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1、
氣體實(shí)驗(yàn)定律(2) 典型例題解析
【例1】如圖13-32所示,把裝有氣體的上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽內(nèi),管內(nèi)水銀面與槽內(nèi)水銀面的高度差為h,當(dāng)玻璃管緩慢豎直向下插入一些,問(wèn)h怎樣變化?氣體體積怎樣變化?
解析:假設(shè)h不變,則根據(jù)題意,玻璃管向下插入水銀槽的過(guò)程中,管內(nèi)氣體的體積減?。畯牟R舛煽芍獕簭?qiáng)增大,這樣h不變是不可能的.即h變?。僭O(shè)被封氣體的體積不變,在管子下插過(guò)程中,由玻意耳定律知,氣體的壓強(qiáng)不變.而事實(shí)上,h變小,氣體的壓強(qiáng)變大,顯然假設(shè)也是不可能的.所以在玻璃管下插的過(guò)程中,氣體的體積變小,h也變?。?
點(diǎn)撥:假設(shè)法的使用關(guān)鍵是在假設(shè)某個(gè)量按一定規(guī)律變化的基
2、礎(chǔ)上,推出的結(jié)論是否與事實(shí)相符.若相符,假設(shè)成立.若不相符,假設(shè)則不成立.此題也可用極限分析法:設(shè)想把管壓下較深,則很直觀判定V減小,p增大.
【例2】在靜止時(shí),試管內(nèi)一段水銀封閉一段空氣,如圖13-33所示,若試管口向下自由下落,水銀柱相對(duì)于管將:
[ ]
A.上升
B.下降
C.不動(dòng)
D.空氣被排出管外
解析:當(dāng)試管自由下落時(shí),水銀柱處于完全失重狀態(tài),則被封氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓,即被封氣體的壓強(qiáng)變大,其體積變小,故水銀柱相對(duì)于管將向上移.
點(diǎn)撥:對(duì)解決氣體動(dòng)力學(xué)方面的問(wèn)題,常常結(jié)合牛頓定律分析.
【例3】抽氣筒的最大容積為被抽氣容器的十分之一.設(shè)被抽氣容器內(nèi)原有
3、壓強(qiáng)為p的氣體,則抽氣n次后,容器中氣體的壓強(qiáng)為多少?(設(shè)溫度不變)
點(diǎn)撥:由于每抽一次氣,容器內(nèi)的氣體質(zhì)量就要減少一次,可利用玻意耳定律推導(dǎo)出抽氣n次后氣體壓強(qiáng)的通式.
【例4】容積為50升的鋼瓶充滿氣后壓強(qiáng)為1.0×107Pa,現(xiàn)在要把氧氣分裝到容積為10升的小瓶中去,原來(lái)小瓶是空的,裝至壓強(qiáng)為5.0×105Pa為止,假設(shè)分裝過(guò)程中沒有漏氣,溫度不變,那么最多能分裝多瓶?
點(diǎn)撥:以鋼瓶?jī)?nèi)充滿氣后的氣體為研究對(duì)象,求出在壓強(qiáng)為5.0×105Pa時(shí)的氣體體積,這樣就容易求出最多可分裝多少瓶了.
參考答案
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1.一根玻璃管倒插入水銀槽內(nèi)封住一定質(zhì)量的氣體,
4、管內(nèi)水銀面低于管外,在溫度不變時(shí),將玻璃管稍上提一些,下列說(shuō)法正確的是:
[ ]
A.玻璃管內(nèi)氣體體積增大
B.玻璃管內(nèi)氣體體積減小
C.管內(nèi)外水銀面高度差減小
D.管內(nèi)外水銀面高度差增大
2.如圖13-34所示,粗細(xì)均勻豎直放置的玻璃管中,p為一小活塞,有一段水銀柱將封閉在玻璃管中的空氣分成上、下兩部分,活塞和水銀柱都靜止不動(dòng),現(xiàn)在用力向下壓活塞,使水銀柱向下緩慢移動(dòng)一段距離為h,其中溫度不變,則活塞向下移動(dòng)的距離L與h比較:
[ ]
A.L>h
B.L=h
C.L<h
D.無(wú)法比較
3.如圖13-35所示,是玻意耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置圖,A、B兩管橫截面積
5、相同,關(guān)閉閥門a,兩管水銀面一樣高,左、右兩管的水銀面分別在管壁的A點(diǎn)和B點(diǎn)位置,并標(biāo)上記號(hào),則:
[ ]
A.右管上提過(guò)程中,右管水銀面高于管壁B點(diǎn)位置
B.右管上提過(guò)程中,右管水銀面低于管壁B點(diǎn)位置
C.右管下移過(guò)程中,右管水銀面高于管壁B點(diǎn)位置
D.右管下移過(guò)程中,左管水銀面低于管壁A點(diǎn)位置
4.如圖13-36所示的裝置中,A、B和C為三支內(nèi)徑相等的玻璃管,它們都處于豎直位置,A、B兩管的上端等高,管內(nèi)裝有水,A管上端封閉,內(nèi)有氣體,B管上端開口與大氣相通,C管中水的下方有活塞頂住,A、B、C三管由內(nèi)徑很小的細(xì)管連接在一起,開始時(shí),A、B兩管中氣柱的長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=2.4m,C管中水柱的長(zhǎng)度L0=3.2m,整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài).現(xiàn)將活塞緩慢向上頂,直到C管中的水全部被頂?shù)缴厦娴墓苤?,求此時(shí)A管中的氣柱的長(zhǎng)度L1′,已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa.
參考答案
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1.AC 2.C 3.CC 4.L1′=2.0m
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