气体压强的微观解释
分子热运动、布朗运动、扩散现象
1、做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ D ）
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
E．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映
2、布朗运动虽然与温度有关，但布朗运动不能称为热运动（对）
3、空中飞舞的尘埃的运动不是布朗运动
经验之谈：布朗运动凭肉眼观察不到，得在光学显微镜下观察
分子运动在光学显微镜下观察不到，得在电子显微镜下观察。
布郎运动不会停止，而尘埃的飞扬经过一段时间后，会落回地面
4、观察布朗运动时，下列说法正确的是（ AB ）
A.温度越高，布朗运动越明显
B.大气压强的变化，对布朗运动没有影响
C.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显
D.悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动
5.由分子动理论及能的转化和守恒定律可知…（ D ）
A.扩散现象说明分子间存在斥力
B.布朗运动是液体分子的运动，故分子在永不停息地做无规则运动
C.理想气体做等温变化时，因与外界存在热交换，故内能改变
D.温度高的物体的内能不一定大，但分子的平均动能一定大
6．下列关于热运动的说法,正确的是（ D ）
A.热运动是物体受热后所做的运动
B.温度高的物体中的分子的无规则运动
C.单个分子的永不停息的无规则运动
D.大量分子的永不停息的无规则运动
物质的量
（1）m M v V N A ==即：分子质量摩尔质量＝分子体积摩尔体积阿佛加德罗常数＝
（2）分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数
（3）摩尔质量摩尔体积＝密度
1．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数（ C ）
A.水的密度和水的摩尔质量
B.水的
摩尔质量和水分子的体积
C.水的摩尔质量和水分子的质量
D.水分子的体积
和水分子的质量
2.已知铜的摩尔质量为M （kg/mol ），铜的密度为ρ（kg/m 3），阿伏加德罗常数为 N A （mol - 1）.下列说法不正确的是（ B ）
A.1 kg 铜所含的原子数为
M
N A B.1 m 3铜所含的原子数为ρA MN 个铜原子的质量为A N M kg 个铜原子所占的体积为A N M ρ m 3 3. 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V 的一滴油
在
水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M ，则阿伏
加德罗常数的表达式为（ ）答案：33
6V
MS πρ 4.已知铜的密度为×103 kg/m3,相对原子质量为64,通过估算可知铜中每个铜原子所占
的体积为（B )
×10－6 m 3
×10－29 m 3 ×10－26 m 3 ×10－24 m
5.某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,设阿伏加德罗常数为N A ,则每个分子的质量和单位
体积所含的分子数分别是(D ) A.M
N A M N ρ?A B.A N M ρM N A C.
M N A ρ?A N M D.
A N M M N ρ?A 6 ．一热水瓶水的质量约为m=2.2 kg,它所包含的水分子数目为_________.(取两位有效数
字,
阿伏加德罗常数取×1023 mol -1) ×1025个)
7．某同学采用了油膜法来粗略测定分子的大小：将1 cm 3油酸溶于酒精，制成1 000 cm 3
的溶液.已知1 cm3酒精油酸溶液有100滴，在一塑料盘内盛水，使盘内水深约为1 cm，
将1滴溶液滴在水面上，由于酒精溶于水，油酸在水面上形成一层单分子油膜，测得这
一油膜层的面积为90 cm2,由此可估计油酸分子的直径为多少 (答案：×10-9m )
气体压强的微观解释
影响气体压强的因素有两个：
（1）单位面积上，单位时间内，气体分子对容器壁的碰撞次数
从宏观来看，决定于分子的浓度（单位体积内分子的个数）或对一定量的气体来
说，压强的大小决定于分子的体积。对一定质量的气体，在温度不变的前提下，体积越小，压强越大。
（2）平均每次碰撞的冲击力
从宏观来看，决定于气体的温度。温度是分子热运动剧烈程度的标志。温度越高，分子的平均动能越大。分子平均每次对容器壁的撞击力就越大。对一定质量的气
体，在体积不变的前提下，温度越高，压强越大
思考：对一定质量的气体，如果温度升高的同时，体积也增大。那么气体压强将如何变是变大还是变小还是不变
（3）总结：（1）一定量的气体，在单位时间内对容器单位面积上的碰撞次数由气体体
积决定
（2）对于已确定了的气体，在热运动中，平均每次对容器壁的碰撞力由温
度来决定。
思考：1、对一定质量的气体，如果温度升高的同时，体积也增大。那么气体压强将如何变是变大还是变小还是不变
2、液体、固体产生的压强是靠重力来产生的。气体压强靠什么来产生
1．在一定温度下，当气体的体积减小时，气体的压强增大，这是由于(A ) A．单位体积内的分子数变大，单位时间内单位面积上对器壁碰撞的次数增大
B．气体分子密度变大，分子对器壁的吸引力变大
C．每个分子对器壁的平均撞击力变大
D．气体分子的密度变大，单位体积内分子的重量变大
2．下面关于气体压强的说法正确的是( ABCD )
A．气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的
B．气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力
C．从微观角度看，气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关D．从宏观角度看，气体的压强大小跟气体的温度和体积有关
3．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( AB )
A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大
B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小
C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小
D．温度升高，压强和体积都可能不变
4．有关气体压强，下列说法正确的是（ D ）
A．气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大
B．气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大
C．气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大
D．气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小
5．一定质量的气体，下列叙述中正确的是( AD )
A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大B．如果压强增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大
6．对于一定质量的气体，下列说法中正确的是（ AB ）
A．如果保持温度不变，则体积越小，压强越大
B．如果保持体积不变，则温度越高，压强越大
C．如果保持压强不变，则体积越小，温度越高
D．如果保持温度不变，则体积越小，内能越多
7．封闭在贮气瓶中的某种气体,当温度升高时,下列说法中正确的是(容器的膨忽略不计) ( A )
A．密度不变,压强增大
B. 密度不变,压强减小
C. 压强不变,密度增大
D. 压强不变,密度减小
8、下列对气体压强描述，正确的是（ B C D ）
A．在完全失重状态下，气体压强为零
B．气体压强是由大量气体分子对器壁频繁的碰撞而产生的
C．温度不变时，气体体积越小，相同时间内撞击到器壁的分子越多，压强越大
D．气体温度升高，压强有可能减小
9、在热气球下方开口处燃烧液化气，使热气球内部气体温度升高，热气球开始离地，徐徐
升空。分析这一过程，下列表述正确的是( B )
①气球内的气体密度变小，所受重力也变小②气球内的气体密度不变，所受重力也变小
③气球所受浮力变大④气球所受浮力不变
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
10、民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片
燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体（ B ）
A．温度不变时，体积减小，压强增大 B．体积不变时，温度降低，压强减小
C．压强不变时，温度降低，体积减小 D．质量不变时，压强增大，体积减小
11、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（B C ）
A．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强减小
B．如果保持气体的体积不变，温度升高，压强增大
C．如果保持气体的温度不变，体积越小，压强越大
D．如果保持气体的压强不变，温度越高，体积越小
12、下列对气体压强描述，正确的是（ BCD ）
A．在完全失重状态下，气体压强为零
B．气体压强是由大量气体分子对器壁频繁的碰撞而产生的
C．温度不变时，气体体积越小，相同时间内撞击到器壁的分子越多，压强越大
D．气体温度升高，压强有可能减小
13、关于气体的压强，下列说法中正确的是（ C ）
A．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
B．气体分子的平均速率增大，气体的压强一定增大
C．气体的压强等于器壁单位面积、单位时间所受气体分子冲量的大小(冲量即I=Ft)
D ．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零
14、已知离地面愈高，大气压强愈小，温度也愈低，现有一气球由地面向上缓慢升起，则
大气压强与温度对此气球体积的影响是（ D ）
A ．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积增大
B ．大气压强减小有助于气球体税减小，温度降低有助于气球体积减小
C ．大气压强减小有助于气球体积减小，温度降低有助于气球体积增大
D ．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积减小
分子力与物体内能
1、 分子之间同时存在着分子引力与分子斥力。它们是超短程力。当两个分子之间的距
