(二)通过升高温度从而获得压缩气体 启发 运用我们学过的气体的实验定律思考一下.还有什么方法可以得到压缩气体? 复习气体实验定律 查理定律:一定质量的气体.在体积一定时.压强与热力学温度成正比. 结论2 2.一定质量的气体.在体积一定时.升高温度.气体的压强增大.也可获得压缩气体. 3.运用所学知识分析实际问题: 引入问题的分析 米为什么能爆成爆米花? 学生讨论并解释 根据查理定律.空气受热后.压强增大.打开盖子瞬间.由于内部压强远大于外界大气压.米就被炸开了.成了爆米花. 应用1 公交车的车门开关就是应用压缩气体来工作的.车门是如何被打开和关闭的?请同学们观察图片加以解释. 引导学生边观察图片边分析 开门:售票员或司机向右拉动电磁控制阀.压缩气体从总进气管进入气缸的左侧.压缩气体压强较大.向右推动活塞.通过传动机构.门就被打开. 关门:售票员或司机向左拉动电磁控制阀.压缩气体从总进气管进入气缸的右侧.压缩气体压强较大.向左推动活塞.通过传动机构.门就被关闭打开. 应用2 1965年3月18日.苏联宇航员列昂诺夫离开“上升二号 飞船密闭舱.系者安全带第一次实现了人类到茫茫太空中行走的梦想.但在返回飞船时却遇到了意想不到的困难.因为太空几乎为真空.他的宇航服有些向外膨胀.很难从密封舱的接口处钻回舱内.试估计宇航员在太空行走时每平方米宇航服上所承受的压力.他应用什么方法可以安全地回到密封舱内? 引导学生思考 (1)由于宇航服内部的气体必须是大气压.而外界是真空.压强几乎为零.所以每平方米上的气体压强就是大气压强. 解: F=p0S=1.0×105Pa×1m2=1.0×105N (2)可采取的方法(引导学生应用前面所讲的两种方法着手解决这一问题) ①根据查理定律.降低宇航服内气体的温度.从而减少内部气体的压强.使宇航员回密闭舱. ②排出一些宇航服内的气体.从而减少内部气体的压强.使宇航员回密闭舱. 应用3 高压锅有很好的密封性.基本上不漏气.锅盖中间有一个排气阀.上面套有类似砝码的限压阀.将排气孔堵住.当加热高压锅.锅内气体压强增加到一定程度时.气体就能把限压阀顶起来.部分蒸汽即从排气孔排出锅外.已知某高压锅的限压阀质量是0.1kg.排气孔直径为0.3cm.则锅内气体的压强最大可达多少?已知每增加3.5×103Pa.水的沸点相应增加1℃.则这只高压锅内能达到的最高温度是多少?(g取10m/s2) 分析 什么时候气体把限压阀顶起来?只有当内部气体的压力和外部气体的压力之差刚好等于限压阀的重力时.才把限压阀顶起来. 解答 pS-p0S=mg p= p0+= p0+ =(1.013×105+)Pa ≈2.428×105 Pa 由于水的沸点每升高1℃.气体压强增加3.5×103Pa..所以高压锅内气体温度最多能达到的值为t: t=100℃+℃ =140℃ 实验3 潜水艇是怎样完成潜入水中和浮起来的工作的呢?我们先来做一个小实验.请大家仔细观察并解释其中的原因. 在一个量筒内放入大半筒水.里面放入一个倒置的小瓶.小瓶内留有大约一半水.使其能刚好浮出水面,再用橡胶薄膜把量筒口密封.如图所示.当用力挤压橡胶薄膜时.观察所发生的现象.并加以解释. 学生观察现象并做出解释 当用力挤压橡胶薄膜时.根据玻意耳定律.量筒内气体压强增大.将水压入小瓶内.小瓶内排开气体的体积减小.所受浮力减小.所以小瓶就下沉.撤去外力时.量筒内气体压强恢复.小瓶内气体被排出.浮力增加.小瓶又浮出水面. 潜水艇的工作原理与此次相仿.请同学们回去自己查找相关资料.大家互相交流一下. 4.课堂小结: 通过本节课的学习.我们复习了气体的两条实验定律.即玻意耳定律和查理定律.知道了获得压缩气体的两种方式:一定质量的气体在温度一定时.减小气体体积可增加气体的压强.从而获得压缩气体,一定质量的气体.在体积一定时.升高温度.气体的压强增大.也可获得压缩气体.并且.我们还通过对一些生活.科技中压缩气体的实例研究.学会了运用气体的实验定律解释实际问题.并能进行定量运算. 5.课后作业: 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2011?陕西二模)某同学用电压表、电流表和滑动变阻器等常规器材研究标有额定电压为3.8V字样(额定功率字迹不清)的小灯泡的伏安特性,测得的实验数据如下表所示
次数 1 2 3 4 5 6
U/V 0 0.10 0.20 0.40 0.60 1.00
I/A 0 0.080 0.100 0.118 0.128 0.160
次数 7 8 9 10 11 12
U/V 1.60 2.20 2.60 3.00 3.40 3.80
I/A 0.200 0.238 0.258 0.278 0.291 0.310
请你根据上表数据:
(1)在如图1所示虚线框中画出实验电路图.
(2)在如图2所示的坐标系中,选取适当的标度,画出小灯泡的伏安特性曲线.
(3)实验中小灯泡两端的电压从零变化到额定电压的过程中,小灯泡的最大电阻约为
12.3
12.3
Ω(保留三位有效数
字);电阻大小发生变化的原因是
随着小灯泡电压的增大,通过的电流增大,功率增大,灯丝的温度升高,电阻增大
随着小灯泡电压的增大,通过的电流增大,功率增大,灯丝的温度升高,电阻增大

