容器靜止或勻速運動時封閉氣體壓強的計算取等面

1.1.容器靜止或勻速運動時封閉氣體壓強的計算容器靜止或勻速運動時封閉氣體壓強的計算(1)(1)取等壓面法取等壓面法根據(jù)同種液體在同一水平液面處壓強相等根據(jù)同種液體在同一水平液面處壓強相等, ,在連通器內(nèi)靈活選在連通器內(nèi)靈活選取等壓面取等壓面. .由兩側(cè)壓強相等列方程求解壓強由兩側(cè)壓強相等列方程求解壓強. .例如，圖中同一液面例如，圖中同一液面C,DC,D處壓強相等，則處壓強相等，則p pA A=p=p0 0+p+ph h. .(2)(2)力平衡法力平衡法選與封閉氣體接觸的液柱選與封閉氣體接觸的液柱( (或活塞、汽缸或活塞、汽缸) )為研究對象進行受力為研究對象進行受力分析，由分析，由F F合合=0=0列式求氣體壓強列式求氣體壓強. . 在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的附加壓強p=ghp=gh時時, ,應(yīng)特別注意應(yīng)特別注意h h是表示液面間豎直高度是表示液面間豎直高度, ,不一定是液柱不一定是液柱長度長度. .2.2.容器加速運動時封閉氣體壓強的計算容器加速運動時封閉氣體壓強的計算當(dāng)容器加速運動時，通常選與氣體相關(guān)聯(lián)的當(dāng)容器加速運動時，通常選與氣體相關(guān)聯(lián)的液柱、汽缸或活塞為研究對象，并對其進行液柱、汽缸或活塞為研究對象，并對其進行受力分析，然后由牛頓第二定律列方程，求受力分析，然后由牛頓第二定律列方程，求出封閉氣體的壓強出封閉氣體的壓強. .如圖如圖, ,當(dāng)豎直放置的玻璃管向上加速運動時，當(dāng)豎直放置的玻璃管向上加速運動時，對液柱受力分析有：對液柱受力分析有：pS-ppS-p0 0S-mg=maS-mg=ma得得0m gapp.S (1) (1)當(dāng)系統(tǒng)加速運動時，選封閉氣體的物體如液當(dāng)系統(tǒng)加速運動時，選封閉氣體的物體如液柱、汽缸或活塞等為研究對象，由牛頓第二定律，求出封閉氣柱、汽缸或活塞等為研究對象，由牛頓第二定律，求出封閉氣體的壓強體的壓強. .(2)(2)壓強關(guān)系的實質(zhì)反映了力的關(guān)系，力的關(guān)系由物體的狀態(tài)壓強關(guān)系的實質(zhì)反映了力的關(guān)系，力的關(guān)系由物體的狀態(tài)來決定來決定. . 【典例【典例1 1】有一段】有一段12 cm12 cm長的水銀柱長的水銀柱, ,在均勻玻璃管中封住一定在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體質(zhì)量的氣體, ,若開口向上將玻璃管放置在傾角為若開口向上將玻璃管放置在傾角為3030的光滑斜的光滑斜面上面上, ,在下滑過程中被封閉氣體的壓強為在下滑過程中被封閉氣體的壓強為 ( (大氣壓強大氣壓強p p0 0= =76 cmHg)( )76 cmHg)( )A.76 cmHg B.82 cmHgA.76 cmHg B.82 cmHgC.88 cmHg D.70 cmHgC.88 cmHg D.70 cmHg【標(biāo)準(zhǔn)解答】【標(biāo)準(zhǔn)解答】選選A.A.水銀柱所處的狀態(tài)不是水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)平衡狀態(tài), ,因此不能用平衡條件來處理因此不能用平衡條件來處理. .水水銀柱的受力分析如圖所示銀柱的受力分析如圖所示, ,因玻璃管和水因玻璃管和水銀柱組成系統(tǒng)的加速度銀柱組成系統(tǒng)的加速度a=gsin30a=gsin30, ,所以所以對水銀柱由牛頓第二定律得對水銀柱由牛頓第二定律得: :p p0 0S+Mgsin30S+Mgsin30-pS=Ma,-pS=Ma,故故p=pp=p0 0. .【規(guī)律方法】【規(guī)律方法】 封閉氣體壓強的求解技巧封閉氣體壓強的求解技巧(1)(1)氣體自身重力產(chǎn)生的壓強很小，一般忽略不計氣體自身重力產(chǎn)生的壓強很小，一般忽略不計. .(2)(2)壓強是聯(lián)系氣體和受力分析的橋梁壓強是聯(lián)系氣體和受力分析的橋梁. .