离大于9
10m -时，分子之间的引力与斥力几乎同时消失。
2、 两分子之间就象一根弹簧连接着。当分子之间的距离为0r 时，引力与斥力大小相等
（相当于弹簧处在原长状态）。对外没有体现出分子力的存在。当0r r >时，分子
引力大于斥力，对外表现出分子引力。当0r r <时，分子引力小于分子斥力，对外
表现出分子斥力。当两个分子之间的距离由0r 慢慢变大时，分子引力与分子斥力都
会减小。只不过分子斥力减小得更多. 同理当两个分子之间的距离由0r 慢慢变小
时，分子引力与分子斥力都会增大。只不过分子斥力增大得更多
3、 物体的内能包含分子势能与分子动能。从宏观来看，决定物体内能的因素有三个：
（1）物质的量（2）物体的体积（3）物体的温度。
物质的量：决定了物体内所含分子数的多少。
物体的体积：决定了分子间的势能 物体的温度：决定了分子的平均动能（温度是分子平均动能的标志212K E mV =，物体内分子总动能K K E N E =?(其中N 为物体内所含分子的总个数)
思考：（1）1摩尔氢气与1摩尔氧气均放在2立方米的容器中，且温度均为200
分子动能哪个大分子平均速率哪个大
（2）1千克氢气与1千克氧气均放在2立方米的容器中，且温度均为
200
分子动能哪个大分子平均速率哪个大
(3)体积增大，分子势能就一定增大吗
4、改变物体内能的方式有两种：做功和热传递
（1）物体对外界做功，物体内能减小。外界对物体做功，物体内能增加（单一现
象）
（2）物体吸热，物体内能增加，物体放热，物体内能减小（单一现象）
（3）物体对外做功，同时放热，物体内能必定减小（双现象）
（4）物体对外做功，同时吸热，则物体内能变大、变小、不变均有可能！（双现象）
1、（09年上海物理）气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体
的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（A ）
A．温度和体积B．体积和压强 C．温度和压强 D．压强和温度
2、下列说法中正确的是 [ D ]
A．温度低的物体内能小
B．温度低的物体分子运动的平均速率小
C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大
D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加
3．自由摆动的秋千摆动幅度越来越小，下列说法正确的是（D）
A.机械能守恒
B.能量正在消失
C.只有动能和重力势能的相互转化
D.减少的机械能转化为内能，但总能量守恒
4．如图所示，密闭绝热的具有一定质量的活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计.置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部，另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为E p（弹簧处于自然长度时的弹性势能为零）.现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程（ D ）
全部转换为气体的内能
一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能
全部转换成活塞的重力势能和气体的内能
一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其
余部分仍为弹簧的弹性势能
5．关于内能的概念,下列说法中正确的是( C )
A.温度高的物体,内能一定
大 B.物体吸收热量,内能一定增加
C.0 ℃的冰溶解为0 ℃的水,内能一定增加
D.物体克服摩擦力做功,内能一定增加
6．一定质量的气体处于平衡态Ⅰ.现设法使其温度降低而压强增大，达到平衡状态Ⅱ，则（BC ）
A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时气体的密度大
B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时分子的平均动能大
C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ 时分子间的平均距离大
D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
7．对于定量气体，可能发生的过程是（AC ）
A.等压压缩，温度降低
B.等温吸热，体积不变
C.放出热量，内能增加
D.绝热压缩，内能不变
8．将一个压瘪的乒乓球放入热水中，一段时间后，乒乓球恢复为球形.在此过程中，下列说法正确的是（ACD ）
A.乒乓球中的气体吸收热量，对外界做功
B.乒乓球中的气体对外做功，内能不变
C.乒乓球中的气体分子平均动能增加，压强增大
D.乒乓球中的气体温度升高，密度减小
9、密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（D ）
A．内能增大，放出热量 B．内能减小，吸收热量
C．内能增大，对外界做功 D．内能减小，外界对其做功
10．下列叙述正确的是（ BC ）
A．理想气体压强越大，分子的平均动能越大
B．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．外界对理想气体做正功，气体的内能不一定增大
D．温度升高，物体内每个分子的热运动速率都增大
11．对一定量的气体，下列说法正确的是（ A ）
A．在体积缓慢地不断增大的过程中，气体一定对外界做功
B．在压强不断增大的过程中，外界对气体一定做功
C．在体积不断增大的过程中，内能一定增加
D．在与外界没有发生热量交换的过程中，内能一定不变
12、地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交热忽略不计.已知大气压强随高度增
加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（ C ）
A.体积减小，温度降低
B.体积减小，温度不变
C.体积增大，温度降低
D.体积增大，温度不变
13、如图所示，绝热气缸直立于地面上，光滑绝热活塞封闭一定质量的气体并静止在A位
置，气体分子间的作用力忽略不计，现将一个物体轻轻放在活塞上，活塞最终静止在B位置(图中未画出)，则活塞（B D）
A．在B位置时气体的温度与在A位置时气体的温度相同
B．在B位置时气体的压强比在A位置时气体的压强大
C．在B位置时气体单位体积内的分子数比在A位置时气体单位体积内的分子数少
D．在B位置时气体分子的平均速率比在A位置时气体分子的平均速率大
14．如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽略.现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡（BCD ）
的体积增大了，压强变小了
的温度升高了
C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
增加的内能大于b增加的内能
15、（09年全国卷Ⅱ）如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（BC ）
A．右边气体温度升高，左边气体温度不变
B．左右两边气体温度都升高
C．左边气体压强增大
D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
16、如图表示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是
光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a与b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡，(BCD)
的体积增大了，压强变小了的温度升高了
C.加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈
增加的内能大于b增加的内能
17、如图所示，绝热气缸中间用固定栓可将无摩擦移动的绝热板固定，隔板质量不计，左
右两室分别充有质量相等的氢气和氧气（忽略气体分子间的相互作用力）。初始时，
两室气体的温度相等，氢气的压强大于氧气的压强，下列说法中正确的是
（ ACD ）
A. 初始时氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
B. 初始时氢气的内能等于氧气的内能
C .松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氧气分子单位时间与
气缸单位面积碰撞的分子数增多
D .松开固定栓直至系统重新达到平衡时，氢气的内能减小
18、如图为一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞B下方封闭着空气，这
些空气分子之间的相互作用力可以忽略。在外力F作用下，将活塞B缓慢地向上拉一些。则缸内封闭着的气体（AB）
A.单位体积内气体的分子个数减少
B.单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少
C.气体分子平均动能不变
D.若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量．
19、如图所示的绝热容器，把隔板抽掉，让左侧理想气体自由膨胀到右侧直至平衡，则下
列说法正确的是(C )
A. 气体对外做功，内能减少，温度降低
B. 气体对外做功，内能不变，温度不变
C. 气体不做功，内能不变，温度不变，压强减小
D. 气体不做功，内能减少，压强减小
20、一个密闭绝热容器内，有一个绝热的活塞将它隔成A、B两部分空间，在A、B两部分
空间内封有相同质量的空气，开始时活塞被销钉固定，A部分气体的体积大于B部分气体的体积，两部分温度相同，如图所示，若拔出销钉，达到平衡时，A、B两部分气体的体积大小为V A、V B，则有（ B ）
A．V A =V B B．V A >V B
