《高三物理备考》47.气体实验定律（选修）

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气体实验定律

打卡： 2020

高考物理备考第

小时编写：陈庆威

陈庆威老师推荐——高考二轮备考两步学习法（最新、最好、最实战）

第一步：【知识方法】

1．理想气体是指严格遵守气体实验定律的气体

(1)理想气体是一种经科学地抽象而建立的理想化模型，实

际上不存在．理想气体分子之间不存在相互作用力，分子间没有

分子势能，气体的内能只与温度有关．

(2)实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大、温

度不太低时都可当作理想气体来处理．

2．气体的三个实验定律

(1)等温变化：pV＝C 或 p1V1＝p2V2；(玻意耳定律)

(2)等容变化：＝C 或＝；(查理定律)

(3)等压变化：＝C 或＝；(盖—吕萨克定律)

(4)理想气体状态方程：＝C 或＝或＋＝。

气体的三个实验定律都是理想气体状态方程的特例

3．外界对气体做功的计算

(1)气体等压变化中，对外做功大小为 W＝pΔV。

(2)非等压变化可用 pV 图象中图线与坐标 V 轴包围的面积表

示功，也可用 W＝pΔV 定性分析。

4.气体实验定律的解题方法

(1)选对象：根据题意，选出所研究的那一部分气体，这部

分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定.

(2)找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化

前后的一组 p、V、T 数值或表达式.压强的确定往往是个关键，

常需结合力学知识如力的平衡条件或牛顿运动定律才能写出 

表达式.

(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题

中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象

跟周围环境的相互关系的分析才能确定.认清变化过程是正确选

用物理规律的前提.

(4)列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用气体

状态方程或某一实验定律，代入具体数值，求出结果，最后分析

讨论所得结果的合理性及其物理意义.

第二步：【考点例题】

【例题 1】(2019·开封)如图所示，开口向上的汽缸

静置于水

平桌面上，用一横截面积

＝50 cm2的轻质活塞封闭了一定质量

的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连

着一劲度系数

＝2 800 N/m 的竖直轻弹簧

，

下端系有一质量

＝14 kg 的物块

。开始时，缸内气体的温度

1＝27 ℃，活塞

到缸底的距离

1＝120 cm，弹簧恰好处于原长状态。已知外界大

气压强恒为

0＝1.0×105 Pa，取重力加速度

＝10 m/s2，不计

一切摩擦。现使缸内气体缓慢冷却，求：

(1)当

刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度(用摄氏温度表

示)；

(2) 气体的温度冷却到－93 ℃时，

离桌面的高度

。

【例题 2】(2019·河北)如图所示，一开口向上的汽缸固定在水

平地面上，质量均为

、横截面积均为

的活塞

、

将缸内气体

分成Ⅰ、Ⅱ两部分。在活塞

的上方放置一质量为 2

的物块，

整个装置处于平衡状态，此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为

0。

已知大气压强与活塞质量的关系为

0＝，气体可视为理想气体且

温度始终保持不变，不计一切摩擦，汽缸足够高。现将活塞

上

面的物块取走，试求重新达到平衡状态后，

活塞上升的高度。

【例题 3】（2020·兴城市）一种测量稀薄气体压强的仪器如图

（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管

和。长为，顶端封闭，上端与待测气体连通；M下端经

橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与相通；

逐渐提升R直到中水银面与顶端等高，此时水银已进入，

且中水银面比顶端低，如图

（b）所示。设测量过程中温度、

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