(3)(3)液體產(chǎn)生的壓強也可以用液體產(chǎn)生的壓強也可以用cmHg(cmHg(或用液柱高度或用液柱高度p ph h) )表示，等表示，等式兩邊單位統(tǒng)一即可，沒有必要換算成國際單位式兩邊單位統(tǒng)一即可，沒有必要換算成國際單位. .【變式訓(xùn)練】如圖所示【變式訓(xùn)練】如圖所示, ,一橫截面積為一橫截面積為S S的圓柱形容器豎直放的圓柱形容器豎直放置置, ,圓板圓板A A的上表面是水平的的上表面是水平的, ,下表面是傾斜的下表面是傾斜的, ,且下表面與水且下表面與水平面的夾角為平面的夾角為,圓板的質(zhì)量為圓板的質(zhì)量為M,M,不計一切摩擦不計一切摩擦, ,大氣壓為大氣壓為p p0 0, ,則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強為則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強為( )( )A.pA.p0 0+Mgcos/S B.p+Mgcos/S B.p0 0/S+Mgcos/S/S+Mgcos/SC.pC.p0 0+Mgcos+Mgcos2 2/S D.p/S D.p0 0+Mg/S+Mg/S【解析】【解析】選選D.D.以圓板為研究對象以圓板為研究對象, ,如圖所示如圖所示, ,豎直方向受力平豎直方向受力平衡衡. .p pA AScos=pScos=p0 0S+MgS+MgS=S/cosS=S/cos所以所以p pA A(S/cos)cos=p(S/cos)cos=p0 0S+MgS+Mg所以所以p pA A=p=p0 0+Mg/S+Mg/S故此題應(yīng)選故此題應(yīng)選D D選項選項. .1.1.成立條件：玻意耳定律成立條件：玻意耳定律p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2是實驗定律是實驗定律. .只有在氣體質(zhì)只有在氣體質(zhì)量一定、溫度不變的條件下才成立量一定、溫度不變的條件下才成立. .2.2.常量的意義：常量的意義：p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2= =常量常量C C該常量該常量C C與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對一定質(zhì)量的氣體，與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該常量溫度越高，該常量C C越大越大. .3.3.應(yīng)用玻意耳定律的思路與方法應(yīng)用玻意耳定律的思路與方法(1)(1)選取一定質(zhì)量的氣體為研究對象，確定研究對象的始末兩選取一定質(zhì)量的氣體為研究對象，確定研究對象的始末兩個狀態(tài)個狀態(tài). .(2)(2)表示或計算出初態(tài)壓強表示或計算出初態(tài)壓強p p1 1、體積、體積V V1 1；末態(tài)壓強；末態(tài)壓強p p2 2、體積、體積V V2 2，對未知量用字母表示對未知量用字母表示. .(3)(3)根據(jù)玻意耳定律列方程根據(jù)玻意耳定律列方程p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2，并代入數(shù)值求解，并代入數(shù)值求解. .(4)(4)有時要檢驗結(jié)果是否符合實際，對不符合實際的結(jié)果刪去有時要檢驗結(jié)果是否符合實際，對不符合實際的結(jié)果刪去. . 對于開口的玻璃管，用水銀封閉一部分氣體時，對于開口的玻璃管，用水銀封閉一部分氣體時，氣體體積增大，特別是給出玻璃管總長度時，更要分析計算的氣體體積增大，特別是給出玻璃管總長度時，更要分析計算的氣體長度加上水銀柱的長度是否超出玻璃管的總長氣體長度加上水銀柱的長度是否超出玻璃管的總長. .若超出，若超出，說明水銀會流出，要重新計算說明水銀會流出，要重新計算. .【典例【典例2 2】(2011(2011新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷) )如圖，一上端開口，如圖，一上端開口，下端封閉的細長玻璃管，下部有長下端封閉的細長玻璃管，下部有長l1 1=66 cm =66 cm 的水銀的水銀柱，中間封有長柱，中間封有長l2 2=6.6 cm=6.6 cm的空氣柱，上部有長的空氣柱，上部有長l3 3= =44 cm44 cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊. .已知大已知大氣壓強為氣壓強為p p0 0=76 cmHg.=76 cmHg.如果使玻璃管繞底端在豎直平如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度置時管中空氣柱的長度. .封入的氣體可視為理想氣體，封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣. . 【解題指導(dǎo)】【解題指導(dǎo)】解答本題時可選取封閉氣體為研究對象，解答本題時可選取封閉氣體為研究對象，注意玻璃管轉(zhuǎn)動過程中開口向上、向下兩位置封閉氣體壓強的注意玻璃管轉(zhuǎn)動過程中開口向上、向下兩位置封閉氣體壓強的求解，并在這兩個位置應(yīng)用玻意耳定律列出方程求解，并在這兩個位置應(yīng)用玻意耳定律列出方程. .【標(biāo)準(zhǔn)解答】【標(biāo)準(zhǔn)解答】設(shè)玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強為設(shè)玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強為p p1 1=p=p0 0+g+gl3 3 式中，式中，和和g g分別表示水銀的密度和重力加速度分別表示水銀的密度和重力加速度. .玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分會流出，封閉端玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分會流出，封閉端會有部分真空會有部分真空. .設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為x x，則，則p p2 2=g=gl1 1，p p0 0=p=p2 2+gx +gx 式中，式中，p p2 2為管內(nèi)空氣柱的壓強為管內(nèi)空氣柱的壓強. .由玻意耳定律有由玻意耳定律有p p1 1l2 2S=pS=p2 2hS hS 式中，式中，h h是此時空氣柱的長度，是此時空氣柱的長度，S S為玻璃管的橫截面積，由為玻璃管的橫截面積，由式和題干條件得式和題干條件得h=12 cmh=12 cm從開始轉(zhuǎn)動一周后，設(shè)空氣柱的壓強為從開始轉(zhuǎn)動一周后，設(shè)空氣柱的壓強為p p3 3，則，則p p3 3=p=p0 0+gx +gx 由玻意耳定律得由玻意耳定律得p p1 1l2 2S=pS=p3 3hS hS 式中，式中，hh是此時空氣柱的長度，解得是此時空氣柱的長度，解得h=9.2 cmh=9.2 cm答案：答案：12 cm 9.2 cm12 cm 9.2 cm【規(guī)律方法】【規(guī)律方法】 運用玻意耳定律解題的技巧運用玻意耳定律解題的技巧應(yīng)用玻意耳定律求解時，要明確研究對象，確認溫度不變，根應(yīng)用玻意耳定律求解時，要明確研究對象，確認溫度不變，根據(jù)題目的已知條件和求解的問題，分別找出初、末狀態(tài)的參量，據(jù)題目的已知條件和求解的問題，分別找出初、末狀態(tài)的參量，正確確定壓強是解題的關(guān)鍵正確確定壓強是解題的關(guān)鍵. .【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2011(2011桂林高二檢測桂林高二檢測) )如圖所如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)示，一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi)，活塞相對于底部的高度為熱的汽缸內(nèi)，活塞相對于底部的高度為h h，可沿汽缸無摩擦地滑動可沿汽缸無摩擦地滑動. .取一小盒沙子緩慢取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完時，活塞地倒在活塞的上表面上，沙子倒完時，活塞下降了下降了 再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上面上. .