C．V A 21 一个绝热气缸，压缩活塞前容积为V，内部气体的压强为p，现用力将活塞推进，使 容积减小到，则气缸内气体的压强为(C ) A.等于 B. 等于6p C．大于6p D．小于6p 22、如图，一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内 为真空，抽开隔板K后a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中(BD) A．气体对外界做功，内能减少 B．气体不做功，内能不变 C．气体压强变小，温度降低 D．气体压强变小，温度不变 23、如图所示，绝热的汽缸与绝热的活塞A、B密封一定质量的空气后水平放置在光滑地 面上，不计活塞与汽缸壁的摩擦，现用电热丝给汽缸内的气体加热，在加热过程中( C ) A．汽缸向左移动 B．活塞A、B均向左移动 C．密封气体的内能一定增加 D．汽缸中单位时间内作用在活塞A和活塞B上的分子个数相同 24、如图所示，容器A、B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的底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热，原先A 中水面比B中水面高，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（ D ） 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，水的内能增加 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 25、如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无磨 擦，a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（27℃）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是(AC) A.与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多 B.与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C.在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等 D.从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量 26．将一定质量的理想气体压缩，一次是等温压缩，一次是等压压缩，一次是绝热压缩，那么［ A ］ Ａ．绝热压缩，气体的内能增加Ｂ．等压压缩，气体的内能增加Ｃ．绝热压缩和等温压缩，气体内能均不变Ｄ．三个过程气体内能均有变化 27．一定质量的理想气体分子势能为零，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态，用 W1表示外界对气体做的功，W2表示气体对外界做的功，Q1表示气体吸收的热量，Q2表示气体放出的热量，则在整个过程中一定有（ A ） =W2-W1 =Q2 =W2 ＞Q2 28、如图所示为电冰箱原理示意图,压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循 环,在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外.下列说法正确的是( BC ) A.热量可以自发的从冰箱内传到冰箱外 B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界, 是因为其消耗了电能 C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 29、下列说法中正确的是（ A ） A．常温常压下，质量相等、温度相同的氧气和氢气比较，氢气的内能比氧气的内能大 B．0℃的冰融化为0o C的水时，分子平均动能一定增大 C．随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力的合力(即分子力)一定减小 D．用打气简不断给自行车轮胎加气时，由于空气被压缩，空气分子间的斥力增大，所 以越来越费力 30．下面证明分子间存在引力和斥力的实验，哪个是错误的（ D ） A.两块铅块压紧以后能连成一块，说明存在引力 B.一般固体、液体很难压缩，说明存在着相互排斥力 C.拉断一根绳子需要一定大小的拉力，说明存在相互引力 D.碎玻璃不能拼在一块，是由于分子间存在斥力 31、如图所示，设有一分子位于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位于x轴上不同位 置处，图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小，两条曲线分别表示斥力和吸引力的大小随两分子间距离变化的关系，e为两曲线的交点，则（D ） A．ab表示吸引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-15 m B．ab表示斥力，c d表示吸引力，e点的横坐标可能为10-10m C．ab表示斥力，cd表示吸引力，e点的横坐标可能为10-15 m D．ab表示吸引力，cd表示斥力，e点的横坐标可能为10-10 m 32、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力 与两分子间距离关系如图中曲线所示，为斥力，为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由内静止释放，则（ BC ） A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加 33．下列说法正确的是［BD ］ Ａ．温度是物体内能大小的标志Ｂ．布朗运动反映分子无规则的运动 Ｃ．分子间距离减小时，分子势能一定增大 Ｄ．分子势能最小时，分子间引力与斥力大小相等 34．关于分子势能，下列说法正确的是［BC ］ Ａ．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大 Ｂ．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越大 Ｃ．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化 Ｄ．物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小 35．关于分子力，下列说法中正确的是［BD ］ Ａ．碎玻璃不能拼合在一起，说明分子间斥力起作用 Ｂ．将两块铅压紧以后能连成一块，说明分子间存在引力 Ｃ．水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明分子间存在的引力 Ｄ．固体很难拉伸，也很难被压缩，说明分子间既有引力又有斥力 36．下面关于分子间的相互作用力的说法正确的是［ C ］ Ａ分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的Ｂ分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关，当分子间距离较大时 分子间就只有相互吸引的作用，当分子间距离较小时就只有相互推斥的作用Ｃ．分子间的引力和斥力总是同时存在的 Ｄ．温度越高，分子间的相互作用力就越大 37．用ｒ表示两个分子间的距离，Ｅｐ表示两个分子间的相互作用势能．当ｒ＝ｒ０时两 分子间的斥力等于引力．设两分子距离很远时Ｅｐ＝0 ［AB ］Ａ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的增大而增加 Ｂ．当ｒ＜ｒ０时，Ｅｐ随ｒ的减小而增加 Ｃ．当ｒ＞ｒ０时，Ｅｐ不随ｒ而变 Ｄ．当ｒ＝ｒ０时，Ｅｐ＝0 38、分子间有相互作用势能，规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零。设分子a固 定不动，分子b以某一初速度从无穷远处向a运动，直至它们之间的距离最小。在此过程中，a、b之间的势能（ B ） A.先减小，后增大，最后小于零 B.先减小，后增大，最后大于零 C.先增大，后减小，最后小于零 D.先增大，后减小，最后大于零 39、弹力的实质是分子力，分子力是电磁相互作用，所以弹力是电磁相互作用力（对） 高压气体很难被压缩，原因是高压气体分子间的作用力表现为斥力（错） 当分子间的引力与斥力相等时，分子势能最小（对） 40、质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的．两个强作用电荷相反（类似于 正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）．作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：（B） 式中F0为大于零的常量，负号表示引力．用U表示夸克间的势能，令U0＝F0(r2—r1)，取无穷远为势能零点．下列U－r图示中正确的是（B） 解析：当r＜r1时F=0，在r改变的过程中势能不发生变化，且r=r1时，U=U1=U0.在r1≤r≤r2之间F表现为恒定引力，随距离的增大引力做负功，势能逐渐增大，当r＞r2以后F=0，势能又不发生变化,U=U2=0，所以答案为B. 41、在密闭的容器中，放置一定量的液体，如图甲所示。若将此容器置于在轨道上正常运 行的人造地球卫星上，则容器内液体的分布情况应该是(D) A.仍然是图甲所示 B.只能是图乙中的a所示 C.可能是图乙中的c或d所示 D.可能是图乙中的a或b所示 解析：题目中只是说容器中放置了一定量的液体，但并没有说明液体和容器壁之间是否浸润。将此容器放在正常运行的人造地球卫星上时，卫星内的所有物体都处于完全失重状态。所以，当容器内的液体与容器壁发生不浸润现象时，由于液体表面张力的作用，使得液体收缩成一个球体，此时容器内液体的分布情况将会是图乙中的a；同理，发生浸润现象时，液体将会均匀地附着在容器壁的周围，呈现图乙中的b所示的分布情况。所以，本题的答案为D。 42、将一装有压缩空气的金属瓶的瓶塞突然打开，使压缩空气迅速跑出，当瓶内气体压 强降至等于大气压p0时，立即盖紧瓶塞，过一段时间后，瓶内压强将：（设瓶外环境 温度不变） [ B ] A．仍为p0B．大于p0 C．小于p0D．无法确定 43.下列说法正确的是（ B ） A.用打气筒打气很费劲，这是气体分子间存在斥力的宏观表现 B.水的体积很难被压缩，这是水分子间存在斥力的宏观表现 C.气缸中的气体膨胀推动活塞，这是分子间的斥力对外做功的宏观表现 D.夏天轮胎容易爆裂，说明温度越高，气体分子间的斥力越大 44、如图所示，直立容器内部有被隔板隔开的A、B两部分气体，A的密度小，B的密度 大，抽去隔板（气体不外漏），加热气体，使两部分气体均匀混合，在此过程中气体 吸热为Q，气体内能增量为ΔE，则（B ） A.ΔE=Q B.ΔE＜Q C.ΔE＞Q D.无法比较ΔE和Q的大小 热学三定律 热力学第一定律：能的转化和守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体（热传递），或从一种形式转化成另一种形式 （做功）。即热力学第一定律。注：第一类永动机不可能制成。 热力学第二定律：自然界进行的涉及热现象的过程都具有方向性，是不可逆的。热传递中，热量自发的从高温物体传向低温物体。功可以完全生热，即机械能 可以完全转化为内能。不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不 引起其它变化。