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第3節(jié)　氣體分子速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律
第4節(jié)　科學(xué)探究：氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2.知道氣體分子速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。3.知道描述氣體狀態(tài)的三個(gè)參量：體積、溫度、壓強(qiáng)。4.知道熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系。5.理解氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因，能從宏觀上和微觀上分析影響氣體壓強(qiáng)大小的因素。
知識(shí)點(diǎn)一　氣體分子速率分布規(guī)律
拋擲一枚硬幣時(shí)，其正面有時(shí)向上，有時(shí)向下，拋擲次數(shù)較少和次數(shù)很多時(shí)，會(huì)有什么規(guī)律？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.偶然中的必然——統(tǒng)計(jì)規(guī)律
(1)伽爾頓板實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：?jiǎn)蝹€(gè)小鋼珠落入哪個(gè)狹槽是____________，少量小鋼珠在狹槽內(nèi)的分布情況也是不確定的，但大量小鋼珠在狹槽內(nèi)的分布情況表現(xiàn)出____________規(guī)律。
(2)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：大量________事件表現(xiàn)出來(lái)的整體規(guī)律，稱為_(kāi)_______規(guī)律。
2.氣體分子速率分布規(guī)律
在一定溫度下，不管個(gè)別分子怎樣運(yùn)動(dòng)，速率分布表現(xiàn)出“____________、____________”的規(guī)律。當(dāng)溫度升高時(shí)，分布曲線的峰值向________的一方移動(dòng)。
【思考】 (1)當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率分布將如何變化？
(2)在某時(shí)刻，向任何方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)是否相同？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 (教材P14圖1－13改編)(多選)氧氣分子在0 ℃和100 ℃ 溫度下單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A.圖中兩條曲線下面積相等
B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均速率較小的情形
C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃ 時(shí)的情形
D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目
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(1)氣體分子速率的分布規(guī)律是大量氣體分子遵從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)律。
(2)氣體分子的速率各不相同，但整體遵守速率分布規(guī)律，即“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，當(dāng)溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增大，速率小的分子數(shù)減小，分子的平均速率增大，分布曲線的峰值向速率大的一方移動(dòng)。
(3)對(duì)一定質(zhì)量的封閉氣體，其分子運(yùn)動(dòng)速率的低溫分布圖線和高溫分布圖線與橫軸所圍的面積應(yīng)相等，都是1。　　
訓(xùn)練1 (多選)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)可以得出一定質(zhì)量的氣體在一定溫度下，其分子速率的分布情況，下表為0 ℃時(shí)空氣分子的速率分布，圖為速率分布圖，由圖可知 (　　)
速率區(qū)間(m/s) 分子數(shù)占總分子數(shù)的比例
100以下 0.01
100～200 0.08
200～300 0.15
300～400 0.20
400～500 0.21
500～600 0.17
600～700 0.10
700以上 0.08
A.速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少
B.在400～500 m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例最大
C.若氣體溫度發(fā)生變化，將不再有如圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律
D.當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
知識(shí)點(diǎn)二　氣體的狀態(tài)參量
試用氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋：在炎熱的夏天，打足了氣的汽車輪胎在日光的曝曬下容易脹破。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.氣體的體積
氣體總能充滿整個(gè)容器，因此，氣體的體積通常就等于容器的________。
2.氣體的溫度
(1)攝氏溫度：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下____________的溫度標(biāo)定為0 ℃，________的沸騰溫度標(biāo)定為100 ℃，把0～ 100 ℃之間劃分為100等份，每一等份表示1 ℃。
(2)熱力學(xué)溫度：溫度的國(guó)際單位是熱力學(xué)溫度的單位____________，符號(hào)為_(kāi)_______。
熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是T＝____________。
3.氣體的壓強(qiáng)
(1)定義：氣體對(duì)器壁及氣體內(nèi)部各個(gè)方向都存在壓強(qiáng)，這種壓強(qiáng)稱為_(kāi)___________，簡(jiǎn)稱________。
(2)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因：大量氣體分子的頻繁撞擊，會(huì)使容器壁受到一個(gè)穩(wěn)定的壓力，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)。
(3)氣體壓強(qiáng)大小的決定因素：氣體的壓強(qiáng)與氣體溫度和單位體積的分子數(shù)有關(guān)，溫度________，單位體積內(nèi)的分子數(shù)________，氣體的壓強(qiáng)越大。
【思考】 靜脈滴注是生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象。如圖是醫(yī)院用于靜脈滴注的示意圖，倒置的輸液瓶上方有一段封閉氣體A，密封的瓶口處的軟木塞上插有兩根細(xì)管，其中a管與大氣相通，b管為輸液軟管，中間又有一氣室B，而其c端則通過(guò)針頭接入人體靜脈。
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(1)若氣室A、B中的壓強(qiáng)分別為pA、pB，則它們與外界大氣壓強(qiáng)p0的大小關(guān)系是怎樣的？
(2)在輸液瓶懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑都確定的情況下，藥液滴注的速度是如何變化的？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
角度1　氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
例2 如圖所示，有兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說(shuō)法正確的是(容器容積恒定) (　　)
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A.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由分子撞擊器壁而產(chǎn)生的
B.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由所裝物體的重力而產(chǎn)生的
C.甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pD
D.當(dāng)溫度升高時(shí)，pA、pB變大，pC、pD也要變大
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(1)氣體壓強(qiáng)
氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)由氣體分子對(duì)容器壁的碰撞產(chǎn)生，大小由氣體分子的密集程度和溫度決定，與地球的引力無(wú)關(guān)，氣體對(duì)容器壁上、下、左、右的壓強(qiáng)是大小相等的。
(2)大氣壓強(qiáng)
大氣壓強(qiáng)從微觀上說(shuō)是大氣分子頻繁撞擊地面的結(jié)果，從宏觀上說(shuō)是空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對(duì)浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。大氣壓力與空氣的密度、高度有關(guān)，在地面上空不同高度處，大氣壓強(qiáng)不相等。
(3)液體壓強(qiáng)
液體壓強(qiáng)是由自身重力所產(chǎn)生的，液體完全失重后將不再產(chǎn)生壓強(qiáng)。根據(jù)壓強(qiáng)的定義式p＝可推得，液體內(nèi)部的壓強(qiáng)公式p＝ρgh。　　
角度2　平衡狀態(tài)下封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算
