进一步探究:晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”,她首先做了如下实验:如图,将托盘天平的左盘扣在支架上,调节天平平衡后,将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上,-八年级物理
题文
进一步探究: 晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”,她首先做了如下实验: 如图,将托盘天平的左盘扣在支架上,调节天平平衡后,将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上,发现天平指针偏转并保持一定角度,左盘受到一个持续的压力. 容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似.可见,容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会产生一个持续的压力,而 面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强. (1)上述过程中运用的科学方法主要有 法. (2)气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢? ①晓丽对该问题进行了如下简化: a、容器为长方体; b、容器中的气体分子不发生相互碰撞; c、容器中气体分子分为6等份,每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞; d、所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v; e、所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞(详见②中“c”). ②已知每个气体分子的质量为m,单位体积中的气体分子个数为n0.晓丽推导出了气体分子的数学表达式.她的推导过程如下:(请将推导过程填写完整) a、单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n= ; b、△t时间内垂直碰撞到某一器壁△S面积上的平均分子数△N= ; c、由于是完全碰撞,因此△S面积上所受的平均压力F与△t的乘积为:F△t=△N?2mv; d、气体分子对器壁的压强公式为:P= . |
答案
单位,类比,,n0v△t△s,2n0mv2 |
试题分析:容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会产生一个持续的压力,而单位面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强; (1)上述实验过程中,把气体分子运动与绿豆运动类比,运用的是类比法; (2)a、由题知,单位体积中的气体分子个数为n0,容器中气体分子分为6等份,每一等份中所有气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞,则单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数为; b、由题知,单位体积中的气体分子个数为n0,△t时间内气体分子走过的长度L=v△t,在长度为L、底面积为△S的长方体体积是v△S△t,包含的气体分子数为n0v△t△s,在△t时间内撞击器壁气体分子数: △N=n0v△t△s; d、由c知道,F△t=△N?2mv=n0v△t△s2mv, ∴F=n0v△s2mv, 气体分子对器壁的压强: p===n0v2mv=2n0mv2 点评:此题是探究气体压强大小和哪些因素有关的实验题,采取了类比法来研究 |
据专家权威分析,试题“进一步探究:晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律”,她首先做了..”主要考查你对 压强的定义 等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
压强的定义
考点名称:压强的定义
- 定义:物体单位面积上受到的压力叫做压强
单位:帕斯卡,简称帕,符号是Pa,1Pa=lN/m2 - 受力面积与受压物体的面积的区别:
压强公式中的“S”是指受力面积。即相互作用的两个物体相互接触面的面积,也就是物体承受压力的实际面积,而不是受压物体的总面积,也不一定是产生压力的物体的底面积。具体问题要具体分析。如图所示.
(a)图中甲对乙的受力面积为S乙;乙对地的受力面积为S乙。
(b)图中乙对甲的受力面积为S乙;甲对地的受力面积为S甲。
(c)图中甲对乙的受力面积小于ab;乙对地的受力面积为ab。 - 压强知识梳理:
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