1、1P VO T12二、 玻意耳定律及应用 学号 姓名 【知识要点】一、玻意耳定律1内容： 。2表达式： 。3适用范围： 。4等温图线：如图，在 P-V 坐标系中的图像是双曲线的一支。*两条曲线分别表示同一气体在不同温度下的等温变化， T 1 和 T2的大小关系是 。*二、从分子动理论和能量的角度对玻意耳定律的理解1从分子运动论角度理解：温度不变，说明分子平均动能不变，若体积增大，分子密度减小，因此压强减小；同样，体积减小，表明分子密度增大，而温度不变，分子平均动能不变，因此压强增大。2从能量的角度理解：考虑气体分子之间无作用力，因此分子势能忽略不计，一定质量的气体温度不变，分子平均动能不变，说
2、明气体内能不变，若体积增大，则气体对外做功，因此气体此过程吸收热量，且吸收的热量等于对外做功的值；若体积减小，则外界对气体做功，由于气体内能不变，因此此过程气体放出热量，且做功的值等于此过程中放出的热量。三、玻意耳定律的应用1应用玻意耳定律时要注意前提条件：气体的 一定 ； 气体的 保持不变。*2充气和抽气问题。充气问题：一容器体积为 V0，装有压强为 P0的理想气体，现用容积为 V 的气筒对其打气，已知外界大气压强为 P0，则打 n 次后容器内压强为 。抽气问题：如右图所示，一容器体积为 V0，装有压强为 P 的理想气体，现用容积为 V 的抽气筒对其抽气，求抽 n 次后容器内压强为多少？ P
3、nn)(03液柱移动问题。问题一：一上端封有一定质量气体的玻璃管插在水银槽中（如右图所示），如果把玻璃管绕 O 点缓慢旋转一定角度，则再次稳定后，管内高出槽中液面的水银的长度将 ，管内水银面与槽中水银面的高度差将 问题二：如右图所示，玻璃管上端封闭，开口的下端插在水银槽中。管内水银面高出槽内水银面 h，用拉力 F 提着玻璃管缓慢上升少许，在此过程中（ ）A高度差 h 增大 B气柱长度增大 C气体压强增大 D拉力 F 增大4应用玻意耳定律解题的步骤：明确研究对象，确定始未状态。 找出描述气体始未状态的状态参量。用玻意耳定律建立方程 解方程求出要求的量。【典型例题】1一圆形气缸静置于地面上，如图所
4、示，气缸桶的质量为 M，活塞的质量为 m，活塞面积为 S，活塞距缸底距离为 L，大气压强为 P0，不计一切摩擦且温度保持不变，现将活塞缓2Ld慢上提，问活塞上移多少气缸将离开地面？2在一个长为 L=25cm，半径 r=1cm 的玻璃管的一端堵一个塞子，而从另一端插入一个活塞，慢慢地推动活塞，当活塞推进距离为 d=8cm 时，塞子飞出去，如果在这个过程中温度不变，问在塞子飞出瞬间，塞子与管壁间的摩擦力为多大？（大气压强 P0=1105Pa。）3如右图所示，上端封闭粗细均匀的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽中，管内有两段空气柱和两段水银柱，空气柱长分别为 l1 = 4cm，l 2 = 8cm，水银柱
5、长分别为 h1 = 6cm，h 2 = 66cm。大气压强 P0 = 75cmHg，欲使上端空气柱长度增加 2cm，并保持稳定，则应将玻璃管向上提高多少？【针对练习】1如图所示，开口向下的竖直玻璃管管口有一段水银柱，把一定质量的气体封在管的上端,当玻璃管从竖直位置缓慢转过 30o时,则管口端的水银柱将:（ ）A. 从管口漏出一部分; B. 不发生变化;C. 沿着管子向上移动一段距离; D. 无法确定其变化情况.2一端封闭粗细均匀的玻璃管长 80cm，灌入 40cm 长的水银柱封闭一段气体，管水平放置时，该气柱长12cm，将管口朝下竖直放置时，水银柱将（ ）（外界大气压强为1atm）A全部流出来
6、 B不会流出来 C流出一部分 D不能确定3在两端开口的 U 型管中，右侧直管内有部分空气被一段水银柱跟大气隔开，如图 2 所示， 若再向左管注入一些水银，平衡后（ ）A左、右两管内水银面高度差增大 B.左、右两管内水银面高度差不变C右管中空气柱变长 D.右管中空气柱长度不变4一玻璃管开口朝下没入水中，在某一深度恰好静止，如图 3 所示。假设水面上的大气压突然降低一些，则试管的运动情况（ ） A加速上升 B加速下降 C保持静止 D无法判断5.如图所示，圆筒固定不动，活塞 A 的横截面积为 2S，活塞 B 的横截面积为 S，圆筒内壁光滑，圆筒左端封闭，右端与大气相通，大气压为 P0，A、B 将圆筒分成两部分，左半部分是真空，A、B 之间是一定质量的气体，活塞 B 通过劲度系数为 k 的弹簧与圆筒左端相连，开始时粗筒和细筒的封闭的长度均为 L，现用水平向左的力 F = P0S/2 作用在活塞 A 上，求平衡时活塞 A 移动的距离。（设气体温度始终保持不变）3016.如图 5 所示，长为 1m、一段开口一段封闭的均匀直玻璃管，开口向上竖直放置时，一段长 15cm 的水银柱封闭了一段长 65cm 的气柱。大气压 P0 = 75cmHg。现将玻璃管在竖直平面内缓慢地顺时针旋转 240角，求最终管内气柱长为多少。