例3 (教材P21，T6改編)若已知大氣壓強(qiáng)為p0，圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)。
(1)已知液體密度均為ρ，重力加速度為g，求下列圖中被封閉氣體的壓強(qiáng)。
(2)如圖中兩個(gè)氣缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的氣缸靜止在水平面上，右邊的活塞和氣缸豎直懸掛在天花板下。兩個(gè)氣缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，重力加速度為g，活塞與缸壁之間無(wú)摩擦，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？
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1.封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算
(1)取等壓面法：同種液體在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，在連通器中，靈活選取等壓面，利用同一液面壓強(qiáng)相等求解氣體壓強(qiáng)。如圖甲所示，同一液面C、D兩處壓強(qiáng)相等，故pA＝p0＋ph；如圖乙所示，M、N兩處壓強(qiáng)相等，從左側(cè)管看有pB＝pA＋ph2，從右側(cè)管看有pB＝p0＋ph1。　　
(2)力平衡法：
氣體的壓強(qiáng)可通過(guò)系統(tǒng)與外界相互作用的關(guān)系確定。例如，如圖丙所示氣缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為p，由質(zhì)量為m、面積為S的光滑活塞受力平衡可知p＝p0＋。
2.求液柱封閉的氣體壓強(qiáng)時(shí)，通常利用連通器原理進(jìn)行計(jì)算，有時(shí)需結(jié)合平衡條件列方程。
(1)連通器原理：在連通器中注入某種液體(中間液體不間斷)時(shí)，液體在同一水平液面上的壓強(qiáng)是相等的。
(2)在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)(p＝ρgh)時(shí)，應(yīng)特別注意h是液面間的豎直高度，不一定是液柱長(zhǎng)度。
(3)與大氣相接觸的部位要考慮大氣壓強(qiáng)。
(4)如圖所示，如果玻璃管內(nèi)的液體為水銀，且氣壓?jiǎn)挝贿x用cmHg，水銀柱長(zhǎng)度單位選用cm，則玻璃管內(nèi)的氣壓可表示為p＝p0＋h。
訓(xùn)練2 如圖所示，玻璃管開(kāi)口向上，豎直靜止放置，外界大氣壓強(qiáng)為p0，液體密度為ρ，高度為h，重力加速度為g，若將上述玻璃管由靜止自由釋放，求下落過(guò)程中封閉氣體的壓強(qiáng)。
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知識(shí)點(diǎn)三　探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1.探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。
2.學(xué)習(xí)氣體壓強(qiáng)的測(cè)量方法。
二、實(shí)驗(yàn)器材
探究氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置(氣壓計(jì)、玻璃管、鐵架臺(tái)、活塞等)。
三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)
如圖所示，以玻璃管內(nèi)封閉的氣體為研究對(duì)象，可由氣壓計(jì)讀出管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，從玻璃管的刻度上直接讀出管內(nèi)氣體的體積。在保持氣體溫度不變的情況下，改變氣體的體積，測(cè)量多組數(shù)據(jù)即可研究氣體壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.密封氣體：用橡膠套在注射器中密封一定質(zhì)量的氣體(氣體的體積大約是注射器容積的一半)。
2.安裝固定：把帶有壓力表的注射器固定在鐵架臺(tái)上。
3.收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：空氣柱的壓強(qiáng)p可以從儀器上方的指針讀出，空氣柱的長(zhǎng)度l可以在玻璃管側(cè)的刻度尺上讀出，空氣柱的長(zhǎng)度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V。用手把活塞向下壓或向上拉，讀出體積與壓強(qiáng)的幾組數(shù)據(jù)填入表格。
次數(shù) 1 2 3 4 5
壓強(qiáng)(p)
氣柱長(zhǎng)度(l)
體積(V)
體積的倒數(shù)()
五、數(shù)據(jù)處理
以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積的倒數(shù)為橫坐標(biāo)，把以上各組數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。如果圖像中的各點(diǎn)位于過(guò)原點(diǎn)的同一條直線上，就說(shuō)明壓強(qiáng)跟體積的倒數(shù)成正比，即壓強(qiáng)與體積成反比。
六、注意事項(xiàng)
1.氣體質(zhì)量一定：玻璃管要密封好，活塞上涂好潤(rùn)滑油，防止漏氣。
2.溫度要保持不變，推拉活塞要緩慢，手不能握住玻璃管。
3.改變氣體的體積時(shí)，要緩慢進(jìn)行，等穩(wěn)定后再讀數(shù)。
4.不需要測(cè)氣柱的橫截面積。
5.作p－ 圖像時(shí)，應(yīng)使盡量多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)落在直線上。
七、誤差分析
1.玻璃管密封不好，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣體的質(zhì)量發(fā)生變化出現(xiàn)誤差。
2.氣柱長(zhǎng)度的測(cè)量、氣體壓強(qiáng)的測(cè)量出現(xiàn)誤差。
例4 (教材P19圖1－21改編)在利用特制的注射器做“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某小組同學(xué)通過(guò)壓力連桿上拉或下壓活塞得到了a、b、c、d四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如圖甲是氣壓計(jì)記錄b組數(shù)據(jù)時(shí)的狀態(tài)。通過(guò)記錄對(duì)應(yīng)的四個(gè)封閉氣柱的長(zhǎng)度值L(單位：cm)算出體積，已知封閉氣柱的橫截面積S＝2 cm2，且體積V＝LS，測(cè)c組數(shù)據(jù)時(shí)，讀出的氣柱的長(zhǎng)度為2.0 cm。
甲
乙
(1)完善下表數(shù)據(jù)。
次數(shù) a b c d
壓強(qiáng)p(×105 Pa) 0.8 1.6 1.9
體積V(cm3) 8 6.4 3.4
體積倒數(shù)(cm－3) 0.125 0.156 0.294
(2)根據(jù)上表數(shù)據(jù)在如圖乙所示坐標(biāo)系中作p－圖像。由圖像可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：質(zhì)量一定的某種氣體，________________________________________________
__________________________________________________________________。
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1.保證氣體溫度不變的方法
(1)改變氣體體積時(shí)，要緩慢進(jìn)行。
(2)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)不要觸摸注射器的空氣柱部分。
(3)改變氣體體積后不要立即讀數(shù)，待穩(wěn)定后再讀數(shù)。
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：用p－V圖像處理數(shù)據(jù)時(shí)，得到的圖線是雙曲線；用p－圖像處理數(shù)據(jù)時(shí)，得到的圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線，圖線的斜率等于pV，且保持不變。作p－圖像比作p－V圖像更容易得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。　　
訓(xùn)練3 (2024·廣東東莞市期末)如圖甲所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，操作步驟如下：
①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)逐一連接起來(lái)；
②緩慢移動(dòng)活塞至某一位置，待示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p1；
③重復(fù)上述步驟②，多次測(cè)量并記錄；
④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。
(1)在本實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，需要保持不變的量是氣體的________和________。
為了保持上述兩個(gè)物理量不變，下列措施正確的是________。
A.實(shí)驗(yàn)前檢查實(shí)驗(yàn)裝置，保證氣密性良好
B.不要用手直接握在注射器上
C.實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)要吸入盡量多的空氣
(2)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出了如圖乙所示的p－V圖像。對(duì)圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)，p1、p2、V1、V2之間滿足關(guān)系式__________，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。
INCLUDEPICTURE"B36.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024\\課件\\同步\\2025（春）物理 選擇性必修 第三冊(cè) 魯科版\\學(xué)生word文檔\\B36.TIF" \* MERGEFORMATINET