外界大氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完外界大氣的壓強和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時活塞距汽缸底部的高度時活塞距汽缸底部的高度. .h.4【解析】【解析】設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強為設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強為p p0 0，加一小盒沙子對，加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強為氣體產(chǎn)生的壓強為p p，汽缸橫截面積為，汽缸橫截面積為S.S.則狀態(tài)則狀態(tài):p:p1 1=p=p0 0,V,V1 1=hS,=hS,狀態(tài)狀態(tài)：p p2 2=p=p0 0+p+p，狀態(tài)狀態(tài)：p p3 3=p=p0 0+2p+2p，V V3 3=hS,=hS,由玻意耳定律得：由玻意耳定律得： p p0 0hS=(phS=(p0 0+2p)hS +2p)hS 聯(lián)立聯(lián)立式解得：式解得：因此沙子倒完時活塞距汽缸底部的高度為因此沙子倒完時活塞距汽缸底部的高度為答案：答案：3hh.5 3h.53h521V(hh)S,4001p hS(pp)(hh)S4 【變式備選】如圖為一長【變式備選】如圖為一長100 cm100 cm的粗細均勻的的粗細均勻的玻璃管玻璃管, ,開口向上豎直放置，管內(nèi)有開口向上豎直放置，管內(nèi)有20 cm20 cm長的水銀長的水銀柱封閉著柱封閉著50 cm50 cm長的空氣柱，今若將管口向下豎直長的空氣柱，今若將管口向下豎直放置放置( (設(shè)外界大氣壓強為設(shè)外界大氣壓強為75 cmHg).75 cmHg).求空氣柱長度求空氣柱長度變?yōu)槎嗌?？變?yōu)槎嗌?？【解析】【解析】以封閉氣體為研究對象，假設(shè)水銀柱長度為以封閉氣體為研究對象，假設(shè)水銀柱長度為h h且不變，且不變，設(shè)管的橫截面積為設(shè)管的橫截面積為S S，開口向下時空氣柱長為，開口向下時空氣柱長為x x0 0. .初態(tài)初態(tài)p p1 1=p=p0 0+p+ph h=75 cmHg+20 cmHg=95 cmHg=75 cmHg+20 cmHg=95 cmHg，V V1 1=50S=50S，末態(tài)，末態(tài)p p2 2=p=p0 0- -p ph h=75 cmHg-20 cmHg=55 cmHg=75 cmHg-20 cmHg=55 cmHg，V V2 2=x=x0 0S S，由玻意耳定律，由玻意耳定律p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2得：得：959550S=55x50S=55x0 0S S，解得解得x x0 0=86.4 cm=86.4 cm，由于由于x x0 0+20 cm=106.4 cm100 cm.+20 cm=106.4 cm100 cm.不符合實際，說明管口向下豎直放置時有水銀溢出不符合實際，說明管口向下豎直放置時有水銀溢出. .再設(shè)剩余水銀長度為再設(shè)剩余水銀長度為x.x.則則p p3 3=p=p0 0-p-px x=(75-x)cmHg=(75-x)cmHg，V V3 3=(100-x)S=(100-x)S，由由p p1 1V V1 1=p=p3 3V V3 3得：得：959550S=(75-x)(100-x)S50S=(75-x)(100-x)S，解得：解得：x x1 1=157.5 cm(=157.5 cm(舍去舍去) )，x x2 2=17.5 cm.=17.5 cm.空氣柱長為空氣柱長為100 cm-17.5 cm=82.5 cm.100 cm-17.5 cm=82.5 cm.答案：答案：82.5 cm82.5 cm對兩種等溫變化圖象的理解和應(yīng)用對兩種等溫變化圖象的理解和應(yīng)用 1. 1.圖象上的一點代表氣體的一個狀態(tài)，每一點都圖象上的一點代表氣體的一個狀態(tài)，每一點都對應(yīng)氣體的一個確定的狀態(tài)對應(yīng)氣體的一個確定的狀態(tài)(p(p、V V、T T表示表示).).2.2.