循的规律，而查理定律是一定质量的气体在体积不变时，压强与温度变化时所遵循的规律，即这两个定律都是一定质量的气体的体积、压强、温度三个状态参量中都有一个参量不变，而另外两个参量变化所遵循的规律，若三个状态参量都发生变化时，应遵循什么样的规律呢？这就是我们今天这节课要学习的主要问题。 （二）教学过程设计 1．关于“理想气体”概念的教学 设问： （1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它们是物理理论推导出来的还是由实验总结归纳得出来的？答案是：由实验总结归纳得出的。 （2）这两个定律是在什么条件下通过实验得到的？老师引导学生知道是在温度不太低（与常温比较）和压强不太大（与大气压强相比）的条件得出的。 老师讲解：在初中我们就学过使常温常压下呈气态的物质（如氧气、氢气等）液化的方法是降低温度和增大压强。这就是说，当温度足够低或压强足够大时，任何气体都被液化了，当然也不遵循反映气体状态变化的玻意耳定律和查理定律了。而且实验事实也证明：在较低温度或较大压强下，气体即使未被液化，它们的实验数 (×1.013×105Pa) pV值(×1.013×105PaL H2N2O2空 气 1 1. 000 1. 000 1. 000 1. 000 100 1. 0690 0. 9941 0. 9265 0. 9730 200 1. 1380 1. 0483 0. 9140 1. 0100 500 1. 1. 1. 1. 气体的状态参量 教学目标 知识目标 1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义． 2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算． 3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强． 能力目标 1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系． 情感目标 培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际问题的能力． 教学建议 教材分析 气体压强的概念及计算是本节的重点，关于压强的产生，教材在本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍，而运用示例来讲解压强的计算，例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三种放置状态时的压强求解，利用前面所学的力学知识，分析水银柱受力的平衡条件，得到了气体压强值，教学时，注意让学生在复习初中内容的基础上，观察演示实验，讨论压强计算的公式并进行必要的练习，着重解决一下“气体的压强”问题，为以后的几节学习扫清障碍． 教法建议 针对本章的重点——气体压强的计算，通过以前学过的固体和液体的压强知识来理解气体压强的概念；用力学观点来计算气体的压强，把力学和热学联系起来．教学设计方案 教学用具：压强计 教学整体设计：教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力学知识引入气体压强等热学参量，再让学生做实验掌握气体压强的测量，通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法． 教学目标完成过程： （一）课堂引入 教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的 理想气体的状态方程教学设计 本堂课使用的教学方法： 讲授法、归纳法、互动探究法、实验法。 教学过程设计： （一）情景导入、展示目标 教师提出问题：瘪了的乒乓球如何恢复原状？ 演示：把乒乓球放入热水中，乒乓球恢复原样。 请同学们猜想解释：为何能够恢复原状？ 你知道如何应用气体知识解释这个现象吗？ 引入新课：理想气体状态方程 （二）回顾复习提问： 1、玻意耳定理（气体等温变化）：PV=C 2、查理定律（气体等容变化）：P/T=C 3、盖---吕萨克定律（气体等压变化）：V/T=C （三）新课探究、精讲点拨 1、理想气体： 问题探究一：教师通过引导学生分析表格数据，引导学生得出理想气体概念，通过对理想模型的说明对学生进行物理思想方法的培养。 2、理想气体状态方程： 问题探究二： 老师通过联系乒乓球的实际引导学生寻找P、V、T 三个状态参量同时变化时它们之间的关系。 （1）乒乓球内的气体可以看做理想气体 （2） 瘪了的乒乓球对应的三个状态参量分别为：P 1、V 1、T 1，放入热水复原后的乒乓球对应的三个状态参量分别为：P 2、V 2、T 2 这种情况下初末状态的这三个状态参量会遵循什么关系呢？ 教师引导点拨： 直接寻找初末状态各参量的关系比较困难，我们能否想办法寻找一个中间状态作为中转站，把一个不熟悉的比较复杂的过程化解成两个熟悉的简单的过程去解决？ 教师引导学生探究讨论， 并应用气体实验定律和相关数学知识推导， 并让学生展示推导过程。 教师引导学生反思总结： 比较以上探究过程，你能发现什么？ 虽然经历的过程不同，但是得出了相同的结论：一定质量的某种理想气体，在状态发生变化时，它的压强 P 和体积 V 的乘积与热力学温度 T 的比值相等 说明：这里的 1、2 是气体的任意两个状态，具有普遍意义，所以，可以得出结论： 对于一定质量的某种理想气体，满足： PV =C T 学生总结以上理论推导，得出结论： 理想气体状态方程教师引导学生深入探究： 常数 C 和什么有关呢？ 教师设计提出问题： 质量为m 的空气，在温度为T 1，压强为P 1 时，对应的体积为 V 1， 如何求其标况下对应的体积 V 2（设标况下温度为 T 0，压强为 P 0）？ 如果设标况下空气的摩尔体积为 V 0，摩尔质量为M ，请写出V 2 和V 0 的关系式。 引导学生得出： P 1V 1 T 1 =P 0V 2 T 0 =nP 0V 0 T 0 =nR =C 气体的状态参量（一） 一、气体的3个状态参量 1. 温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是描述热运动的剧烈程度。 热力学温度（T ），单位K （开尔文）； 摄氏温度（t ），单位℃（摄氏度）。 两种温度间的关系：T = t + 273 两种单位制下每一度的间隔是相同的：ΔT =Δt 0K 是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。 2. 体积： 国际单位为3m ，常用的有L ，1L =1dm 3=10-3m 3 . 3. 压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的.压强的大小取决于单位体积内的分子数和分子的平均速率。若单位体积内分子数增大，分子的平均速率也增大，则气体的压强也增大。 国际单位是帕（Pa ），常用的单位还有标准大气压（atm ）和毫米汞柱(mmHg)。 二、（气缸）封闭气体的压强计算 已知：大气压0P ,活塞重量为G ，砝码重量1G ，汽缸重量2G ，汽缸截面积为S 1. 气缸置于水平地面上 1P = 2 P = 3P = 4 P = 2. 气缸被悬吊起来 5P = 6P = 1. 密闭容器中气体的压强：( B ) A. 是由于气体的重力所产生的； B. 是由于气体分子频繁碰撞容器壁所产生的； C. 是由于分子之间存在相互作用力而产生的； D. 当容器自由下落时，气体的压强将减小。 2. （多选）关于热力学温标，下列说法中正确的是：( AD ) A. 热力学温标的0K 是-273 ℃ ，叫做绝对零度； B. 因为热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的，所以0 ℃也就是绝对零度； C. 绝对零度已经达到了，温度计可以测出绝对零度； D. 0K是低温的极限，是达不到的。 3.下列关于温度的一些叙述，不正确的是：( ) A. 温度是表示物体热量多少的物理量； B. 温度从宏观上表示物体的冷热程度； C. 温度从微观上恒量分子热运动的剧烈程度； D. 温度可以用摄氏温标表示，也可以用热力学温标表示 4.气体的状态参量是指、和。 5.水的沸点是100℃，用热力学温标表示为K。当水的温度从0℃升高到20℃时， 用热力学温标表示其升高的温度为K。 6.从分子动理论角度可知，当一定质量的气体，体积减小时，单位时间内撞击单位面积上 的分子数__________，从而导致单位面积上受到的作用力__________，气体压强_______（填增大、减小、不变）。 7.高压锅的锅盖通过几个牙齿与锅镶嵌旋转，锅盖与锅之间有橡皮密封圈，不会漏气。锅 盖中间有一个排气孔，上面套着类似砝码的限压阀，将排气孔堵上。加热高压锅，当锅内气体的压强增大到一定程度后，气体把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔中排出锅外。 