(3)在不同溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2，且T1>T2。在如圖丙所示的四幅圖中，能大致反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是________。
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(氣體分子速率分布規(guī)律)(多選)關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的
B.某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的
C.某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等
D.某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化
2.(氣體的狀態(tài)參量)(2024·湖北黃岡高二期中)有甲、乙兩瓶氫氣，甲的體積為V，質(zhì)量為m，溫度為t，壓強(qiáng)為p；乙的溫度高于t，體積、質(zhì)量和甲相同。下列關(guān)于甲、乙兩瓶氫氣說(shuō)法中正確的是(　　)
A.乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)等于p
B.乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)小于p
C.甲瓶中氫氣分子的平均速率比乙瓶中氫氣分子的平均速率大
D.乙瓶中速率較小的氫氣分子所占比例比甲瓶中速率較小的氫氣分子所占比例小
3.(氣體的狀態(tài)參量)(2024·山東濰坊市期中)如圖所示，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中，管的上部有一定長(zhǎng)度的水銀柱，兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中，平衡時(shí)水銀柱的位置如圖，其中h1＝5 cm，h2＝7 cm，L1＝50 cm，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，則右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度L2等于(　　)
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A.44 cm B.46 cm
C.48 cm D.50 cm
4.(氣體的狀態(tài)參量)(多選)(2024·湖北黃岡市期中)如圖所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為M，通過(guò)彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣，缸套與活塞無(wú)摩擦，活塞截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，則(　　)
A.氣缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0－
B.氣缸內(nèi)空氣的壓強(qiáng)等于p0＋
C.內(nèi)外空氣對(duì)缸套的作用力為g
D.內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力為Mg
第3節(jié)　氣體分子速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律
第4節(jié)　科學(xué)探究：氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)
提示　拋擲次數(shù)較少時(shí)，正面向上或向下完全是偶然的，但拋擲次數(shù)很多時(shí)，正面向上或向下的概率是相等的，即遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
知識(shí)梳理
1.(1)偶然的　必然的　(2)偶然　統(tǒng)計(jì)
2.中間多　兩頭少　速率大
[思考] 提示　(1)氣體的溫度升高，則其內(nèi)能增大，分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，仍然表現(xiàn)為“中間多、兩頭少”的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(2)相同。因?yàn)樵谀硶r(shí)刻向任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有而且概率相同，故向任何方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)相同。
例1 ABC　[曲線下的面積都等于1，A正確；溫度越高，分布曲線的峰值向速率大的一方移動(dòng)，故虛線為氧氣分子在0 ℃ 時(shí)的情形，實(shí)線為氧氣分子在100 ℃ 時(shí)的情形，B、C正確；曲線給出的是單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯(cuò)誤。]
訓(xùn)練1 ABD　[由速率分布圖可知速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少，選項(xiàng)A正確；在400～500 m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例為0.21，最大，選項(xiàng)B正確；若氣體溫度發(fā)生變化，將仍有如題圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大，選項(xiàng)D正確。]
知識(shí)點(diǎn)二
導(dǎo)學(xué)
提示　在日光曝曬下，胎內(nèi)氣體溫度顯著升高，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子的平均動(dòng)能增大，使氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步加大，這樣氣體的壓強(qiáng)一旦超過(guò)輪胎的承受能力，輪胎便脹破。
知識(shí)梳理
1.容積
2.(1)冰水混合物　水　(2)開(kāi)爾文　K　t＋273.15 K
3.(1)氣體壓強(qiáng)　氣壓　(3)越高　越多
[思考] 提示　(1)由于a管與大氣相通，氣室A中的氣體壓強(qiáng)pA加上輸液瓶中液體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，故pA＜p0，由于a管與大氣相通，a管上端所處的高度上，液體內(nèi)部壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，所以B中氣體壓強(qiáng)pB等于大氣壓強(qiáng)加上B氣室上面輸液軟管中液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，故pB>p0，綜合比較pA＜p0＜pB。
(2)只要瓶中有液體，b管上端壓強(qiáng)恒定不變，B氣室中氣體壓強(qiáng)pB也恒定不變，那么藥液滴注的速度就恒定。
例2 C　[甲容器中壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是液體受到重力的作用，而乙容器中壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁，A、B錯(cuò)誤；液體的壓強(qiáng)p＝ρgh，hA>hB，可知pA＞pB，而密閉容器中氣體壓強(qiáng)各處均相等，與位置無(wú)關(guān)，故pC＝pD，C正確；當(dāng)溫度升高時(shí)，pA、pB不變，而pC、pD增大，D錯(cuò)誤。]
例3 (1)甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh
丙：p0－ρgh　丁：p0＋ρgh1
戊：pa＝p0＋ρg(h2－h(huán)1－h(huán)3)　pb＝p0＋ρg(h2－h(huán)1)
(2)pA＝p0＋，pB＝p0－
解析　(1)題圖甲中，以高為h的液柱為研究對(duì)象，由平衡條件有pAS＋ρghS＝p0S
所以pA＝p0－ρgh
題圖乙中，以B液面為研究對(duì)象，由平衡條件有
pAS＋ρghS＝p0S
所以pA＝p0－ρgh
題圖丙中，以B液面為研究對(duì)象，由平衡條件有
pAS＋ρghsin 60°·S＝p0S
所以pA＝p0－ρgh
題圖丁中，以A液面為研究對(duì)象，由平衡條件有
pAS＝p0S＋ρgh1S，所以pA＝p0＋ρgh1
題圖戊中，從開(kāi)口端開(kāi)始計(jì)算，右端大氣壓強(qiáng)為p0，同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同，所以b氣柱的壓強(qiáng)為pb＝p0＋ρg(h2－h(huán)1)，故a氣柱的壓強(qiáng)為pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h(huán)1－h(huán)3)。
(2)題圖甲中選活塞為研究對(duì)象，受力分析如圖所示
由平衡條件知pAS＝p0S＋mg，解得
pA＝p0＋
題圖乙中選氣缸為研究對(duì)象，受力分析如圖所示
由平衡條件知p0S＝pBS＋Mg
解得pB＝p0－。
訓(xùn)練2 p0
解析　下落過(guò)程中對(duì)液柱受力分析如圖所示
由牛頓第二定律得p0S＋mg－pS＝ma
a＝g
聯(lián)立解得p＝p0。
知識(shí)點(diǎn)三
例4 (1)1.0　4.0　0.250　(2)如解析圖所示　在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比　[(1)由圖甲可讀得b組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的氣體壓強(qiáng)為1.0×105 Pa；由題設(shè)可知，c組數(shù)據(jù)中氣柱體積為Vc＝SLc＝2×2.0 cm3＝4.0 cm3，故＝0.250 cm－3。
(2)由表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，如圖所示。可看出，質(zhì)量一定的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積的倒數(shù)成正比，即壓強(qiáng)p與體積V成反比。]
訓(xùn)練3 (1)質(zhì)量　溫度　AB　(2)p1V1＝p2V2　(3)AC
