第十五单元 专题二十四 气体实验定律的综合应用（课件 学案 练习）2026届高中物理人教版（2019）一轮复习

专题二十四　气体实验定律的综合应用 例1　(1)2.5×105 Pa　(2)6 L [解析] (1)在哈尔滨时,设充气前该轮胎内气体压强的大小为p2.由查理定律可得= 其中p1=2.7×105 Pa, T1=(273-3) K=270 K, T2=(273-23) K=250 K 解得p2=2.5×105 Pa (2)设充进该轮胎的空气体积为V.以充进的空气和该轮胎内原有的气体整体为研究对象,由玻意耳定律可得p2V0+p0V=p1V0 解得V=6 L 例2　(1)55个　(2) [解析] (1)设能分装n个氧气瓶,则以容器内开始的气体为研究对象,由玻意耳定律得 p0V0=p 代入数据解得n=55个 (2)第1个氧气瓶充满气体后,由玻意耳定律得p0V0=p1 解得p1= 同理,第2个氧气瓶充满气体后,由玻意耳定律得p1V0=p2 解得p2=p0 同理,第3个氧气瓶充满气体后,由玻意耳定律得p2V0=p3 解得p3=p0 由此可推出第10个氧气瓶充满气体后,由玻意耳定律得 p9V0=p10 解得p10=p0 则= 代入数据解得= 例3　(1)　 (2)p0S [解析] (1)以助力气室内的气体为研究对象,初态压强p0,体积V0,第一次抽气后,气体体积V=V0+V1 根据玻意耳定律有p0V0=p1V 解得p1= (2)同理第二次抽气后,有p1V0=p2V 解得p2==p0 以此类推…… 则当n次抽气后助力气室内的气体压强pn=p0 则刹车助力系统为驾驶员省力的大小为ΔF=(p0-pn)S=p0S 例4　(1)0.3p0　(2)99% [解析] (1)将密封舱和气闸舱内的气体看作一个系统,泄压过程为等温变化,由玻意耳定律得p0V0+p0=2.4p0+pV0 解得p=0.3p0 (2)泄压后,气闸舱开舱门前p=0.3p0,体积为V0,T=291 K 打开舱门后p'=0.001p0,T'=97 K 由理想气体状态方程得= 解得V'=100V0 气闸舱内剩余气体的体积为V0,即舱内 99%的气体释放到了太空中 例5　下方气体压强为74.36 cmHg　上方气体压强为54.36 cmHg [解析] 设B管在上时,A、B管内气体的压强分别为p1、p2,倒置后分别为p1'、p2',以cmHg为压强单位,由力的平衡条件有p1=p2+20 p2'=p1'+20+Δl2-Δl1 式中Δl1=1 cm是A管内气柱长度增加量,Δl2是B管内气柱长度减少量 由玻意耳定律,对A、B管内的气体分别有 p1l1S1=p1'(l1+Δl1)S1 p2l2S2=p2'(l2-Δl2)S2 式中S1、S2分别为A、B管的内横截面积,l1=l2=10 cm是B管在上时,A、B管内气柱的长度.由题意有S1=4S2 由于水银柱体积在玻璃管倒置前后不变,有S1Δl1=S2Δl2 联立以上各式并代入题给数据得 p1=74.36 cmHg p2=54.36 cmHg 例6　(1)不可逆　不变　(2)10 N　 (3)89.3 J [解析] (1)气体从状态1到状态2是气体向真空扩散的过程,属于热现象中的自发过程,是不可逆的;由于气体与外界间没有做功且不传热,所以气体内能不变,理想气体温度不变,分子平均动能不变. (2)气体从状态1到状态2,根据玻意耳定律得p1V1=p2V2 其中V2=2V1 解得p2=1.02×105 Pa 对活塞B有F+p0S=p2S 解得F=10 N (3)气体从状态2到状态3,根据盖 吕萨克定律得= 解得V3=1750 cm3 根据热力学第一定律ΔU=W+Q 其中W=-p2(V3-V2) 解得Q=89.3 J专题二十四　气体实验定律的综合应用 1.BC　[解析] 打气后,由于气体的温度不变,所以分子平均动能不变,球内每个气体分子对球内壁的平均作用力不变,并且球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大,A错误;打气后,球内气体的压强变大,则球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大,B正确;打气6次后,由玻意耳定律可得p1V0+p0×6×V0=pV0,解得p=1.4 atm,C正确,D错误. 2.A　[解析] 根据pV=nRT,得n=,气体体积不变,R为常数,放气前后气体物质的量之比===,物质的量之比即为分子数之比,故放出的气体与胎内剩余气体分子数目的比值为,故选A. 3.B　[解析] 根据玻意耳定律可得p1V=p0(V+nV),解得n=199,充气过程中氦气温度不变,内能不变,体积变大,对外做功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,ΔU=0,W<0,则氦气吸热,故选B. 4.BC　[解析] 以理想气体Ⅱ为研究对象,初状态有p1=p0+14 cmHg=90 cmHg,V1=L1S,末状态有p2=p0+24 c ... ...