已知某高压锅限压阀的质量是0.1kg，排气孔的直径是0.3cm，则锅内气体的压强最大可达到________________pa。（P =1.0×105Pa） 8.如图所示，汽缸质量为M＝3kg，放在地面上，活塞质量为m＝1 kg，活塞截面积为S＝50cm2，大气压强为p0＝1×105Pa。细线跨 过光滑滑轮一端与活塞相连，另一端连接质量为m＝2kg的砝码， 则汽缸内压强为Pa。逐渐增加砝码质量， 直到汽缸离开地面，此时缸内气体压强又为Pa。 9.如图所示圆柱形气缸，气缸质量为100 kg，活塞质量为10 kg，横 截面积为0.1 m2，大气压强为1.0×105 Pa，求下列情况下缸内气体的 压强： （1）气缸开口向上竖直放在水平地面上，气体的压强P1 （2）拉住活塞将气缸提起并静止在空中，气体的压强P2 （3）将气缸竖直倒挂，气体的压强P3 气体的状态和状态参量 主讲:陈 智 教学目标： 1. 知识目标: 1. 知道描述气体状态的参量. 2. 理解气体状态参量的确定方法. 2. 能力目标: 能确定由液柱或活塞封闭的气体在平衡态或加速状态下的压强. 重点和难点: 液柱或活塞封闭的气体在平衡态或加速状态下的压强的确定. 教学过程: 一.讲述引入气体的状态参量的必要性和必然性. 学生回顾描述 气体状态的物理量是哪几个? 1.类比力学中描述机械运动用s,v,a. 2.参量: 体积:V温度: T压强: P 二.学生边看书便回顾三个状态参量的规定、表示方法及单位. 1. 温度(T或t): (1)定义:宏观上表示物体的冷热程度,微观上标志物 体内分子平均动能的大小. (2)表示方法:a.摄氏温标t:单位℃,规定在1个标准大气压下, 水的冰点作为0℃,沸点作为100℃.b.热力学温标T:单位K,规 定-273℃为0K. 注意: a.由上述规定可知:T=t+273,但两种表示方法就每一度表示的冷热差别而言,两种温度是相同的,只是零值的起点不 同.即:△T=△t. b.绝对零度(0K)是低温的极限,目前的理论认为只能接 近不能达到. 2.体积V: 气体分子所能达到的空间,单位:1m3=103dm3(L)=106cm3(mL) 3.压强p:容器单位面积上受到的压力,他是由大量的气体分子 频繁地碰撞器壁产生的,决定于单位体积内的分子数和分子的 平均速率 (以雨天雨伞受雨滴的压力为例理解).单位:P a ;1 P a=1N/m2 ,1atm=1.01×105 P a=76cmHg. 三.气体压强的确定: 根据帕斯卡定律,气体能大小不变地向各个方向传递压强,而气体一般由液柱或活塞密封,故液柱或活塞一定受到了气体的 第3节 理想气体的状态方程 1.理想气体：在任何温度、任何压强下都遵从气体实 验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低时可看作理想气体。 2．理想气体状态方程： p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C 。 3．适用条件：一定质量的理想气体。 一、理想气体 1．定义 在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体。 2．理想气体与实际气体 在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以把实际气体当成理想气体来处理。 如图8-3-1所示。 图8-3-1 二、理想气体的状态方程 1．内容 一定质量的某种理想气体，在从一个状态变化到另一个状态时，压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。 2．公式 p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2或pV T ＝C (恒量)。 3．适用条件 一定质量的理想气体。 1．自主思考——判一判 (1)实际气体在常温常压下可看作理想气体。(√) (2)一定质量的理想气体从状态1变化到状态2，经历的过程不同，状态参量的变化不同。(×) (3)pV T ＝C 中的C 是一个与气体p 、V 、T 有关的常量。(×) (4)一定质量的气体，体积、压强不变，只有温度升高。(×) (5)一定质量的气体，温度不变时，体积、压强都增大。(×) (6)一定质量的气体，体积、压强、温度都可以变化。(√) 2．合作探究——议一议 (1)在实际生活中理想气体是否真的存在？有何意义？ 提示：不存在。