[(1)由題意知，要探究氣體等溫變化的規(guī)律，所以應(yīng)該控制氣體的質(zhì)量和溫度不變； 實(shí)驗(yàn)前檢查實(shí)驗(yàn)裝置，保證氣密性良好，從而保證氣體質(zhì)量不變，A正確，C錯(cuò)誤；不要用手直接握在注射器上，以防改變氣體的溫度，B正確。
(2)如果在誤差允許范圍內(nèi)，滿足關(guān)系式p1V1＝p2V2，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。
(3)因?yàn)閜與V成反比，則p與成正比，且當(dāng)體積不變時(shí)，壓強(qiáng)越大，溫度越高，故A、C正確。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.BC　[具有任一速率的分子數(shù)目并不是相等的，而是呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)會(huì)改變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向，因此在某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項(xiàng)B正確；雖然每個(gè)分子的速度瞬息萬(wàn)變，但是大量分子整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律，由于分子數(shù)目巨大，在某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目只有很小的差別，可以認(rèn)為是相等的，選項(xiàng)C正確；某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是瞬息萬(wàn)變的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。]
2.D　[甲、乙兩瓶氫氣的體積、質(zhì)量相同，則甲、乙兩瓶中氫氣的分子密度相同；乙的溫度高于t，則乙瓶中氫氣分子的平均速率較大，分子對(duì)器壁的平均撞擊力較大，所以乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)較大，即乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)大于p，A、B、C錯(cuò)誤；因?yàn)橐移恐袣錃夥肿拥钠骄俾瘦^大，所以乙瓶中速率較小的氫氣分子所占比例比甲瓶中速率較小的氫氣分子所占比例小，D正確。]
3.D　[左側(cè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgh2＝82 cmHg，則右側(cè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2＝p1＋ρgh1＝87 cmHg，則右側(cè)管中下端水銀液面比外界低87 cm－75 cm＝12 cm，則右側(cè)氣柱長(zhǎng)L2＝(50－5－7) cm＋12 cm＝50 cm，故D正確。]
4.AD　[以缸套為研究對(duì)象受力分析，由平衡條件得pS＋Mg＝p0S，解得p＝p0－，故A正確，B錯(cuò)誤；以缸套為研究對(duì)象，由平衡條件得：內(nèi)外空氣對(duì)缸套的作用力的合力等于缸套的重力，為Mg，故C錯(cuò)誤；以氣缸與活塞組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由平衡條件得，彈簧拉力為F＝(M＋m)g，以活塞為研究對(duì)象，由平衡條件得：內(nèi)外空氣對(duì)活塞的作用力為等于彈簧的拉力與活塞重力的差，即Mg，故D正確。]第3節(jié)　氣體分子速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律　
第4節(jié)　科學(xué)探究:氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
(分值:100分)
選擇題1~4題,第6題,每小題11分,共55分。
對(duì)點(diǎn)題組練
題組一　氣體分子速率分布規(guī)律
1.(多選)(2024·陜西西安高二期中)根據(jù)分子動(dòng)理論,氣體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān),氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像如圖,下列說(shuō)法正確的是 (　　)
不論溫度有多高,速率很大和很小的分子總是多數(shù)分子
溫度升高時(shí),速率大的分子數(shù)增多
溫度升高時(shí),每一個(gè)分子的速率都會(huì)增大
溫度變化時(shí),“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律不會(huì)發(fā)生改變
2.(2024·江蘇宿遷高二期中)如圖是氧氣分子在不同溫度0 ℃和100 ℃下的速率分布,是分子數(shù)所占的比例。由圖線信息可得到的正確結(jié)論是 (　　)
同一溫度下,速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大
100 ℃時(shí)圖像的面積大于0 ℃時(shí)的面積
溫度越高,一定速率范圍內(nèi)的氧氣分子所占的比例越小
溫度升高使得速率較小的氧氣分子所占的比例變小
題組二　氣體的狀態(tài)參量
3.下列關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說(shuō)法,正確的是 (　　)
大氣壓強(qiáng)與封閉氣體的壓強(qiáng)產(chǎn)生原因完全相同
容器內(nèi)的大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律,機(jī)會(huì)均等,故器壁各部分氣體壓強(qiáng)相等
一定質(zhì)量的理想氣體,只要溫度升高,氣體分子的平均速率就增大,在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的平均撞擊力就增大,壓強(qiáng)就增大
一定質(zhì)量的理想氣體,只要體積減小,單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)就增多,氣體分子對(duì)器壁的碰撞就更加頻繁,壓強(qiáng)就增大
4.如圖為醫(yī)院為病人輸液的部分裝置,圖中A為輸液瓶,B為滴壺,C為進(jìn)氣管,與大氣相通。則在輸液過(guò)程中(瓶A中尚有液體),下列說(shuō)法正確的是 (　　)
瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)隨液面的下降而減小
瓶A中液面下降,但A中上方氣體的壓強(qiáng)不變
滴壺B中的氣體壓強(qiáng)隨A中液面的下降而減小
在瓶中藥液輸完以前,滴壺B中的氣體壓強(qiáng)保持不變
題組三　探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
5.(10分)(2024·湖北武漢市期末)如圖甲所示,用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,操作步驟如下:
①把注射器活塞推至注射器中間某一位置,將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接;
②移動(dòng)活塞,記錄注射器的刻度值V,同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p;
③重復(fù)上述步驟②,多次測(cè)量;
④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作出V-圖線,如圖乙所示。
(1)完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求是　　　　(5分)(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A.在等溫條件下操作
B.封閉氣體的注射器密封良好
C.必須弄清所封閉氣體的質(zhì)量
D.氣體的壓強(qiáng)和體積必須用國(guó)際單位
(2)理論上由V-圖線分析可知:如果該圖線　　　　(5分),就說(shuō)明氣體的體積跟壓強(qiáng)的倒數(shù)成正比,即體積與壓強(qiáng)成反比。
綜合提升練
6.如圖所示,有一段12 cm長(zhǎng)水銀柱,在均勻玻璃管中封住了一定質(zhì)量的氣體,若管口向上將玻璃管放在一個(gè)傾角為30°的光滑斜面上,在自由下滑過(guò)程中被封閉氣體的壓強(qiáng)(設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0=76 cmHg)為 (　　)
70 cmHg 76 cmHg
82 cmHg 88 cmHg
7.(5分)(2024·山東濱州市期末)某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示的裝置探究氣體等溫情況下壓強(qiáng)與體積的關(guān)系,緩慢推動(dòng)活塞壓縮氣體過(guò)程中測(cè)得多組空氣柱的壓強(qiáng)p和體積V的數(shù)據(jù),為直觀反映壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系,以p為縱坐標(biāo),以為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖。由于壓縮氣體時(shí)漏氣,則作出的圖線應(yīng)為圖乙中的　　　　(5分)(選填“①”或“②”)。
8.(10分)(2024·安徽六安高二期中)如圖所示,在一端封閉的U形管內(nèi),三段水銀柱將空氣柱A、B、C封在管中,在豎直放置時(shí),A、B兩氣柱的下表面在同一水平面上,另兩端的水銀柱長(zhǎng)度分別是h1=3 cm,h2=4 cm,外界大氣的壓強(qiáng)p0=76 cmHg,則A、C兩段氣體的壓強(qiáng)分別是多少
培優(yōu)加強(qiáng)練
9.(20分)如圖所示,豎直放置的氣缸,活塞橫截面積為S=0.01 m2,厚度不計(jì),可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)。氣缸側(cè)壁有一個(gè)小孔,與裝有水銀的U形玻璃管相通。氣缸內(nèi)封閉了一段高為L(zhǎng)=50 cm的氣柱(U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì))。此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃,U形管內(nèi)水銀面高度差h1=5 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa,水銀的密度ρ=13.6×103 kg/m3,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)(10分)氣體的熱力學(xué)溫度;