溫度不同，一定質(zhì)量的同一氣體的等溫線不同溫度不同，一定質(zhì)量的同一氣體的等溫線不同. .同一氣體的同一氣體的等溫線比較，在等溫線比較，在p-Vp-V圖中，雙曲線頂點離坐標(biāo)原點遠的等溫線圖中，雙曲線頂點離坐標(biāo)原點遠的等溫線對應(yīng)的溫度高對應(yīng)的溫度高. .在在 圖中圖中, ,斜率大的等溫線對應(yīng)的溫度高斜率大的等溫線對應(yīng)的溫度高. .3.3.分析問題時一定注意區(qū)分是分析問題時一定注意區(qū)分是p-Vp-V圖線還是圖線還是 圖線，并圖線，并對應(yīng)好各自的圖線形狀對應(yīng)好各自的圖線形狀. . 1pV1pV【典例【典例3 3】如圖所示，是一定質(zhì)量的某】如圖所示，是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的種氣體狀態(tài)變化的p-Vp-V圖象，氣體由狀圖象，氣體由狀態(tài)態(tài)A A變化到狀態(tài)變化到狀態(tài)B B的過程中，氣體分子的過程中，氣體分子平均速率的變化情況是平均速率的變化情況是( )( )A.A.一直保持不變一直保持不變B.B.一直增大一直增大C.C.先減小后增大先減小后增大D.D.先增大后減小先增大后減小 【解題指導(dǎo)】【解題指導(dǎo)】解答此題應(yīng)把握以下兩點：解答此題應(yīng)把握以下兩點：【標(biāo)準(zhǔn)解答】【標(biāo)準(zhǔn)解答】選選D.D.由圖象可知，由圖象可知，p pA AV VA A=p=pB BV VB B，所以所以A A、B B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上線上. .由于離原點越遠的等溫線溫度越高，由于離原點越遠的等溫線溫度越高，所以從狀態(tài)所以從狀態(tài)A A到狀態(tài)到狀態(tài)B B溫度應(yīng)先升高后降低，溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小分子平均速率先增大后減小. .【變式訓(xùn)練】如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩【變式訓(xùn)練】如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條條 圖線圖線. .由圖可知由圖可知( )( )A.A.一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強與體積成正比時，其壓強與體積成正比B.B.一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其時，其 圖線的延長線圖線的延長線是經(jīng)過坐標(biāo)原點的是經(jīng)過坐標(biāo)原點的C.TC.T1 1T T2 2D.TD.T1 1T T2 21pV1pV【解析】【解析】選選B B、D.D.題圖是一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時的題圖是一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時的 圖線，由圖線知圖線，由圖線知p ,p ,所以所以p p與與V V應(yīng)成反比，應(yīng)成反比，A A錯錯誤；由題圖可以看出，誤；由題圖可以看出， 圖線的延長線是過坐標(biāo)原點圖線的延長線是過坐標(biāo)原點的，故的，故B B正確；根據(jù)正確；根據(jù) 圖線斜率的物理意義可知圖線斜率的物理意義可知C C錯誤、錯誤、D D正確正確. .1pV1pV1pV1V【典例】【典例】(2011(2011安慶高二檢測安慶高二檢測) )用來噴灑農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)用來噴灑農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖所示，構(gòu)如圖所示，A A的容積為的容積為7.5 L7.5 L，裝入藥液后，藥液上方空氣為裝入藥液后，藥液上方空氣為1.5 L.1.5 L.