（空调制冷，消耗电能做功）不可能从单一热源吸收热 量并把它全部用来做功，而不引起其它变化。（理想气体等温膨胀，体 积变大）不存在热效率为100%的热机（热机的工作物质是汽油从高温热 源获得热量，只能一部分用来做功，另一部分热量要排给大气，即热机 肯定要排出热量。） . 第二类永动机（从单一热源不断吸收热量。使其完全转变成机械能的发动机）不可能制成，违背了热力学第二定律。 热力学第三定律：绝对零度（0 k）不可能达到。 1、从单一热源吸收热量，使之全部转化为机械能是可能的（对) 2、热量可以从低温物体传给高温物体（对） 3．下列说法中正确的有（BD ） A.第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 B.第二类永动机违背了能量转化的方向性 C.自然界中的能量是守恒的，所以不用节约能源 D.自然界中的能量尽管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用， 故要节约能源 4．下列说法中正确的是（ D ） A.从甲物体自发传递热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多 B.热机的效率从原理上讲可达100% C.因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的 D. 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能 5．下列说法中正确的是( AC ) A.热量能自发地从高温物体传给低温物体 B.热量不能从低温物体传到高温物 体 C.热传导是有方向的 D.能量耗散说明 能量是不守恒的 玻璃管内被封气体压强 1、如图，一端封闭的U 形管内封闭了一段气柱A ，已知水银柱长度h=6cm ，外界大气 压强P 0=76cmHg ，求封闭气体A 的压强。 2、如图，水银柱长度h=10cm ，外界大气压强P 0=76cm ，求封闭气体的压 强 3、如图所示，横截面积为S 的粗细均匀的一端封闭一端开口的直玻璃 管， 内有长为h 的 水银柱封有一部分气体A ，玻璃管在竖直方向有向下 的加速度a ，设水银的密度为ρ， 大气压压强为P 0，求被封气体的 压强。 P A =P 0+ρh(a －g) 4、如上图所示，在一封闭的U 型管内，三段水银柱将空气柱A 、 B 、 C 封在管中，在竖直放置时，A 、B 两端的水银柱长度分 别是h 1和h 2，外界大气的压强为P 0，则A 、B 、 C 三段 气 体的压强分别为多少 力与物体平衡问题 1、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 ，不计圆板与容器壁之 间的摩擦，若大气压强为P 0，则被封闭在容器内的气体的压强P 等于（ D ） A. P 0 +S Mg θcos B. θcos 0p +θcos S Mg C. P 0 +S Mg θ2cos D. P 0 +S Mg 题1图 题2图 2、如图，大气压为P 0，活塞质量不计，面积为S ，活塞与气缸的摩擦不计，重物的质量 为m ，气缸静止。求缸内气体的压强。 3、某校开展探究性课外活动，一同学用如图所示的装置研究气体压强、体积、温度三量之 间的变化关系．该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内有理想气体，并将汽缸 固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气．把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口 处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止．现给沙桶底部钻 一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，则( B ) A ．外界对气体做功，气体内能增大 B ．外界对气体做功，温度计示数不变 C ．气体体积减小，温度计示数变小 D ．外界对气体做功，温度计示数变大 4．如图所示，封闭着理想气体的气缸开口向下竖直挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数为F，已知气缸的质量为M，活塞质量为m，横截面积为S，活塞与缸壁间的摩擦不计，大气压强为p0，则缸内气体的压强为：( AC ) A p0－mg/S B p0－Mg/S C p0－（F－Mg）/S D p0－[（F－（M＋m）g] /S 5．如图所示在气缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使气缸悬空静止。若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较 ( AD ) A．绳子张力不变 B．缸内气体压强变小 C．绳子张力变大 D．缸内气体体积变小 （注意此题的整体分析法） 6.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是（ D ） A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些； B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大； C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小； D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大 (注意此题的整体分析法) 等压变化 1、盖?吕萨克定律内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学 温度他成（）比。 2、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程，叫做 ( )过程，表示变化过程的 V—T图象称为( )。一定质量的某种气体的等压线是 ( )线。图中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是（） 3、一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是（BC ）P1 P2 P3 A 、温度每升高10C ，压强的增加是原来压强的1/273 B 、温度每升高10 C ，压强的增加是00C 时压强的1/273 C 、气体压强和热力学温度成正比 D 、气体压强与摄氏温度成正比 4、一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了1/2，若气体原来温度为270C ，则温度的 变化是（B ） A 、升高450K B 、升高了1500 C C 、升高了40.50C D 、升高了4500C 5．如图所示，用橡皮帽堵住注射器前端的小孔,用活塞封闭了一部分空气在注射器中,当把 注射器竖直放入热水中后，不计摩擦，下列说法中正确的是( ABD ) A ．气体压强不变 B ．气体温度升高 C ．气体压强增大 D ．活塞将向上移动 6．下列各图中，p 表示压强，v 表示体积，T 表示热力学温度，t 表示摄氏温度，各图中 正确描述一定质量气体等压变化规律的是 （ AC ） 7.如图所示，两端开口的U 形管中灌有水银，右管上部另有一小段水银 柱将一部分空气封在管内，若温度不变，则( D ) A.在左管内注入一些水银，空气柱体积将减小 B.在左管内注入一些水银，水银面高度差将增大 C.在右管内注入一些水银，空气柱的长度不变 D.在右管内注入一些水银，水银面高度差将增大 8、温度计是生活、生产中常用的测温装置。右图为一个简单温度计，一根 装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量 的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A 、D 间 的测量范围为20℃～80℃，A 、D 间刻度均匀分布。由图可知，A 、D 及 有色水柱下端所示的温度分别是 （ C ） A ．20℃、80℃、64℃ B ．20℃、80℃、68℃ C ．80℃、20℃、32℃ D ．80℃、20℃、34℃ D C B 9、体积V=100cm3的空球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N=101个刻度（长管与球 连接处为第一个刻度，向上顺序排列）相邻两刻度间管的容积为0.2cm3，管中有水银滴将球内空气与大气隔开，如图8—21所示。当温度t=50C时，水银液滴在刻度N=21的地方，若外界大气压不变，用这个装置测量温度的范围是（至 C ） 10、如图所示，气缸Ａ中封闭有一定质量的气体，活塞B与A Ｂ上放一重物Ｃ，Ｂ与Ｃ的总量为Ｇ，大气压为Ｐ0。当气缸内气体温度是20℃时，活塞与气缸底部距离为h；当气缸内气体温度是100℃时活塞与气缸底部的距离是多少 （） 11、有一热气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相 等，球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度，使气球可以上升或下降，设气球的总体积Ｖ０＝500ｍ ３（不计算壳体积），除球内空气外，气球质量Ｍ＝180ｋｇ．已知地球表面大气温度Ｔ０＝280Ｋ，密度ρ０＝1．20ｋｇ／ｍ３，如果把大气视为理想气体，它的组成和温度几乎不随高度变化．问：为使气球从地面飘起，球内气温最低必须加热到多少开（4OOK） 提示：一定质量的气体，在等压变化过程中，气体密度与热力学温标成正比 等容变化 1、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，叫做( )过程。表示该 过 程的P—T图象称为 ( )。一定质量的气体的等容线是( ) 线。一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图所示，其体积的大小关 系是( ) 2、下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是（ CD ） C A B C D A 分子热运动、布朗运动、扩散现象 1、做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ D ） A．分子无规则运动的情况 B．某个微粒做布朗运动的轨迹 C．某个微粒做布朗运动的速度——时间图线 D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线 E．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 2、布朗运动虽然与温度有关，但布朗运动不能称为热运动（对） 3、空中飞舞的尘埃的运动不是布朗运动 经验之谈：布朗运动凭肉眼观察不到，得在光学显微镜下观察 分子运动在光学显微镜下观察不到，得在电子显微镜下观察。 