(2)(10分)活塞的質(zhì)量m。
第3節(jié)　氣體分子速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律
第4節(jié)　科學(xué)探究：氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
1.BD　[根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，不論溫度有多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù)分子，故A錯(cuò)誤；從圖像可看出，溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增多，故B正確；溫度升高時(shí)，分子的平均速率會(huì)增大，但不能保證所有分子的速率都增大，故C錯(cuò)誤；溫度變化時(shí)，“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律不會(huì)發(fā)生改變，故D正確。]
2.D　[由圖可知，中等速率氧氣分子數(shù)所占的比例大，故A錯(cuò)誤；100 ℃ 時(shí)圖像的面積等于 0 ℃ 時(shí)的面積，故B錯(cuò)誤；由圖可知，溫度越高，一定速率范圍內(nèi)的氧氣分子所占的比例有高有低，故C錯(cuò)誤；由圖可知，從0 ℃升高100 ℃時(shí)，速率較小的氧氣分子所占的比例變小，故D正確。]
3.B　[因?yàn)榉忾]氣體的氣壓是分子撞擊容器器壁而產(chǎn)生的，而大氣壓是因?yàn)榈厍虻囊Χa(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；容器內(nèi)的大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，機(jī)會(huì)均等，故器壁各部分氣體壓強(qiáng)相等，B正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，每次碰撞對(duì)容器壁的作用力增大，由于氣體體積的變化情況不確定，在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的平均撞擊力不一定增大，C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體，從宏觀上看，壓強(qiáng)與氣體的體積及溫度均有關(guān)系，從微觀上看，壓強(qiáng)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及分子的平均動(dòng)能有關(guān)，故體積減小，壓強(qiáng)不一定增大，D錯(cuò)誤。]
4.D　[瓶A中由于有進(jìn)氣管C與大氣相同，所以瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓減去液體壓強(qiáng)，隨著液面的降低，大氣壓不變，所以上方氣體的壓強(qiáng)不斷增大，故A、B錯(cuò)誤；滴壺B中的氣體壓強(qiáng)等于A中的液體壓強(qiáng)加A中氣體壓強(qiáng)，即等于大氣壓，所以B中氣體壓強(qiáng)保持不變，故C錯(cuò)誤，D正確。]
5.(1)AB　(2)為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線　[(1)由圖像可以知道，V與p成反比，只有一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變時(shí)，體積與壓強(qiáng)成反比，所以完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求是質(zhì)量和溫度不變，故A、B正確。
(2)理論上封閉氣體溫度不變的情況下，滿足p與V乘積不變，由數(shù)學(xué)知識(shí)知如果V－圖線為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，就說(shuō)明氣體的體積跟壓強(qiáng)的倒數(shù)成正比，即體積與壓強(qiáng)成反比。]
6.B　[以玻璃管與水銀柱整體為研究對(duì)象，有(M＋m)gsin 30°＝(M＋m)a，得a＝g，水銀柱相對(duì)玻璃管靜止，則二者加速度相等，以水銀柱為研究對(duì)象有mgsin 30°＋p0S－pS＝ma，解得p＝p0＝76 cmHg，故B正確。]
7. ②　[若漏氣會(huì)導(dǎo)致pV之積減小，即p－圖像的斜率減小，圖像為②。]
8.80 cmHg　77 cmHg
解析　A氣體的壓強(qiáng)為pA＝p0＋ρgh2＝76 cmHg＋4 cmHg＝80 cmHg
空氣柱A與B相連的水銀面的高度是相等的，氣體的壓強(qiáng)有
pB＝pA＝80 cmHg
空氣柱C的水銀面比空氣柱B的水銀面高h(yuǎn)1
所以C氣體的壓強(qiáng)pC＝pB－ρgh1＝77 cmHg。
9.(1)300 K　(2)6.8 kg
解析　(1)由T＝273＋t K解得T＝(27＋273)K＝300 K。
(2)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgh1
活塞受力平衡，有p0S＋mg＝p1S
聯(lián)立解得m＝6.8 kg。(共75張PPT)
第3節(jié)　氣體分子速率分布規(guī)律
第4節(jié)　科學(xué)探究：氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
第1章 分子動(dòng)理論與氣體實(shí)驗(yàn)定律
1.知道什么是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2.知道氣體分子速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律。3.知道描述氣體狀態(tài)的三個(gè)參量：體積、溫度、壓強(qiáng)。4.知道熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系。5.理解氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因，能從宏觀上和微觀上分析影響氣體壓強(qiáng)大小的因素。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　氣體的狀態(tài)參量
知識(shí)點(diǎn)一　氣體分子速率分布規(guī)律
知識(shí)點(diǎn)三　探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
知識(shí)點(diǎn)一　氣體分子速率分布規(guī)律
拋擲一枚硬幣時(shí)，其正面有時(shí)向上，有時(shí)向下，拋擲次數(shù)較少和次數(shù)很多時(shí)，會(huì)有什么規(guī)律？
提示　拋擲次數(shù)較少時(shí)，正面向上或向下完全是偶然的，但拋擲次數(shù)很多時(shí)，正面向上或向下的概率是相等的，即遵守統(tǒng)計(jì)規(guī)律。
1.偶然中的必然——統(tǒng)計(jì)規(guī)律
(1)伽爾頓板實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：?jiǎn)蝹€(gè)小鋼珠落入哪個(gè)狹槽是________，少量小鋼珠在狹槽內(nèi)的分布情況也是不確定的，但大量小鋼珠在狹槽內(nèi)的分布情況表現(xiàn)出________規(guī)律。
(2)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：大量______事件表現(xiàn)出來(lái)的整體規(guī)律，稱為_(kāi)_____規(guī)律。
偶然的
必然的
偶然
統(tǒng)計(jì)
2.氣體分子速率分布規(guī)律
在一定溫度下，不管個(gè)別分子怎樣運(yùn)動(dòng)，速率分布表現(xiàn)出“________、________”的規(guī)律。當(dāng)溫度升高時(shí)，分布曲線的峰值向________的一方移動(dòng)。
中間多
兩頭少
速率大
【思考】 (1)當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率分布將如何變化？
(2)在某時(shí)刻，向任何方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)是否相同？
提示　(1)氣體的溫度升高，則其內(nèi)能增大，分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，仍然表現(xiàn)為“中間多、兩頭少”的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(2)相同。因?yàn)樵谀硶r(shí)刻向任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有而且概率相同，故向任何方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)相同。
例1 (教材P14圖1－13改編)(多選)氧氣分子在0 ℃和100 ℃ 溫度下單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是 (　 　)
A.圖中兩條曲線下面積相等
B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均速率較小的情形
C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃ 時(shí)的情形
D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目
解析　曲線下的面積都等于1，A正確；溫度越高，分布曲線的峰值向速率大的一方移動(dòng)，故虛線為氧氣分子在0 ℃ 時(shí)的情形，實(shí)線為氧氣分子在100 ℃ 時(shí)的情形，B、C正確；曲線給出的是單位速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯(cuò)誤。
ABC
(1)氣體分子速率的分布規(guī)律是大量氣體分子遵從的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，個(gè)別分子的運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)律。