是一种理想化模型，不会真的存在，是对实际气体的科学抽象。 (2)对于一定质量的理想气体，当其状态发生变化时，会不会只有一个状态参量变化，其余两个状态参量不变呢，为什么？ 提示：不会。根据理想气体状态方程，对于一定质量的理想气体，其状态可用三个状态参量p 、V 、T 来描述，且pV T ＝C (定值)。只要三个状态参量p 、V 、T 中的一个发生变化，另外两个参量中至少有一个会发生变化。故不会发生只有一个状态参量变化的情况。 (3)在理想气体状态方程的推导过程中，先后经历了等温变化、等容变化两个过程，是否表示始末状态参量的关系与中间过程有关？ 提示：中间过程只是为了应用学过的规律(如玻意耳定律、查理定律等)，研究始末状态参量之间的关系而采用的一种手段，结论与中间过程无关。 理想气体状态方程的应用 1．理想气体状态方程的分态式 (1)一定质量的理想气体的pV T 值，等于其各部分pV T 值之和。用公式表示为pV T ＝p 1V 1T 1＋ p 2V 2 T 2 ＋…＋ p n V n T n 。 (2)一定质量理想气体各部分的pV T 值之和在状态变化前后保持不变，用公式表示为 p 1V 1T 1＋p 2V 2T 2＋…＝p 1′V 1′T 1′＋p 2′V 2′ T 2′ ＋… (3)当理想气体发生状态变化时，如伴随着有气体的迁移、分装、混合等各种情况，使 第八章《气体》单元测试题2 1．一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，将气体的温度由－13 ℃升高到50 ℃，则保持不变的是( ) A．压强B．分子的平均速率 C．分子的平均动能D．气体的密度 2．关于气体分子的速率分布情况，下列说法中正确的是( ) A．在一定温度下，中等速率的分子所占的比例最大 B．在一定温度下、气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律 C．当温度升高时、“中间多、两头少”的分布规律不再成立 D．当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，但多数分子的速率增大3．在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起时，下列对空气泡内气体分子的描述中正确的是( ) A．气体分子的平均速率不变 B．气体分子数密度增大 C．气体分子单位时间内撞击气泡与液体界面单位面积的分子数增多 D．气体分子无规则运动加剧 4．对于地面所受到的大气压强，甲说：“这个压强就是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力。”乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”下列判断正确的是( ) A．甲说得对B．乙说得对 C．甲、乙说得都对 D．甲、乙说得都不对 5．如图所示是一定质量的理想气体的三种升温过程，那么以下四种解释中，哪些是正确的( ) A．a→d的过程气体体积增大 B．b→d的过程气体体积不变 C．c→d的过程气体体积增大 D．a→d的过程气体体积减小 6．汽缸内封入一定质量的气体，若使其减小体积，降低温度，关于压强变化的判断，下列说法正确的是( ) A．一定增大B．一定减小 C．可能增大，也可能减小D．可能不变 7．在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出气体相当于(设室内大气压强p0＝1 atm)( ) A．5 atm,3 L B．1 atm,24 L C．5 atm,4.8 L D．1 atm,30 L 8．一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内气体分子数为n，则( ) A．p增大，n一定增大 B．T减小，n一定增大 C．p/T增大时，n一定增大 D．p/T增大时，n一定减小 9．(6分)如图所示是某种一定量理想气体的pt图，图中A、B、C三点表示了这些气体的三个不同的状态，我们用V A、V B、V C表示在这三种状态下气体的体积，那么它们的大小顺序应是____ __。 10．(6分)如图所示，T形汽缸内有一T形活塞，将汽缸分为A、B两部分，且两部分中都封闭有气体，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动，其左端活塞面积为右端活塞面积的3倍，汽缸C孔与大气相通。