關(guān)閉閥門關(guān)閉閥門K K，用打氣筒，用打氣筒B B每次每次打進打進10105 5 Pa Pa的空氣的空氣250 cm250 cm3 3. .求：求： (1)(1)要使藥液上方氣體的壓強為要使藥液上方氣體的壓強為4 410105 5 Pa, Pa,應(yīng)打幾次打氣筒？應(yīng)打幾次打氣筒？(2)(2)當(dāng)當(dāng)A A中有中有4 410105 5 Pa Pa的空氣后，打開閥門的空氣后，打開閥門K K可噴灑藥液，直可噴灑藥液，直到不能噴灑時，噴霧器剩余多少體積的藥液？到不能噴灑時，噴霧器剩余多少體積的藥液？( (忽略噴管中藥忽略噴管中藥液產(chǎn)生的壓強液產(chǎn)生的壓強) ) 【解題指導(dǎo)】【解題指導(dǎo)】【標(biāo)準(zhǔn)解答】【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)(1)設(shè)原來藥液上方空氣體積為設(shè)原來藥液上方空氣體積為V V，每次打入空，每次打入空氣的體積為氣的體積為V V0 0，打幾次后壓強由，打幾次后壓強由p p0 0變?yōu)樽優(yōu)閜 p1 1, ,以以A A中原有空氣和中原有空氣和n n次打入次打入A A中的全部氣體為研究對象，由玻意耳定律得：中的全部氣體為研究對象，由玻意耳定律得：p p0 0(V+nV(V+nV0 0)=p)=p1 1V,V,故故551053004 10101.5ppVn18.p V10250 10次次(2)(2)打開閥門打開閥門K K，直到藥液不能噴灑，忽略噴管中藥液產(chǎn)生的，直到藥液不能噴灑，忽略噴管中藥液產(chǎn)生的壓強，則壓強，則A A容器內(nèi)的氣體壓強應(yīng)等于外界大氣壓強，以容器內(nèi)的氣體壓強應(yīng)等于外界大氣壓強，以A A中氣中氣體為研究對象，體為研究對象，p p1 1V=pV=p0 0V,V,因此因此A A容器中剩余藥液的體積為容器中剩余藥液的體積為7.5 7.5 L L-6 -6 L L=1.5 =1.5 L L. .答案：答案：(1)18(1)18次次 (2)1.5 L(2)1.5 L 5150p V4 10V1.5L6L,p10 一、選擇題一、選擇題1.(20111.(2011嘉定高二檢測嘉定高二檢測) )描述氣體狀態(tài)的參量是指描述氣體狀態(tài)的參量是指( )( )A.A.質(zhì)量、溫度、密度質(zhì)量、溫度、密度 B.B.溫度、體積、壓強溫度、體積、壓強C.C.質(zhì)量、壓強、溫度質(zhì)量、壓強、溫度 D.D.密度、壓強、溫度密度、壓強、溫度【解析】【解析】選選B.B.氣體狀態(tài)參量是指溫度、壓強和體積，氣體狀態(tài)參量是指溫度、壓強和體積，B B對對. .2.(20102.(2010廣東高考廣東高考) )如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量. .設(shè)溫度不變，洗衣設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣( )( )A.A.體積不變，壓強變小體積不變，壓強變小B.B.體積變小，壓強變大體積變小，壓強變大C.C.體積不變，壓強變大體積不變，壓強變大D.D.體積變小，壓強變小體積變小，壓強變小【解析】【解析】選選B.B.由圖可知空氣被封閉在細管內(nèi)，水面升高時，由圖可知空氣被封閉在細管內(nèi)，水面升高時，氣體體積一定減小，根據(jù)玻意耳定律，氣體壓強就增大，氣體體積一定減小，根據(jù)玻意耳定律，氣體壓強就增大，B B選選項正確項正確. .3.(20113.(2011大連高二檢測大連高二檢測) )一端封閉的玻璃一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管豎直放置時，管內(nèi)管倒插入水銀槽中，管豎直放置時，管內(nèi)水銀面比管外高水銀面比管外高h h，上端空氣柱長為，上端空氣柱長為L L，如，如圖所示，已知大氣壓強為圖所示，已知大氣壓強為H cmHgH cmHg，下列說，下列說法正確的是法正確的是( )( )A.A.此時封閉氣體的壓強是此時封閉氣體的壓強是(L+h) cmHg(L+h) cmHgB.B.此時封閉氣體的壓強是此時封閉氣體的壓強是(H-h) cmHg(H-h) cmHgC.C.