(2)氣體分子的速率各不相同，但整體遵守速率分布規(guī)律，即“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，當(dāng)溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增大，速率小的分子數(shù)減小，分子的平均速率增大，分布曲線的峰值向速率大的一方移動(dòng)。
(3)對(duì)一定質(zhì)量的封閉氣體，其分子運(yùn)動(dòng)速率的低溫分布圖線和高溫分布圖線與橫軸所圍的面積應(yīng)相等，都是1。
訓(xùn)練1 (多選)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)可以得出一定質(zhì)量的氣體在一定溫度下，其分子速率的分布情況，下表為0 ℃時(shí)空氣分子的速率分布，圖為速率分布圖，由圖可知 (　 　)
速率區(qū)間(m/s) 分子數(shù)占總分子數(shù)的比例
100以下 0.01
100～200 0.08
200～300 0.15
300～400 0.20
400～500 0.21
500～600 0.17
600～700 0.10
700以上 0.08
ABD
A.速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少
B.在400～500 m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例最大
C.若氣體溫度發(fā)生變化，將不再有如圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律
D.當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大
解析　由速率分布圖可知速率特別大的分子與速率特別小的分子都比較少，選項(xiàng)A正確；在400～500 m/s這一速率區(qū)間中的分子數(shù)占的比例為0.21，最大，選項(xiàng)B正確；若氣體溫度發(fā)生變化，將仍有如題圖所示的“中間多、兩頭少”的規(guī)律，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，并非每個(gè)氣體分子的速率都增大，而是速率大的氣體分子所占的比例增大，使得氣體分子的平均速率增大，選項(xiàng)D正確。
知識(shí)點(diǎn)二　氣體的狀態(tài)參量
試用氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)解釋：在炎熱的夏天，打足了氣的汽車輪胎在日光的曝曬下容易脹破。
提示　在日光曝曬下，胎內(nèi)氣體溫度顯著升高，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子的平均動(dòng)能增大，使氣體壓強(qiáng)進(jìn)一步加大，這樣氣體的壓強(qiáng)一旦超過(guò)輪胎的承受能力，輪胎便脹破。
1.氣體的體積
氣體總能充滿整個(gè)容器，因此，氣體的體積通常就等于容器的______。
2.氣體的溫度
(1)攝氏溫度：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下____________的溫度標(biāo)定為0 ℃，____的沸騰溫度標(biāo)定為100 ℃，把0～ 100 ℃之間劃分為100等份，每一等份表示1 ℃。
(2)熱力學(xué)溫度：溫度的國(guó)際單位是熱力學(xué)溫度的單位________，符號(hào)為_(kāi)___。
熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系是
T＝_____________。
容積
冰水混合物
開(kāi)爾文
水
K
t＋273.15 K
3.氣體的壓強(qiáng)
(1)定義：氣體對(duì)器壁及氣體內(nèi)部各個(gè)方向都存在壓強(qiáng)，這種壓強(qiáng)稱為_(kāi)_________，簡(jiǎn)稱______。
(2)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因：大量氣體分子的頻繁撞擊，會(huì)使容器壁受到一個(gè)穩(wěn)定的壓力，從而產(chǎn)生壓強(qiáng)。
(3)氣體壓強(qiáng)大小的決定因素：氣體的壓強(qiáng)與氣體溫度和單位體積的分子數(shù)有關(guān)，溫度______，單位體積內(nèi)的分子數(shù)______，氣體的壓強(qiáng)越大。
氣體壓強(qiáng)
氣壓
越高
越多
【思考】 靜脈滴注是生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象。如圖是醫(yī)院用于靜脈滴注的示意圖，倒置的輸液瓶上方有一段封閉氣體A，密封的瓶口處的軟木塞上插有兩根細(xì)管，其中a管與大氣相通，b管為輸液軟管，中間又有一氣室B，而其c端則通過(guò)針頭接入人體靜脈。
(1)若氣室A、B中的壓強(qiáng)分別為pA、pB，則它們與外界大氣壓強(qiáng)p0的大小關(guān)系是怎樣的？
(2)在輸液瓶懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑都確定的情況下，藥液滴注的速度是如何變化的？
提示　(1)由于a管與大氣相通，氣室A中的氣體壓強(qiáng)pA加上輸液瓶中液體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，故pA＜p0，由于a管與大氣相通，a管上端所處的高度上，液體內(nèi)部壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)，所以B中氣體壓強(qiáng)pB等于大氣壓強(qiáng)加上B氣室上面輸液軟管中液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)，故pB>p0，綜合比較pA＜p0＜pB。
(2)只要瓶中有液體，b管上端壓強(qiáng)恒定不變，B氣室中氣體壓強(qiáng)pB也恒定不變，那么藥液滴注的速度就恒定。
角度1　氣體壓強(qiáng)的微觀解釋
例2 如圖所示，有兩個(gè)完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說(shuō)法正確的是(容器容積恒定) (　　)
C
A.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由分子撞擊器壁而產(chǎn)生的
B.兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由所裝物體的重力而產(chǎn)生的
C.甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pD
D.當(dāng)溫度升高時(shí)，pA、pB變大，pC、pD也要變大
解析　甲容器中壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是液體受到重力的作用，而乙容器中壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁，A、B錯(cuò)誤；液體的壓強(qiáng)p＝ρgh，hA>hB，可知pA＞pB，而密閉容器中氣體壓強(qiáng)各處均相等，與位置無(wú)關(guān)，故pC＝pD，C正確；當(dāng)溫度升高時(shí)，pA、pB不變，而pC、pD增大，D錯(cuò)誤。
(1)氣體壓強(qiáng)
氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)由氣體分子對(duì)容器壁的碰撞產(chǎn)生，大小由氣體分子的密集程度和溫度決定，與地球的引力無(wú)關(guān)，氣體對(duì)容器壁上、下、左、右的壓強(qiáng)是大小相等的。
(2)大氣壓強(qiáng)
大氣壓強(qiáng)從微觀上說(shuō)是大氣分子頻繁撞擊地面的結(jié)果，從宏觀上說(shuō)是空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對(duì)浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。大氣壓力與空氣的密度、高度有關(guān)，在地面上空不同高度處，大氣壓強(qiáng)不相等。
角度2　平衡狀態(tài)下封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算
例3 (教材P21，T6改編)若已知大氣壓強(qiáng)為p0，圖中各裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)。
(1)已知液體密度均為ρ，重力加速度為g，求下列圖中被封閉氣體的壓強(qiáng)。
(2)如圖中兩個(gè)氣缸質(zhì)量均為M，內(nèi)部橫截面積均為S，兩個(gè)活塞的質(zhì)量均為m，左邊的氣缸靜止在水平面上，右邊的活塞和氣缸豎直懸掛在天花板下。兩個(gè)氣缸內(nèi)分別封閉有一定質(zhì)量的空氣A、B，重力加速度為g，活塞與缸壁之間無(wú)摩擦，求封閉氣體A、B的壓強(qiáng)各多大？
解析　(1)題圖甲中，以高為h的液柱為研究對(duì)象，由平衡條件有pAS＋ρghS＝p0S
所以pA＝p0－ρgh
題圖乙中，以B液面為研究對(duì)象，
由平衡條件有pAS＋ρghS＝p0S
所以pA＝p0－ρgh
題圖丙中，以B液面為研究對(duì)象，
由平衡條件有pAS＋ρghsin 60°·S＝p0S
題圖丁中，以A液面為研究對(duì)象，由平衡條件有
pAS＝p0S＋ρgh1S，所以pA＝p0＋ρgh1
題圖戊中，從開(kāi)口端開(kāi)始計(jì)算，右端大氣壓強(qiáng)為p0，同種液體同一水平面上的壓強(qiáng)相同，所以b氣柱的壓強(qiáng)為pb＝p0＋ρg(h2－h(huán)1)，故a氣柱的壓強(qiáng)為pa＝pb－ρgh3＝p0＋ρg(h2－h(huán)1－h(huán)3)。
(2)題圖甲中選活塞為研究對(duì)象，受力分析如圖所示
1.封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算
(1)取等壓面法：同種液體在同一深度向各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等，在連通器中，靈活選取等壓面，利用同一液面壓強(qiáng)相等求解氣體壓強(qiáng)。如圖甲所示，同一液面C、D兩處壓強(qiáng)相等，故pA＝p0＋ph；如圖乙所示，M、N兩處壓強(qiáng)相等，從左側(cè)管看有pB＝pA＋ph2，從右側(cè)管看有pB＝p0＋ph1。
(2)力平衡法：
2.求液柱封閉的氣體壓強(qiáng)時(shí)，通常利用連通器原理進(jìn)行計(jì)算，有時(shí)需結(jié)合平衡條件列方程。
(1)連通器原理：在連通器中注入某種液體(中間液體不間斷)時(shí)，液體在同一水平液面上的壓強(qiáng)是相等的。
