《物理 第八章 氣體 課時(shí)2 氣體的等容變化和等壓變化 新人教版選修3-3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《物理 第八章 氣體 課時(shí)2 氣體的等容變化和等壓變化 新人教版選修3-3(28頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第八章氣 體目標(biāo)定位1.掌握查理定律和蓋呂薩克定律的內(nèi)容、表達(dá)式及適用條件.2.會(huì)用氣體變化規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題.3.理解pT圖象與VT圖象的物理意義.學(xué)案2氣體的等容變化和等壓變化知識(shí)探究自我檢測(cè)一、氣體的等容變化打足氣的自行車(chē)在烈日下曝曬,常常會(huì)爆胎,原因是什么?答案車(chē)胎在烈日下曝曬,胎內(nèi)的氣體溫度升高,氣體的壓強(qiáng)增大,把車(chē)胎脹破.問(wèn)題設(shè)計(jì)知識(shí)探究體積正比要點(diǎn)提煉CT質(zhì)量4.從上圖可以看出:pT圖象(或pt圖象)為一次函數(shù)圖象,由此我們可以得出一個(gè)重要推論:一定質(zhì)量的氣體,從初狀態(tài)(p、T)開(kāi)始發(fā)生等容變化,其壓強(qiáng)的變化量p與熱力學(xué)溫度的變化量T之間的關(guān)系為: .3.等容線:pT圖象和pt圖象
2、分別如圖1甲、乙所示.圖1延伸思考圖1中斜率的不同能夠說(shuō)明什么問(wèn)題?答案斜率與體積成反比,斜率越大,體積越小.二、氣體的等壓變化1.等壓變化:一定質(zhì)量的某種氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),體積隨溫度的變化叫做等壓變化.2.蓋呂薩克定律(1)內(nèi)容:一定質(zhì)量的某種氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,其體積V與熱力學(xué)溫度T成 .正比問(wèn)題設(shè)計(jì)CT圖2質(zhì)量壓強(qiáng)4.從上圖可以看出:VT圖象(或Vt圖象)為一次函數(shù)圖象,由此我們可以得出一個(gè)重要推論:一定質(zhì)量的氣體從初狀態(tài)(V、T)開(kāi)始發(fā)生等壓變化,其體積的變化量V與熱力學(xué)溫度的變化量T之間的關(guān)系為 .圖2中斜率的不同能夠說(shuō)明什么問(wèn)題?答案斜率與壓強(qiáng)成反比,斜率越大,壓強(qiáng)越小.延
3、伸思考典例精析一、查理定律的應(yīng)用例1氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示.玻璃測(cè)溫泡A內(nèi)充有氣體,通過(guò)細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連.開(kāi)始時(shí)A處于冰水混合物中,左管C中水銀面在O點(diǎn)處,右管D中水銀面高出O點(diǎn)h114 cm,后將A放入待測(cè)恒溫槽中,上下移動(dòng)D,使C中水銀面仍在O點(diǎn)處,測(cè)得D中水銀面高出O點(diǎn)h244 cm.求恒溫槽的溫度(已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76 cmHg).圖3二、蓋呂薩克定律的應(yīng)用例2如圖4所示,一端開(kāi)口的鋼制圓筒,在開(kāi)口端上面放一活塞.活塞與筒壁間的摩擦及活塞的重力不計(jì),現(xiàn)將其開(kāi)口端向下,豎直緩慢地放入7 的水中,在筒底與水面相平時(shí),恰好靜止在水中,這時(shí)筒內(nèi)氣
4、柱長(zhǎng)為14 cm,當(dāng)水溫升高到27 時(shí),鋼筒露出水面的高度為多少?(筒的厚度不計(jì))圖4三、pT圖象與VT圖象的應(yīng)用例3圖5甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象,已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5105 Pa.圖5(1)根據(jù)圖象提供的信息,計(jì)算圖中TA的值.答案200 K(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,作出由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT圖象,并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C,如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值,請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程.則可畫(huà)出由狀態(tài)ABC的pT圖象如圖所示.針對(duì)訓(xùn)練一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖6所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過(guò)程,其中bc的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn),cd垂直于ab
5、且與水平軸平行,da與bc平行,則氣體體積在()圖6A.ab過(guò)程中不斷增加B.bc過(guò)程中保持不變C.cd過(guò)程中不斷增加D.da過(guò)程中保持不變解析首先,因?yàn)閎c的延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn),所以bc是等容線,即氣體體積在bc過(guò)程中保持不變,B正確;ab是等溫線,壓強(qiáng)減小則體積增大,A正確;cd是等壓線,溫度降低則體積減小,C錯(cuò)誤;如圖所示,連接aO交cd于e,則ae是等容線,即VaVe,因?yàn)閂dVe,所以VdVa,所以da過(guò)程中氣體體積不是保持不變,D錯(cuò)誤.答案AB自我檢測(cè)1.(查理定律的應(yīng)用)一定質(zhì)量的氣體,在體積不變的條件下,溫度由0 升高到10 時(shí),其壓強(qiáng)的增量為p1,當(dāng)它由100 升高到110 時(shí),
6、所增壓強(qiáng)為p2,則p1與p2之比是()A.101 B.373273C.11 D.3832832.(pT圖象的考查)如圖7所示,是一定質(zhì)量的氣體的三種變化過(guò)程,下列四種解釋中,說(shuō)法正確的是()圖7A.ad過(guò)程氣體體積增加B.bd過(guò)程氣體體積不變C.cd過(guò)程氣體體積增加D.ad過(guò)程氣體體積減小解析在pT圖象中等容線是延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)的直線,且體積越大,直線的斜率越小.因此,a狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最小,c狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最大,b、d狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積相等,故A、B正確.答案AB3. (蓋呂薩克定律的應(yīng)用)如圖8所示,氣缸中封閉著溫度為100的空氣,一重物用輕質(zhì)繩索經(jīng)光滑滑輪跟缸中活塞相連接,重物和活塞都處于平衡狀態(tài),這時(shí)活塞離氣缸底的高度為10 cm.如果缸內(nèi)空氣溫度變?yōu)?,重物將上升多少厘米?(繩索足夠長(zhǎng),結(jié)果保留三位有效數(shù)字)圖8解析這是一個(gè)等壓變化過(guò)程,設(shè)活塞的橫截面積為S.初狀態(tài):T1(273 100) K373 K,V110S末狀態(tài):T2273 K,V2LS重物上升高度為10 cm7.32 cm2.68 cm答案2.68 cm4.(VT圖象的考查)一定質(zhì)量的理想氣體,狀態(tài)變化如圖9所示,其中AB段與t軸平行,已知在狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為10 L,那么變到狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為_(kāi)L,從狀態(tài)B到狀態(tài)C,氣體做_變化.圖920等容課堂要點(diǎn)小結(jié)