布郎运动不会停止，而尘埃的飞扬经过一段时间后，会落回地面 4、观察布朗运动时，下列说法正确的是（ AB ） A.温度越高，布朗运动越明显 B.大气压强的变化，对布朗运动没有影响 C.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显 D.悬浮颗粒的布朗运动，就是构成悬浮颗粒的物质的分子热运动 5.由分子动理论及能的转化和守恒定律可知…（ D ） A.扩散现象说明分子间存在斥力 B.布朗运动是液体分子的运动，故分子在永不停息地做无规则运动 C.理想气体做等温变化时，因与外界存在热交换，故内能改变 D.温度高的物体的内能不一定大，但分子的平均动能一定大 6．下列关于热运动的说法,正确的是（ D ） A.热运动是物体受热后所做的运动 B.温度高的物体中的分子的无规则运动 C.单个分子的永不停息的无规则运动 D.大量分子的永不停息的无规则运动 物质的量 （1）m M v V N A ==即：分子质量摩尔质量＝分子体积摩尔体积阿佛加德罗常数＝ （2）分子的个数 = 摩尔数 ×阿伏加德罗常数 （3）摩尔质量摩尔体积＝密度 1．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数（ C ） A.水的密度和水的摩尔质量 B.水的 摩尔质量和水分子的体积 C.水的摩尔质量和水分子的质量 D.水分子的体积 和水分子的质量 2.已知铜的摩尔质量为M （kg/mol ），铜的密度为ρ（kg/m 3），阿伏加德罗常数为 N A （mol - 1）.下列说法不正确的是（ B ） A.1 kg 铜所含的原子数为 M N A B.1 m 3铜所含的原子数为ρA MN 个铜原子的质量为A N M kg 个铜原子所占的体积为A N M ρ m 3 3. 利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数.如果已知体积为V 的一滴油 在 水面上散开形成的单分子油膜的面积为S ，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M ，则阿伏 加德罗常数的表达式为（ ）答案：33 6V MS πρ 4.已知铜的密度为×103 kg/m3,相对原子质量为64,通过估算可知铜中每个铜原子所占 的体积为（B ) ×10－6 m 3 ×10－29 m 3 ×10－26 m 3 ×10－24 m 5.某物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,设阿伏加德罗常数为N A ,则每个分子的质量和单位 体积所含的分子数分别是(D ) A.M N A M N ρ?A B.A N M ρM N A C. M N A ρ?A N M D. A N M M N ρ?A 6 ．一热水瓶水的质量约为m=2.2 kg,它所包含的水分子数目为_________.(取两位有效数 字, 阿伏加德罗常数取×1023 mol -1) ×1025个) 7．某同学采用了油膜法来粗略测定分子的大小：将1 cm 3油酸溶于酒精，制成1 000 cm 3 物态变化的微观解释 一、基本的规则 1.所有的分子都在运动，所以具有动能 2.分子之间存在引力与斥力，所以当分子要摆脱其他分子的约束，克服引力做功，所以需要比较大的动能。 3.分子热运动的能力中势能部分使分子趋于团聚，动能部分使它们趋于飞散。大体来说平均动能胜过势能时，物体处于气态；势能胜于平均动能时，物体处于固态；当势能与平均动能势均力敌时，物质处于液态。 二、为什么沸腾在一定温度下发生 由于分子不停的运动，也就会与周边的分子相撞。在这随机碰撞的过程，有的分子得到比较大的能量，若这分子在液体内部，它也可以挣脱另的分子对它的约束。但在大多数情况下它们逃不出液体。因为它们和邻近的分子会碰撞，把能量传给邻近的分子，自身的能量会减少，自己又再次处于束缚态。但若是液体表面的分子就可以挣脱周边分子对它的束缚，离开液体，成为气态。这也就是为什么蒸发只发生在液体表面。因为能离开液体的分子的动能较大，所以当它离开后，液体的平均动能当然就减少了，所以液体的温度会下降。而在液体表面的分子也会在随机飞行中，有可能飞回到水的表面。这就是在一个封闭的系统，我们看到液体好像没有发生蒸发。其实每一时刻都有分子从液体表面飞出，也有分子飞入，是一个动态的平衡。 从上述的分析我们可以得知，温度越高，分子的平均动能就越大，摆脱束缚的可能性就越大。 随着温度的升高，有越来越多的分子力图挣脱，如果偶然有几个挣脱其邻居的分子彼此很靠近，它们就有可能在液体内部为自己找到一个安身之地：生成一个气泡。气泡内是饱和蒸气。如果泡内蒸气的压强小于外部压强，外部压强会压缩气泡，使之重新消失在液体中。当液体内部生成的气泡内的饱和蒸气压达到外部压强时，就开始沸腾。在沸腾过程中，越来越多的分子加入气泡，使气泡的体积猛然增大。密度比水小的气泡上升到水面破裂，在那里让内部积累起来的高能分子飞走。也就说液体内部的分子能否挣脱束缚离开液面，就取决于饱和蒸气压 气体的微观意义 【教学设计】 第八章第4节 一、教材分析 用微观解释宏观，离不开统计规律。本节教材有意识地渗透统计观点，提出什么是统计规律。教学时可以举出学生比较熟悉的生活中的事例，帮助学生理解统计规律的意义，并理解压强以及气体实验定律的微观解释。通过分析气体分子运动的特点，去学习压强的产生原因。 二、教学目标 知识与技能 能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 过程与方法 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。 情感态度价值观 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学 生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 三、教学重点、难点 1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点。 2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。 四、学情分析 根据学生的情况教师可以先让学生课前完成“抛币实验”然后进行全班交流家与评价，让学生发表自己的看法，从中领略到自然与社会的奇妙与和谐，增加对科学的求知欲和好奇心。 五、教学方法 讨论、谈话、练习、多媒体辅助 六、课前准备 ．学生的学习准备：预习 ．教师的教学准备：多媒体制作，课前预习学案，准备实验器材。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 情景导入、展示目标。 设问：气体的状态变化规律？从微观方面如何解释？ 合作探究、精讲点拨 统计规律 气体分子运动的特点 设问：气体分子运动的特点有哪些？ 弱，可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。 因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。 二、气体实验定律的图像表示及微观解释 教学目标 1.会用图像描述气体实验定律，会在p－V，p－T和V－T三种图像中描绘三种等值变化过程。 2．经历“讨论交流”过程，探究图像中所隐含的物理意义。培养学生积极参与，乐于合作、沟通，勇于发表自己见解的精神。 3．能对气体实验定律做微观解释。 重点难点 重点：运用图像分析气体状态变化过程 难点：气体实验定律的微观解释 设计思想 上节课通过实验得出了气体实验定律，本节课利用数学工具――图像进一步研究气体实验定律，使得气体状态变化过程的研究更为直观，相关参量的变化特征一目了然，并通过相关习题的练习培养学生运用数学知识表达物理规律的能力。再引导学生运用分子动理论和统计方法对气体实验定律逐个进行解释，主要围绕压强的微观意义进行解释，帮助学生建立起宏观现象的微观图景，使学生对热学知识有系统的认识。 教学资源《气体实验定律的图像表示及微观解释》多媒体课件 教学设计 【课堂引入】 问题：气体实验定律除用十分简洁的公式表示，还可用什么数学工具更加直观地表示呢？ 【课堂学习】 学习活动一：气体实验定律的图象表示 问题1：气体实验定律的图像一般有三种：p－V图像、p－T图像、V－T图像，等温变化、等 容变化和等压变化分别在这三种图像中如何表示？ （先由学生根据数学知识作出反映玻意耳定律、查理定律和盖·吕萨克定律的图像） 观察思考：反映等容变化和等压变化的图线有什么特点？其下部为什么要用虚线表示？ 讨论交流1：一定质量的某种气体在T1、T2、T3三个温度下发生等温变化，相对应的三条等温线如图所示，则T1、T2、T3的大小关系如何？ 讨论交流2：一定质量的某种气体装在容积分别为V1、V2、V3的三个容器中，发生等容变化，相对应的三条等容线如图所示，则V1、V2、V3的大小关系如何？ 专题：密闭气体压强的计算 一、平衡态下液体封闭气体压强的计算 1. 理论依据 ①液体压强的计算公式p = ρgh。 ②液面与外界大气相接触。则液面下h处的压强为p = p0 + ρgh ③帕斯卡定律：加在密闭静止液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传 递（注意：适用于密闭静止的液体或气体） ④连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。 2、计算的方法步骤（液体密封气体） ①选取假想的一个液体薄片（其自重不计）为研究对象 ②分析液体两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去横截面积，得到液片两面侧的压强平衡方程 ③解方程，求得气体压强 例1：试计算下述几种情况下各封闭气体的压强，已知大气压P0，水银的密度为ρ，管中水银柱的长度均为L。均处于静止状态 8 练1：计算图一中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银 图一 练2、如图二所示，在一端封闭的U形管内，三段水银柱将空气柱A、B、C封在管 中，在竖直放置时，AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱长度分别 是h1和h2，外界大气的压强为p0，则A、B、C三段气体的压强分别是多少？ 、练3、如图三所示，粗细均匀的竖直倒置的U型管右端封闭，左端开口插入水银槽 中，封闭着两段空气柱1和2。已知h1=15cm，h2=12cm，外界大气压强p0=76cmHg，求 空气柱1和2的压强。 θθ 二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算 1. 解题的基本思路 （1）对活塞（或气缸）进行受力分析，画出受力示意图； （2）列出活塞（或气缸）的平衡方程，求出未知量。 注意：不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。 