此時封閉氣體的壓強是此時封閉氣體的壓強是(H+h) cmHg(H+h) cmHgD.D.此時封閉氣體的壓強是此時封閉氣體的壓強是(H-(H-L L) cmHg) cmHg【解析】【解析】選選B.B.取等壓面法取等壓面法, ,選管外水銀面為等壓面選管外水銀面為等壓面, ,則由則由p p氣氣+p+ph h=p=p0 0得得p p氣氣=p=p0 0-p-ph h即即p p氣氣=(H-h)cmHg,B=(H-h)cmHg,B項正確項正確. .4.4.如圖所示如圖所示, ,活塞的質(zhì)量為活塞的質(zhì)量為m,m,缸套的質(zhì)量為缸套的質(zhì)量為M.M.通過彈簧吊在天通過彈簧吊在天花板上花板上, ,汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體. .缸套和活塞間無摩擦缸套和活塞間無摩擦, ,活活塞面積為塞面積為S.S.大氣壓強為大氣壓強為p p0 0. .則封閉氣體的壓強為則封閉氣體的壓強為( )( )A.p=pA.p=p0 0+mg/S+mg/SB.p=pB.p=p0 0+(M+m)g/S+(M+m)g/SC.p=pC.p=p0 0-Mg/S-Mg/SD.p=mg/SD.p=mg/S【解析】【解析】選選C.C.對汽缸缸套進行受力分析對汽缸缸套進行受力分析, ,如圖所示如圖所示. .由平衡條件可得由平衡條件可得:p:p0 0S=Mg+pSS=Mg+pS所以所以 故故C C項正確項正確. .0MgppS5.5.各種卡通形狀的氫氣球，受到孩子們的喜歡，特別是年幼各種卡通形狀的氫氣球，受到孩子們的喜歡，特別是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氫氣球會飛向天空，上升到一的小孩，小孩一不小心松手，氫氣球會飛向天空，上升到一定高度會脹破定高度會脹破, ,是因為是因為( )( )A.A.球內(nèi)氫氣溫度升高球內(nèi)氫氣溫度升高 B.B.球內(nèi)氫氣壓強增大球內(nèi)氫氣壓強增大C.C.球外空氣壓強減小球外空氣壓強減小 D.D.以上說法均不正確以上說法均不正確【解析】【解析】選選C.C.氣球上升時氣球上升時, ,由于高空處空氣稀薄由于高空處空氣稀薄, ,球外氣體的球外氣體的壓強減小壓強減小, ,球內(nèi)氣體要膨脹球內(nèi)氣體要膨脹, ,到一定程度時到一定程度時, ,氣球就會脹破氣球就會脹破. .6.6.如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱水銀槽中，管中有一段水銀柱h h1 1封閉一定質(zhì)量封閉一定質(zhì)量的氣體，這時管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度的氣體，這時管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度差為差為h h2 2，若保持環(huán)境溫度不變，當(dāng)外界壓強增，若保持環(huán)境溫度不變，當(dāng)外界壓強增大時，下列分析正確的是大時，下列分析正確的是( )( )A.hA.h2 2變長變長 B.hB.h2 2變短變短C.hC.h1 1上升上升 D.hD.h1 1下降下降【解析】【解析】選選D.D.被封閉氣體的壓強被封閉氣體的壓強p=pp=p0 0+h+h1 1=p=p0 0+h+h2 2. .故故h h1 1=h=h2 2，隨著，隨著大氣壓強的增大，被封閉氣體壓強也增大，由玻意耳定律知大氣壓強的增大，被封閉氣體壓強也增大，由玻意耳定律知氣體的體積減小，空氣柱長度變短，但氣體的體積減小，空氣柱長度變短，但h h1 1、h h2 2長度不變，長度不變，h h1 1液液柱下降，柱下降，D D項正確項正確. .7.7.一個開口玻璃瓶內(nèi)有空氣，現(xiàn)將瓶口向下按入水中，在水一個開口玻璃瓶內(nèi)有空氣，現(xiàn)將瓶口向下按入水中，在水面下面下5 m5 m深處恰能保持靜止不動，下列說法中正確的是深處恰能保持靜止不動，下列說法中正確的是( )( )A.A.將瓶稍向下按，放手后又回到原來位置將瓶稍向下按，放手后又回到原來位置B.B.將瓶稍向下按，放手后加速下沉將瓶稍向下按，放手后加速下沉C.C.將瓶稍向上提，放手后又回到原處將瓶稍向上提，放手后又回到原處D.D.將瓶稍向上提，放手后加速上升將瓶稍向上提，放手后加速上升【解析】【解析】選選B B、D.D.