(2)在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)(p＝ρgh)時(shí)，應(yīng)特別注意h是液面間的豎直高度，不一定是液柱長(zhǎng)度。
(3)與大氣相接觸的部位要考慮大氣壓強(qiáng)。
(4)如圖所示，如果玻璃管內(nèi)的液體為水銀，且氣壓?jiǎn)挝贿x用cmHg，水銀柱長(zhǎng)度單位選用cm，則玻璃管內(nèi)的氣壓可表示為p＝p0＋h。
訓(xùn)練2 如圖所示，玻璃管開(kāi)口向上，豎直靜止放置，外界大氣壓強(qiáng)為p0，液體密度為ρ，高度為h，重力加速度為g，若將上述玻璃管由靜止自由釋放，求下落過(guò)程中封閉氣體的壓強(qiáng)。
答案　p0
解析　下落過(guò)程中對(duì)液柱受力分析如圖所示
由牛頓第二定律得
p0S＋mg－pS＝ma
a＝g
聯(lián)立解得p＝p0。
知識(shí)點(diǎn)三　探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1.探究一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的條件下壓強(qiáng)與體積的關(guān)系。
2.學(xué)習(xí)氣體壓強(qiáng)的測(cè)量方法。
二、實(shí)驗(yàn)器材
探究氣體壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置(氣壓計(jì)、玻璃管、鐵架臺(tái)、活塞等)。
三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)
如圖所示，以玻璃管內(nèi)封閉的氣體為研究對(duì)象，可由氣壓計(jì)讀出管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)，從玻璃管的刻度上直接讀出管內(nèi)氣體的體積。在保持氣體溫度不變的情況下，改變氣體的體積，測(cè)量多組數(shù)據(jù)即可研究氣體壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)裝置示意圖
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.密封氣體：用橡膠套在注射器中密封一定質(zhì)量的氣體(氣體的體積大約是注射器容積的一半)。
2.安裝固定：把帶有壓力表的注射器固定在鐵架臺(tái)上。
3.收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：空氣柱的壓強(qiáng)p可以從儀器上方的指針讀出，空氣柱的長(zhǎng)度l可以在玻璃管側(cè)的刻度尺上讀出，空氣柱的長(zhǎng)度l與橫截面積S的乘積就是它的體積V。用手把活塞向下壓或向上拉，讀出體積與壓強(qiáng)的幾組數(shù)據(jù)填入表格。
五、數(shù)據(jù)處理
六、注意事項(xiàng)
七、誤差分析
1.玻璃管密封不好，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣體的質(zhì)量發(fā)生變化出現(xiàn)誤差。
2.氣柱長(zhǎng)度的測(cè)量、氣體壓強(qiáng)的測(cè)量出現(xiàn)誤差。
例4 (教材P19圖1－21改編)在利用特制的注射器做“探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，某小組同學(xué)通過(guò)壓力連桿上拉或下壓活塞得到了a、b、c、d四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如圖甲是氣壓計(jì)記錄b組數(shù)據(jù)時(shí)的狀態(tài)。通過(guò)記錄對(duì)應(yīng)的四個(gè)封閉氣柱的長(zhǎng)度值L(單位：cm)算出體積，已知封閉氣柱的橫截面積S＝2 cm2，且體積V＝LS，測(cè)c組數(shù)據(jù)時(shí)，讀出的氣柱的長(zhǎng)度為2.0 cm。
甲
乙
(1)完善下表數(shù)據(jù)。
訓(xùn)練3 (2024·廣東東莞市期末)如圖甲所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，操作步驟如下：
①在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，將注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)逐一連接起來(lái)；
②緩慢移動(dòng)活塞至某一位置，待示數(shù)穩(wěn)定后，記錄此時(shí)注射器內(nèi)封閉氣體的體積V1和由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p1；
③重復(fù)上述步驟②，多次測(cè)量并記錄；
④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出相應(yīng)圖像，分析得出結(jié)論。
(1)在本實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，需要保持不變的量是氣體的________和________。
為了保持上述兩個(gè)物理量不變，下列措施正確的是________。
A.實(shí)驗(yàn)前檢查實(shí)驗(yàn)裝置，保證氣密性良好
B.不要用手直接握在注射器上
C.實(shí)驗(yàn)前注射器內(nèi)要吸入盡量多的空氣
(2)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出了如圖乙所示的p－V圖像。對(duì)圖線進(jìn)行分析，如果在誤差允許范圍內(nèi)，p1、p2、V1、V2之間滿足關(guān)系式__________，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。
(3)在不同溫度環(huán)境下，另一位同學(xué)重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理均正確。環(huán)境溫度分別為T1、T2，且T1>T2。在如圖丙所示的四幅圖中，能大致反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是________。
答案　(1)質(zhì)量　溫度　AB　(2)p1V1＝p2V2 (3)AC
解析　(1)由題意知，要探究氣體等溫變化的規(guī)律，所以應(yīng)該控制氣體的質(zhì)量和溫度不變；
實(shí)驗(yàn)前檢查實(shí)驗(yàn)裝置，保證氣密性良好，從而保證氣體質(zhì)量不變，A正確，C錯(cuò)誤；不要用手直接握在注射器上，以防改變氣體的溫度，B正確。
(2)如果在誤差允許范圍內(nèi)，滿足關(guān)系式p1V1＝p2V2，就說(shuō)明一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積成反比。
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
BC
1.(氣體分子速率分布規(guī)律)(多選)關(guān)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.某一時(shí)刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的
B.某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向是偶然的
C.某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等
D.某一溫度下大多數(shù)氣體分子的速率不會(huì)發(fā)生變化
解析　具有任一速率的分子數(shù)目并不是相等的，而是呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時(shí)會(huì)改變自己運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向，因此在某一時(shí)刻一個(gè)分子速度的大小和方向完全是偶然的，選項(xiàng)B正確；雖然每個(gè)分子的速度瞬息萬(wàn)變，但是大量分子整體存在著統(tǒng)計(jì)規(guī)律，由于分子數(shù)目巨大，在某一時(shí)刻向任意一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目只有很小的差別，可以認(rèn)為是相等的，選項(xiàng)C正確；某一溫度下，每個(gè)分子的速率仍然是瞬息萬(wàn)變的，只是分子運(yùn)動(dòng)的平均速率不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
D
2.(氣體的狀態(tài)參量)(2024·湖北黃岡高二期中)有甲、乙兩瓶氫氣，甲的體積為V，質(zhì)量為m，溫度為t，壓強(qiáng)為p；乙的溫度高于t，體積、質(zhì)量和甲相同。下列關(guān)于甲、乙兩瓶氫氣說(shuō)法中正確的是(　　)
A.乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)等于p
B.乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)小于p
C.甲瓶中氫氣分子的平均速率比乙瓶中氫氣分子的平均速率大
D.乙瓶中速率較小的氫氣分子所占比例比甲瓶中速率較小的氫氣分子所占比例小
解析　甲、乙兩瓶氫氣的體積、質(zhì)量相同，則甲、乙兩瓶中氫氣的分子密度相同；乙的溫度高于t，則乙瓶中氫氣分子的平均速率較大，分子對(duì)器壁的平均撞擊力較大，所以乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)較大，即乙瓶中氫氣的壓強(qiáng)大于p，A、B、C錯(cuò)誤；因?yàn)橐移恐袣錃夥肿拥钠骄俾瘦^大，所以乙瓶中速率較小的氫氣分子所占比例比甲瓶中速率較小的氫氣分子所占比例小，D正確。
D
3.(氣體的狀態(tài)參量)(2024·山東濰坊市期中)如圖所示，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中，管的上部有一定長(zhǎng)度的水銀柱，兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中，平衡時(shí)水銀柱的位置如圖，其中h1＝5 cm，h2＝7 cm，L1＝50 cm，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，則右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度L2等于(　　)
A.44 cm B.46 cm C.48 cm D.50 cm