例2 如图四所示，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 0，则被圆板封闭在容器中的气体压强P 等于（ ） A. P Mg S 0+cos θ B. P Mg S 0cos cos θθ+ C. P Mg S 02+cos θ D. P Mg S 0+ 图四 练习4：三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图五所示，M 为重物质量，F 是外力，p0为大气压，S 为活塞面积，G 为活塞重，则压强各为： 练习5、如图六所示，活塞质量为m ，缸套质量为M ，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S ，则下列说法正确的是(P 0为大气压强)( ) A 、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为Mg B 、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mg C 、气缸内空气压强为P 0-Mg/S D 、气缸内空气压强为P 0+mg/S 练习6、所示，水平放置的气缸A 和B 的活塞面积分别为S S a b 和且S S a b >，它们可以无摩擦地沿器壁自由滑动，气缸内封有气体。当活塞处于平衡状态时，气缸A 、B 内气体的压 强分别为P P a b 和（大气压不为零），则下列正确的是（ ） A. P P S S a b b a ：：= B. P P a b > C. P P a b < D. P P a b = 气体压强的计算 （一）气体压强的理解： 1．关于摄氏温度和热力学温度的换算中，下列错误的是： A．10℃等于283K B．升高10℃就是升高283K C．-10℃等于263K D．降低到-10℃就是降低到263K 2．关于密闭容器中气体的压强： 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 4．关于大气压强，下列判断正确的是：] 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．在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 5．当大气压为76cmHg时，做托里拆利实验，托里拆利管内高出槽内水银面74cm，其原因是： A．托里拆利管的管径太大 B．托里拆利管不是直立的 C．托里拆利管上端有空气 D．由于水银槽内的水银太少 （二）、气体压强计算问题归类例析 （1）、液体封闭的静止容器中气体的压强 1. 知识要点 （1）液体在距液面深度为h处产生的压强：。 （2）连通器原理：在连通器中，同种液体的同一水平面上的压强； 2. 典型例题 例1、如图所示，分别求出三种情况下气体的压强（设大气压强为P0）。 甲：乙：丙： 例2：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银 例3、如图4所示，在一端封闭的U形管内，三段水 银柱将空气柱A、B、C封在管中，在竖直放置时， AB两气柱的下表面在同一水平面上，另两端的水银柱 长度分别是h1和h2，外界大气的压强为p0，则A、 B、C三段气体的压强分别是多少？ 气体·气体实验定律的微观解释·教案 一、教学目标 1．在物理知识方面的要求： （1）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 （2）能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 2．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。 3．通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 二、重点、难点分析 1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点，它是本节课的核心内容。 2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。 三、教具 计算机控制的大屏幕显示仪；自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。 四、主要教学过程 （一）引入新课 先设问：气体分子运动的特点有哪些？ 答案：特点是：（1）气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱，可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。（2）分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。（3）从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。（4）大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。 今天我们就是要从气体分子运动的这些特点和规律来解释气体实验定律。 （二）教学过程设计 《8.4气体热现象的微观意义》导学案 班级 _______________ 姓名________________ 小组_________________ 得分________________ 【学习目标】 1. 知道气体分子运动的特点 2.了解气体压强的微观意义 3.掌握气体实验定律的微观解释 【自主学习】 一、气体分子运动的特点 1. 运动的理想性：气体分子间的距离比较大，除相互碰撞或跟器壁碰撞外，不受力而做 _________ 动，可以在空间自由移动，所以气体没有一定的体积和形状。 2. 运动的无序性：分子的运动永不停息，杂乱无章，在某一时刻，向着运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都________ 。 3. 运动的高速性：常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率；分 子速率分布图线呈的规律. 4. 气体分子的热运动与温度的关系 跟踪练习1：（多选）气体分子运动的特点是（） A. 分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空间里自由移动 B. 分子的频繁碰撞致使它做杂乱无章的热运动 C. 分子沿各个方向运动的机会均等. D. 分子的速率分布毫无规律. 二、气体压强的微观意义 1. _________________________________________________________________________ 气体的压强是大量气体分子频繁地_______________________________________________________________________ 而产生的。 2. 影响气体压强的两个因素： 微观：（1）气体分子的；（2）气体分子的 宏观：（1）气体的；（2）气体的_________ . 跟踪练习2 :对于密封在大型气罐内的氧气对器壁的压强，下列说法正确的是（） A. 由于分子向上运动的数目多，因此上部器壁的压强大.. B. 气体分子向水平方向运动的数目少，则侧壁的压强小. C. 由于氧气的重力会对下部器壁产生一个向下的压力，因此下部器壁的压强大. D. 气体分子向各个方向运动的可能性相同，撞击情况相同，器壁各处的压强相等. 三、对气体实验定律的微观解释 1. 玻意耳定律：一定质量的理想气体，温度保持不变时，分子的_________________ 是一定的，在这种情况下，体积减小时，分子的____________ 增大，气体的 ______ 就增大。 2. 查理定律：一定质量的理想气体，体积保持不变时，分子的保持不变，在这种情况下，温度升高 时，分子的平均动能—, 气体的压强就__________________ . 3. 盖吕萨克定律:一定质量的理想气体，温度升高时，分子的平均动能—,—只有气体的体积同 时_________ .,使分子的密集程度 ___________ ,才能保持压强 ______________ . 跟踪练习3 :（多选）一定质量的理想气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有（） A. 分子的平均速率 B.单位体积内的分子数 C.气体的压强D?分子总数 【课堂练习】 4. 对于一定质量的气体，下列四个论述中正确的是（） A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大 B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变 C. 当分子间的平均距离变大时，压强必变小 D. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大 5. 下列关于气体的说法中，正确的是（） A、由于气体分子运动的无规则性，所以密闭容器的器壁在各个方向上的压强可能会不相等 B、气体的温度升高时，所有的气体分子的速率都增大 C、一定量的气体，体积一定，气体分子的平均动能越大，气体的压强就越大 D、气体的分子数越多，气体的压强就越大 6、（多选）对于一定质量的气体，如果保持气体的体积不变，温度升高，那么 下列说法中正确的是（ A. 气体的压强增大. B. 单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多 C. 每个分子的速率都增大 D. 气体分子的密集程度增大 7. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行纵轴的直线变化到状态 A. 气体的温度不变 B. 气体的内能增加 C. 气体的分子平均速率减少 D. 气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数不变 8、有关气体的压强，下列说法正确的是（） 9、（多选）关于气体分子运动的特点，以下说法正确的有：（） A. 气体分子间的距离较大，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子几乎不受力的作用而做匀速直线运动。 B. 分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向各个方向运动的气体分子数目都相等。 C. 温度越高，分子热运动越剧烈。所以每个氧气分子在100 C时的运动速率都比0 C时的运动速率大。 D. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例减少 10、（多选）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（） A. 