瓶保持靜止不動，受力平衡瓶保持靜止不動，受力平衡mg=gVmg=gV，由玻，由玻意耳定律，將瓶下按后，意耳定律，將瓶下按后，p p增大而增大而V V減小，減小，mggVmggV，故放手后，故放手后加速下沉，加速下沉，B B正確正確. .同樣道理，同樣道理，D D選項也正確選項也正確. .8.(20108.(2010江蘇高考江蘇高考) )為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體. .下列圖象能正確表下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強示該過程中空氣的壓強p p和體積和體積V V關(guān)系的是關(guān)系的是( )( )【解析】【解析】選選B.B.氣體做等溫變化氣體做等溫變化, ,遵守玻意耳定律遵守玻意耳定律. .由由pV=CpV=C，p p與與 成正比，故成正比，故B B正確正確. .1V二、非選擇題二、非選擇題9.9.粗細均勻的粗細均勻的U U形管，右端封閉有一段空氣柱，形管，右端封閉有一段空氣柱，兩管內(nèi)水銀面高度差為兩管內(nèi)水銀面高度差為19 cm19 cm，封閉端空氣柱，封閉端空氣柱長度為長度為40 cm40 cm，如圖所示，如圖所示. .問向左管內(nèi)再注入問向左管內(nèi)再注入多少水銀可使兩管水銀面等高？已知外界大氣多少水銀可使兩管水銀面等高？已知外界大氣壓強壓強p p0 0=76 cmHg,=76 cmHg,注入水銀過程中溫度保持不變注入水銀過程中溫度保持不變. .【解析】【解析】以右管中被封閉氣體為研究對象以右管中被封閉氣體為研究對象, ,氣體在初狀態(tài)下氣體在初狀態(tài)下p p1 1=p=p0 0-p-ph h=(76-19) cmHg=57 cmHg,V=(76-19) cmHg=57 cmHg,V1 1= =L L1 1S=40S;S=40S;末狀態(tài)末狀態(tài)p p2 2=p=p0 0= =76 cmHg,V76 cmHg,V2 2= =L L2 2S.S.則由玻意耳定律得：則由玻意耳定律得：575740 S=7640 S=76L L2 2S S，L L2 2= =30 cm.30 cm.需注入的水銀柱長度應(yīng)為需注入的水銀柱長度應(yīng)為h+2(h+2(L L1 1- -L L2 2)=39 cm.)=39 cm.答案：答案：39 cm39 cm10.(201110.(2011海南高考海南高考) )如圖，容積為如圖，容積為V V1 1的容器內(nèi)充有壓縮空氣的容器內(nèi)充有壓縮空氣. .容器與水銀壓強計相連，壓強計左右兩管下部由軟膠管相連容器與水銀壓強計相連，壓強計左右兩管下部由軟膠管相連. .氣閥關(guān)閉時，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之氣閥關(guān)閉時，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為間空氣的體積為V V2 2. .打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時右管與左管中水提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時右管與左管中水銀面的高度差為銀面的高度差為h.h.已知水銀的密度為已知水銀的密度為，大氣壓強為，大氣壓強為p p0 0，重力，重力加速度為加速度為g g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變；空氣可視為理想氣體，其溫度不變. .求氣閥打開前求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強容器中壓縮空氣的壓強p p1 1. .【解析】【解析】氣閥打開前，左管內(nèi)氣體的壓強為氣閥打開前，左管內(nèi)氣體的壓強為p p0 0氣閥打開后穩(wěn)定時的壓強氣閥打開后穩(wěn)定時的壓強p p2 2=p=p0 0+gh +gh 根據(jù)等溫變化，則有根據(jù)等溫變化，則有p p1 1V V1 1+p+p0 0V V2 2=p=p2 2(V(V1 1+V+V2 2) ) 聯(lián)立聯(lián)立兩式解得兩式解得答案：答案：12101gh VVppV1201gh VVpV