解析　左側(cè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgh2＝82 cmHg，則右側(cè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2＝p1＋ρgh1＝87 cmHg，則右側(cè)管中下端水銀液面比外界低87 cm－75 cm＝12 cm，則右側(cè)氣柱長(zhǎng)L2＝(50－5－7) cm＋12 cm＝50 cm，故D正確。
AD
4.(氣體的狀態(tài)參量)(多選)(2024·湖北黃岡市期中)如圖所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為M，通過(guò)彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的空氣，缸套與活塞無(wú)摩擦，活塞截面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g，則(　　)
課后鞏固訓(xùn)練
3
BD
題組一　氣體分子速率分布規(guī)律
1.(多選)(2024·陜西西安高二期中)
根據(jù)分子動(dòng)理論，氣體分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下分子運(yùn)動(dòng)速率分布圖像如圖，下列說(shuō)法正確的是(　　)
對(duì)點(diǎn)題組練
A.不論溫度有多高，速率很大和很小的分子總是多數(shù)
分子
B.溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增多
C.溫度升高時(shí)，每一個(gè)分子的速率都會(huì)增大
D.溫度變化時(shí)，“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律不會(huì)發(fā)生改變
解析　根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，不論溫度有多高，速率很大和很小的分子總是少數(shù)分子，故A錯(cuò)誤；從圖像可看出，溫度升高時(shí)，速率大的分子數(shù)增多，故B正確；溫度升高時(shí)，分子的平均速率會(huì)增大，但不能保證所有分子的速率都增大，故C錯(cuò)誤；溫度變化時(shí)，“中間多、兩頭少”的分子分布規(guī)律不會(huì)發(fā)生改變，故D正確。
D
2.(2024·江蘇宿遷高二期中)如圖是氧氣分子在不同溫度0 ℃和100 ℃下的速率分布，是分子數(shù)所占的比例。由圖線信息可得到的正確結(jié)論是(　　)
A.同一溫度下，速率大的氧氣分子數(shù)所占的
比例大
B.100 ℃時(shí)圖像的面積大于0 ℃時(shí)的面積
C.溫度越高，一定速率范圍內(nèi)的氧氣分子所
占的比例越小
D.溫度升高使得速率較小的氧氣分子所占的
比例變小
解析　由圖可知，中等速率氧氣分子數(shù)所占的比例大，故A錯(cuò)誤；100 ℃ 時(shí)圖像的面積等于 0 ℃ 時(shí)的面積，故B錯(cuò)誤；由圖可知，溫度越高，一定速率范圍內(nèi)的氧氣分子所占的比例有高有低，故C錯(cuò)誤；由圖可知，從0 ℃升高100 ℃時(shí)，速率較小的氧氣分子所占的比例變小，故D正確。
B
題組二　氣體的狀態(tài)參量
3.下列關(guān)于氣體壓強(qiáng)的說(shuō)法，正確的是(　　)
A.大氣壓強(qiáng)與封閉氣體的壓強(qiáng)產(chǎn)生原因完全相同
B.容器內(nèi)的大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，機(jī)會(huì)均等，故器壁各部分氣體壓強(qiáng)相等
C.一定質(zhì)量的理想氣體，只要溫度升高，氣體分子的平均速率就增大，在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的平均撞擊力就增大，壓強(qiáng)就增大
D.一定質(zhì)量的理想氣體，只要體積減小，單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)就增多，氣體分子對(duì)器壁的碰撞就更加頻繁，壓強(qiáng)就增大
解析　因?yàn)榉忾]氣體的氣壓是分子撞擊容器器壁而產(chǎn)生的，而大氣壓是因?yàn)榈厍虻囊Χa(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；容器內(nèi)的大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，機(jī)會(huì)均等，故器壁各部分氣體壓強(qiáng)相等，B正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，每次碰撞對(duì)容器壁的作用力增大，由于氣體體積的變化情況不確定，在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的平均撞擊力不一定增大，C錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體，從宏觀上看，壓強(qiáng)與氣體的體積及溫度均有關(guān)系，從微觀上看，壓強(qiáng)與單位體積內(nèi)的分子數(shù)及分子的平均動(dòng)能有關(guān)，故體積減小，壓強(qiáng)不一定增大，D錯(cuò)誤。
D
4.如圖為醫(yī)院為病人輸液的部分裝置，圖中A為輸液瓶，B為滴壺，C為進(jìn)氣管，與大氣相通。則在輸液過(guò)程中(瓶A中尚有液體)，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)隨液面的下降而減小
B.瓶A中液面下降，但A中上方氣體的壓強(qiáng)不變
C.滴壺B中的氣體壓強(qiáng)隨A中液面的下降而減小
D.在瓶中藥液輸完以前，滴壺B中的氣體壓強(qiáng)保持不變
解析　瓶A中由于有進(jìn)氣管C與大氣相同，所以瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓減去液體壓強(qiáng)，隨著液面的降低，大氣壓不變，所以上方氣體的壓強(qiáng)不斷增大，故A、B錯(cuò)誤；滴壺B中的氣體壓強(qiáng)等于A中的液體壓強(qiáng)加A中氣體壓強(qiáng)，即等于大氣壓，所以B中氣體壓強(qiáng)保持不變，故C錯(cuò)誤，D正確。
題組三　探究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
5.(2024·湖北武漢市期末)如圖甲所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究氣體等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，操作步驟如下：
①把注射器活塞推至注射器中間某一位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接；
②移動(dòng)活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對(duì)應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p；
③重復(fù)上述步驟②，多次測(cè)量；
(1)完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求是________(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A.在等溫條件下操作
B.封閉氣體的注射器密封良好
C.必須弄清所封閉氣體的質(zhì)量
D.氣體的壓強(qiáng)和體積必須用國(guó)際單位
解析　(1)由圖像可以知道，V與p成反比，只有一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變時(shí)，體積與壓強(qiáng)成反比，所以完成本實(shí)驗(yàn)的基本要求是質(zhì)量和溫度不變，故A、B正確。
B
綜合提升練
6.如圖所示，有一段12 cm長(zhǎng)水銀柱，在均勻玻璃管中封住了一定質(zhì)量的氣體，若管口向上將玻璃管放在一個(gè)傾角為30°的光滑斜面上，在自由下滑過(guò)程中被封閉氣體的壓強(qiáng)(設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0＝76 cmHg)為 (　　)
A.70 cmHg B.76 cmHg
C.82 cmHg D.88 cmHg
答案　 ②
8.(2024·安徽六安高二期中)如圖所示，在一端封閉的U形管內(nèi)，三段水銀柱將空氣柱A、B、C封在管中，在豎直放置時(shí)，A、B兩氣柱的下表面在同一水平面上，另兩端的水銀柱長(zhǎng)度分別是h1＝3 cm，h2＝4 cm，外界大氣的壓強(qiáng)p0＝76 cmHg，則A、C兩段氣體的壓強(qiáng)分別是多少？
答案　80 cmHg　77 cmHg
解析　A氣體的壓強(qiáng)為pA＝p0＋ρgh2＝76 cmHg＋4 cmHg＝80 cmHg
空氣柱A與B相連的水銀面的高度是相等的，氣體的壓強(qiáng)有pB＝pA＝80 cmHg
空氣柱C的水銀面比空氣柱B的水銀面高h(yuǎn)1
所以C氣體的壓強(qiáng)pC＝pB－ρgh1＝77 cmHg。
9.如圖所示，豎直放置的氣缸，活塞橫截面積為S＝0.01 m2，厚度不計(jì)，可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)。氣缸側(cè)壁有一個(gè)小孔，與裝有水銀的U形玻璃管相通。氣缸內(nèi)封閉了一段高為L(zhǎng)＝50 cm的氣柱(U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì))。此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為27 ℃，U形管內(nèi)水銀面高度差h1＝5 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，水銀的密度ρ＝13.6×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2。求：
培優(yōu)加強(qiáng)練
(1)氣體的熱力學(xué)溫度；
(2)活塞的質(zhì)量m。
答案　(1)300 K　(2)6.8 kg
解析　(1)由T＝273＋t K解得
T＝(27＋273)K＝300 K。
(2)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1＝p0＋ρgh1
活塞受力平衡，有p0S＋mg＝p1S
聯(lián)立解得m＝6.8 kg。

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