体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大 B. 温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小 C. 压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小 D. 温度升高，压强和体积都可能不变 11、（多 选）一定质量的理想气体，体积变大的同时，温度也升高了，那么下面判断正确的是（） A ?气体分子平均动能增大B.单位体积内分子数目增多 C.气体的压强一定保持不变 D.气体的压强可能变大 12、一 定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为（） A. 气体分子每次碰撞器壁的作用力增大 B，则它的状态变化过程是（ A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大 B.气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大 C.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大 D.气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小 八年高考热学试题分类训练【2002－2009】 （4）气体压强的微观解释 17．（04江苏）甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲 A．100℃ B．112℃C．122℃D．124℃ 21．（07天津）A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同。将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是 A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同 D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同 22．（07全国1卷）如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（270C）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法正确的是 A．与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多 B．与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大 C．在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等 D．从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量 23．（08全国1）已知地球半径约为6．4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压 难点突破： 用气体实验定律解题的思路 1．基本解题思路 (1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定)． (2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式． (3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定． (4)列出相关方程． 封闭气体压强的计算 1．系统处于平衡状态的气体压强的计算方法 (1)液体封闭的气体压强的确定 ①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分 析，利用它的受力平衡，求出气体的压强． ②取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相 等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方 程求出压强．液体内部深度为h处的总压强p＝p0＋ρgh， 例如，图中同一水平液面C、D处压强相等，则p A＝p0＋ ρgh. (2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定：由于该固体 必定受到被封闭气体的压力，可通过对该固体进行受力分 析，由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系． 2．加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强． 如图所示，当竖直放置的玻璃管向上加速时，对液柱受力分析有：pS －p 0S －mg ＝ma ，S 为玻璃管横截面积，得p ＝p 0＋ S m （g ＋a ）. 3．分析压强时的注意点 (1)气体压强与大气压强不同，大气压强由于重力而产生，随高度增大而减小，气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，大小不随高度而变化；封闭气体对器壁的压强处处相等． (2)求解液体内部深度为h 处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强． 用气体实验定律解题的思路 1．基本解题思路 (1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定)． (2)确定状态参量：找出状态变化前后的p 、V 、T 数值或表达式． (3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定． (4)列出相关方程． 2．对两部分气体的状态变化问题总结 多个系统相互联系的定质量气体问题，往往以压强建立起系统间的关系，各系统独立进行状态分析，要确定每个研究对象的变化性质，分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联．若活塞可自由移动，一般要根据活塞平衡确定两部分气体的压强关系． 变质量气体问题的分析方法 《气体热现象的微观意义》教学设计 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道气体分子运动的特点。 2．能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。 3．能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。 （二）过程与方法 通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。 （三）情感、态度与价值观 通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。 ★教学重点 气体分子运动的特点和气体压强的微观意义。 ★教学难点 气体压强的微观意义。 ★教学方法 讲授法、阅读法、电教法 ★教学用具： 课件；硬币若干。电子秤滚珠实验演示视频。 ★教学过程 （一）引入新课 教师：从一个笑话引入随机事件、统计规律的定义。播放伽尔顿实验的视频。 （二）进行新课 1．投掷硬币实验 教师：通过对分子动理论的学习，我们知道，由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子单独来看，运动是不规则的，带有偶然性的，但从总体上看，大量分子的运动遵守一定的规律，这种规律叫做统计规律。 将数据输入Excel表格进行分析。 教师：实验表明：个别事物的出现具有偶然的因素，但大量事物出现的机会，却遵从一定的统计规律。 教师：请大家列举生活中你所观察到的符合统计规律的现象。 列举实例。如考试时，得高分的人数和低分的人数占总人数的比例相对较少，接近平均分的人数相对较多。全班同学的身高分布，也有类似的规律。 2．气体分子运动的特点 展示分子运动的动画。 教师：气体分子运动的特点有哪些？ 师生总结：气体分子运动的特点是： （1）气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱，可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受其他力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间。 （2）分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。 （3）从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。 （4）大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。 E成正比，即 （5）理想气体的热力学温度T与分子的平均动能 k E T =a k 式中a是比例常数。此式说明，温度是分子平均动能的标志。 教师：知道了气体分子运动的这些特点和规律，我们就可以来解释气体压强的产生和气体实验定律了。 3．气体压强的微观意义 教师：从微观的角度看，气体的压强是大量气体分子频繁撞击器壁而产生的。 类比：雨滴打在伞面上使伞面受到冲击力，雨滴动能越大，雨滴越密集，产生的压力就越大。 【视频演示】雨滴撞击伞面 【实验演示】滚珠撞击电子秤实验 或观看滚珠撞击电子秤的视频演示，增强学生的感性认识。 得出结论：从微观角度来看，气体压强的大小与两个因素有关，一是气体分子的平均动能，二是分子的密集程度。前者决定温度，后者决定体积。所以：气体压强与温度和体积有 高中物理封闭气体压强 的计算 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98- 难点突破： 用气体实验定律解题的思路 1．基本解题思路 (1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定)． (2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式． (3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定． (4)列出相关方程． 封闭气体压强的计算 1．系统处于平衡状态的气体压强的计算方法 (1)液体封闭的气体压强的确定 ①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受 力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强． ②取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压 强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强 相等建立方程求出压强．