2018-2019版物理新导学笔记选修3-3教科版讲义：模块要点回眸+第11点+Word版含答案

没有平日的失败，就没有最终的成功。重要的是分析失败原因并吸取教训。第11点 气体实验三定律的比较

对点例题 如图1所示，导热良好的薄壁汽缸放在光滑水平面上，用横截面积为S ＝1.0×10－

2m 2的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞杆的另一端固定在墙上．外

界大气压强p 0＝1.0×105Pa.当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10－

3m 3.

图1

(1)当环境温度缓慢升高到87℃时，汽缸移动了多少距离？

(2)如果环境温度保持在87℃，对汽缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时汽缸受到的水平作用力为多大？ 解题指导 (1)气体发生等压变化V 1T 1＝V 2T 2

V 2＝T 2V 1T 1＝360300×2.0×10－3m 3＝2.4×10－

3m 3

汽缸移动的距离为Δl ＝V 2－V 1

S

＝2.4×10－3－2×10－

3

1.0×10－2m ＝4×10－2m. (2)从状态1→3气体发生等容变化p 1T 1＝p 3T 3

p 3＝p 1T 3T 1＝1.0×105×360300

Pa ＝1.2×105Pa (或从状态2→3气体发生等温变化p 2V 2＝p 3V 3

p 3＝p 2V 2V 3＝1.0×105×2.4×10－

32.0×10－3Pa ＝1.2×105Pa) p 3S ＝p 0S ＋F

所以F ＝(p 3－p 0)S ＝(1.2×105－1.0×105)×1.0×10－

2N ＝200N. 答案 (1)4×10－

2m (2)200N 方法总结 这类问题的处理方法：确定研究对象后，再分析初、末状态的变化．若p 、V 、T 三个量都发生变化，则选用

pV T

＝C 列方程．若某一个量不变，则选用合适的定律，列方程求解．

一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10－

3m 3.此时气体的温度和压强分别为300K 和1.0×105Pa.一段时间后，测得气体的温度和压强分别为320K 和1.0×105Pa.

(1)求此时气体的体积．

(2)再保持温度不变，在活塞上施加一作用力，使稳定后气体压强变为8.0×104Pa ，求此时气体的体积．

答案 (1)3.2×10－3m 3 (2)4.0×10－

3m 3 解析 (1)以汽缸内封闭气体为研究对象，

初状态：V 1＝3.0×10－

3m 3，T 1＝300K ， p 1＝1.0×105Pa

末状态：T 2＝320K ，p 2＝1.0×105Pa

由盖吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2

得V 2＝V 1T 2T 1

＝3.2×10－3m 3 (2)由玻意耳定律得p 2V 2＝p 3V 3

V 3＝p 2V 2p 3

＝4.0×10－3m 3.