当大气压强为1 atm、A中气体压强为 atm时，活塞保持静止不动，则此时B中气体压强为____ __。 11．单元自测(12分)有一组同学对温度计进行专题研究。他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一细玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱。根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度。为了研究“伽利略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中A为一小塑料瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h。然后进行实验研究： 描述气体状态的参量 一．目的：1、理解什么是气体的状态及描述气体状态的三个参量（温度、体积、压强）的意义。 2、知道温度的物理意义，知道热力学温标及其单位。知道热力学温度与摄氏温度的关系，会进行热力学温度跟摄氏温度之间的换算。 3、知道气体的体积及其单位。 4、知道气体的压强是怎样产生的，知道它的单位，会计算气体的压强，知道压强的不同单位，必要时会进行换算。 二．自学指导：带着目的阅读课本 三. 知识要点： （一）气体的状态参量 1. 气体的温度 （1）温度是表示物体冷热程度的物理量，是分子热运动平均动能的标志。 （2）温标、热力学温标。 温度的数值表示法叫温标。 热力学温标是英国科学家开尔文创立的。单位为开（K），把 作为零度，又叫绝对零度，每一度的大小与1℃大小相等，热力学温度（又称绝对温度）T与摄氏温度 间的关系： 。 2. 气体的体积 （1）气体的体积指气体分子所能达到的空间。在容器内的气体，体积为容器容积。 （2）单位：米3（m3）、升（L）、毫升（mL）。 3. 气体的压强 （1）是由于大量气体分子对器壁频繁地碰撞而产生的。 （2）决定因素：单位体积中的分子数：分子的平均动能。 （3）单位 国际单位为帕斯卡，符号为。 其它常用单位：标准大气压（），厘米汞柱（cmHg）。 换算： （） 四．要点讲练 1. 温度的意义 从宏观上讲，温度是表示物体的冷热程度的物理量。从微观上讲，温度是物体分子平均动能的标志，温度越高，物体内部分子热运动越剧烈。 [例7] 一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（） A. 空气密度增大 B. 空气分子的平均动能增大 C. 空气分子的速率都增大 D. 空气质量增大 解析：本题主要考查温度的微观意义、压强的微观意义以及气体状态参量之间的关系。 在温度由15℃变为25℃时，分子的平均动能增大，分子热运动的平均速率增大，但对每一个分子来说，其速率不一定增大。气体的压强决定于两个因素，一是气体分子数密度，二是气体分子运动的剧烈程度，温度升高，气体分子热运动平均速率增大，要使压强不变，分子数密度必减小，给定体积内的气体质量也一定减小。 由以上分析知，正确选项应为B。 2. 压强的意义及有关的计算问题 容器中的大量气体分子对器壁频繁碰撞，就对器壁产生了一个持续的均匀的压力，而器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。气体的压强决定于两个因素，一是气体分子数密度，二是气体分子运动的剧烈程度。当气体的分子数密度增大时，单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数增多，可使压强增大，当分子热运动加剧时，一方面可使气体分子单位时间高三第一轮复习 气体的状态参量教案
高中物理 第二章 固体、液体和气体 第六讲 气体状态参量教案 粤教版选修33
2019-2020年高中物理 第2章 第6节 气体状态参量学案 粤教版选修3-3
理想气体的状态方程 说课稿 教案 教学设计
理想气体的状态方程教案
气体的状态参量物理教案
高中物理人教版选修3-3教案 《理想气体的状态方程》(2篇)
2019高考物理总练习教学案第42讲-气体的状态和状态参量
高中物理 理想气体的状态方程教案 新人教版选修3
气体的状态参量教案
高中物理《理想气体的状态方程》优质课教案、教学设计
气体的状态参量(一)
气体的状态和状态参量
2017-2018学年高中物理第八章气体第3节理想气体的状态方程教学案新人教版选修3-3
气体单元测试题
描述气体状态的参量