液体内部深度为h 处的总压强p ＝p 0＋ρgh ， 例如，图中同一水平液面C 、D 处压强相等，则p A ＝ p 0＋ρgh . (2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定：由于 该固体必定受到被封闭气体的压力，可通过对该固 体进行受力分析，由平衡条件建立方程来找出气体 压强与其他各力的关系． 2．加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强． 如图所示，当竖直放置的玻璃管向上加速时，对液柱受力分析有：pS －p 0S －mg ＝ma ，S 为玻璃管横截面积，得p ＝p 0＋ S m （g ＋a ）. 3．分析压强时的注意点 (1)气体压强与大气压强不同，大气压强由于重力而产生，随高度增大而减小，气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，大小不随高度而变化；封闭气体对器壁的压强处处相等． (2)求解液体内部深度为h 处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强． 用气体实验定律解题的思路 气体的压强和体积的关系 ————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ? 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：Ｂ 2.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:D 3．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 答案:C 4．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:C 5.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50cm 30cm 如何理解大气压强的宏观意义和微观实质 在中学物理课本中对大气压强的定义是：地球对空气也有吸引作用，因此空气也受重力。所以象液体对浸在它里面的物体要产生压强一样，空气对浸在它里面的物体也要产生压强，这个压强就叫大气压。 根据气体动理论，气体的压强是由大量作无规则运动的分子跟器壁碰撞产生的。从本质上讲，大气压也是空气分子在不停地作无规则运动产生的，但它与空气重量有密切关系。下面我们就讨论这个问题。 地球周围的大气层里，空气分子的无规则运动将使它们均匀分布于所能达到的空间，而受到重力作用而将使空气分子聚集在地面上，在这两种作用达到平衡时，空气分子在大气层内的分布是非均匀的。在地面附近空气分子的密度大，大气层顶部分子密度小。根据玻尔兹曼分布律可以导出重力场中空气分子的数密度n 按高度分布规律： 10m gh kT n n e -= 式中m 1为分子质量、n 0为地面附近（h=0）的气体分子数密度、n 为距地面高度为h 处分子的数密度。 由止式和p nkT =，得： 100m gh Mgh kT RT p n kTe p e --== (1) 式中00p n kT =表示h=0处气体的压强。 111/A A m m m N M k R N R R ===，其中M 为气体的摩尔质量。 在大气中取一竖直气柱。为使讨论简单，假设气柱中各处温度相同，对（1）式微分： 0Mgh RT Mg pM dp p e dh gdh RT RT -=-=- 由m pV RT M =，得m pM V RT ρ==，代入上式，所以： dp gdh ρ=- 式中ρ表示空气的密度。设大气层的高为H ，大气层顶部的气体压强为零。则： 000 H p dp gdh ρ=-?? 00 H p gdh ρ=? 式中等号左边是地面（h=0）处大气压强P 0的值；右边是地面（h=0）处到大气层顶部的单位截面积上气柱的重量。上式表明，地面处的大气压强在数值上等于地面到大气层顶部的单位面积上气柱的重量。因此，大气层某高度处的大气压强在数值上也等于该处到大气层顶部的单位面积上气柱的重量。 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。 会求固态物封闭气体的压强、液态物封闭气体的压强。 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 答案:B 2 ?关于气体的体积，下列说法中正确的是（ 气体的体积与气体的质量成正比 气体的体积与气 体的密度成反比 气体的体积就是所有气体分子体积的总和 气体的体积是指气体分子所能达到的空间 A . D .气体压强 B . C. D . 答案:D 3 .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 答案:C 4. 如图所示，大气压是 的气体的压强应是（ A . 30厘米水银柱 C. 26厘米水银柱 答案:C 5. 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 1标准大气压（相当于 76厘米水银柱），管内被圭寸闭 ） C . 50厘米水银柱 D . 46厘米水银柱 30cm / 50cm ■ 学习资料收集于网络，仅供参考 难点突破： 用气体实验定律解题的思路 1基本解题思路 (1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. ⑶认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 圭寸闭气体压强的计算 1.系统处于平衡状态的气体压强的计算方法 (1)液体圭寸闭的气体压强的确定 ①平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象进行受力分 析，利用它的受力平衡，求出气体的压强. ②取等压面法：根据同种液体在同一水平液面处压强相 等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等建立方程求出压强.液体内部深度为h处的总压强p= p o+ p gh 例如，图中同一水平液面C、D处压强相等，则P A= p o + p gh (2)固体(活塞或汽缸)封闭的气体压强的确定：由于该固体 必定受到被封闭气体的压力，可通过对该固体进行受力分 学习资料收集于网络，仅供参考 jj%珂 析，由平衡条件建立方程来找出气体压强与其他各力的关系. 2?加速运动系统中封闭气体压强的计算方法 一般选与气体接触的液柱或活塞、汽缸为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求出封闭气体的压强. 如图所示，当竖直放置的玻璃管向上加速时，对液柱受力分析有：pS— p o S- m (g + a) mg= ma, S为玻璃管横截面积，得p= p o+ S . 3 ?分析压强时的注意点 (1)气体压强与大气压强不同，大气压强由于重力而产生，随高度增大而减小， 气体压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的，大小不随高度而变化；封闭气体对器壁的压强处处相等. (2)求解液体内部深度为h处的总压强时，不要忘记液面上方气体的压强. 口口用气体实验定律解题的思路 1 ?基本解题思路 (1)选取研究对象：它可以是由两个或多个物体组成的系统，也可以是全部气 体和某一部分气体(状态变化时质量必须一定). (2)确定状态参量：找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式. (3)认识变化过程：除题设条件已指明外，常需通过研究对象跟周围环境的相互关系来确定. (4)列出相关方程. 2.对两部分气体的状态变化问题总结 多个系统相互联系的定质量气体问题，往往以压强建立起系统间的关系，各系统独立进行状态分析，要确定每个研究对象的变化性质，分别应用相应的实验定律，并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有效关联.若活塞可自由移动，一般要根据活塞平衡确定两部分气体的压强关系. □口变质量气体问题的分析方法 气体热现象的微观意义 编稿：张金虎 审稿：李勇康 【学习目标】 1．知道气体分子的运动特点，知道气体分子的运动遵循统计规律． 2．知道气体压强的微观意义． 3．知道三个气体实验定律的微观解释． 4．了解气体压强公式和推导过程． 【要点梳理】 要点一、统计规律 1．统计规律 由于物体是由数量极多的分子组成的，这些分子并没有统一的运动步调，单独看来，各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性，但从总体来看，大量分子的运动却有一定的规律，这种规律叫做统计规律． 2．分子的分布密度 分子的个数与它们所占空间的体积之比叫做分子的分布密度，通常用n 表示． 3．气体分子运动的特点 （1）气体分子之间的距离很大，失约是分子直径的10倍．因此除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，在空间自由移动． （2）分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目都相等． （3）每个气体分子都在做永不停息的运动，常温下大多数气体分子的速率都达到数百米每秒，在数量级上相当于子弹的速率． （4）气体分子的热运动与温度的关系 ○1温度越高，分子的热运动越激烈． ○2理想气体的热力学温度T 与分子的平均动能k E 成正比，即：k T aE （式中a 是比例常数），因此可以说，温度是分子平均动能的标志． 要点诠释：理想气体没有分子势能，所以其内能仅由温度决定，温度越高，内能越大，温度越低，内能越小． 要点二、对气体的微观解释 1．气体压强的微观意义 （1）气体压强的大小等于气体作用在器壁单位面积上的压力． （2）产生原因：大量气体分子无规则运动碰撞器壁，形成对器壁各处均匀的持续的压力而产生． （3）决定因素：一定气体的压强大小，微观上决定于分子的平均动能和单位体积内的分子数；宏观上决定于气体的温度T 和体积V 2．对气体实验定律的微观解释 （1）一定质量的气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小到原来的几分之一，气体的密度就增大到几倍，因此压强就增大到几倍，反之亦然，所以气体压强与体积成反比，这就是玻意耳定律． （2）一定质量的气体，体积保持不变而温度升高时，分子的平均动能增大，因而气体压强增大，温度降低时，情况相反，这就是查理定律所表达的内容． （3）一定质量的气体，温度升高时要保持压强不变，只有增大气体体积，减小分子的分布密度才气体压强的微观解释
物态变化的微观解释
气体的微观意义
(完整版)第三章第2节气体实验定律的图像表示及微观解释
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