(4)将本实验用的小灯泡接入图3所示的电路,电源电压恒为6.0V,定值电阻R1=30Ω,电流表(内阻不计)读数为0.45A.根据你描绘出的小灯泡的伏安特性曲线,此时小灯泡消耗的实际功率约为
0.63(0.60~0.65)
0.63(0.60~0.65)
W(保留两位有效数字).

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(2011?长春二模)[物理--选修3-3]
(1)下列说法中正确的是
A.对于一定质量的理想气体,当温度升高时,分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大
B.对于一定质量的理想气体,当体积减小时,单位体积的分子数增多,则气体的压强一定增大
C.压缩一定质量的理想气体,其内能一定增加
D.分子a从很远处趋近固定不动的分子b,当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时,分子a的动能一定最大
(2)如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S,气体最初的体积为V0,气体最初的压强为
p02
;汽缸内壁光滑且缸壁是导热的.开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,设周围环境温度保持不变,已知大气压强为p0,重力加速度为g.求:
①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V;
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定质量理想气体的内能仅由温度决定).

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(2008?揭阳二模)[适合选修3-3(含2-2)模块的考生]
(1)下面列举五个热事实:a.水与酒精混合后体积变小;b.糖在热水中溶解得较快;c.粉笔在黑板写下了字;d.花粉微粒越大,其在液体上的运动越慢;e.放在封闭气体的瓶里的乙醚自燃.
再列举产生这五个热事实的原因:f.分子间存在着引力;g.分子运动的剧烈程度与温度有关;h.分子间存在着空隙;i.分子对物体的碰撞几率与物体的体积有关;j.压缩气体时对气体做功,气体的内能增大,温度升高.
请你找出热事实所对应的热原因:a-
h
h
;b-
g
g
;c-
f
f
;d-
i
i
;e-
j
j
.(填代号)
(2)理想气体状态方程如下:
P 1V 1
T 1
=
P 2V 2
T 2
.从理论的角度,设定一定的条件,我们便能得到气体三大定律:玻意尔定律、查理定律和盖?吕萨克定律.下面请你通过设定条件,列举其中两条定律的内容.(要求条件、内容要与定律名称相对应,不必写数学表达式)

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(2012?西城区二模)实验题
(1)甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验,装置如图所示.

①两位同学用砝码盘(连同砝码)的重力作为小车(对象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响.他们将长木板的一端适当垫高,在不挂砝码盘的情况下,小车能够自由地做
匀速直线
匀速直线
运动.另外,还应满足砝码盘(连同砝码)的质量m
远小于
远小于
小车的质量M.(填“远小于”、“远大于”或“近似等于”)
接下来,甲同学研究:在保持小车的质量不变的条件下,其加速度与其受到的牵引力的关系;乙同学研究:在保持受到的牵引力不变的条件下,小车的加速度与其质量的关系.
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量,就能得出小车的加速度a.图2是某次实验所打出的一条纸带,在纸带上标出了5个计数点,在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出,图中数据的单位是cm.实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流.根据以上数据,可以算出小车的加速度a=
0.343
0.343
m/s2.(结果保留三位有效数字)
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M,得到小车的加速度a与质量M的数据,画出a~
1
M
图线后,发现:当
1
M
较大时,图线发生弯曲.于是,该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正,避免了图线的末端发生弯曲的现象.那么,该同学的修正方案可能是
A
A

A.改画a与
1
M+m
的关系图线       B.改画a与(M+m)的关系图线
C.改画 a与
m
M
的关系图线         D.改画a与
1
(M+m)2
的关系图线
(2)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,采用如图3所示的电路.
①请根据图3在图4中进行实物连线.

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
U/V 0.05 0.10 0.20 0.30 0.40 1.00 1.50 2.00 3.00
I/A 0.05 0.08 0.10 0.11 0.12 0.16 0.19 0.22 0.27
图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线.从图线上可以看出,当通过小灯泡的电流逐渐增大时,灯丝的阻值逐渐
增大
增大
;这表明灯丝的电阻率随温度升高而
增大
增大
.(以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”)
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压,则小灯泡的实际功率约为
0.81(0.80~0.82)
0.81(0.80~0.82)
W;若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端,则小灯泡的实际功率约为
0.62(0.60~0.64)
0.62(0.60~0.64)
W.(以上两空的结果均保留两位有效数字)

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同步练习册答案