2018-2019版高中物理 第二章 氣體章末總結(jié)課件 教科版選修3-3.ppt

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章末總結(jié),第二章氣體,內(nèi)容索引,,知識網(wǎng)絡(luò)梳理知識構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),重點探究啟迪思維探究重點,知識網(wǎng)絡(luò),成立條件：___________表達式：______p－t圖像上和p－T圖像上的等容線：_________,所有分子的動能和分子勢能的和由溫度、體積、物質(zhì)的量及物態(tài)決定,氣體,分子運動的統(tǒng)計規(guī)律→大量分子滿足的規(guī)律,,,氣體實驗定律,,物體的內(nèi)能,玻意耳定律,成立條件：_________表達式：____________p－V圖像上的等溫線：_______,,查理定律,,m、T一定,pV＝C(常量),雙曲線,m、V一定,傾斜,直線,成立條件：___________表達式：______V－t圖像上和V－T圖像上的等壓線：________,氣體,,氣體實驗定律,,蓋呂薩克定律,,氣體熱現(xiàn)象的微觀意義,,氣體分子運動的特點氣體壓強的微觀意義對氣體實驗定律的微觀解釋,理想氣體的狀態(tài)方程,,理想氣體：_________________________________方程：_______應(yīng)用,m、p一定,傾斜直線,嚴格遵守氣體實驗定律、無分子勢能,重點探究,1.正確運用定律的關(guān)鍵在于狀態(tài)參量的確定，特別是在壓強的確定上.2.求解壓強的方法：氣體實驗定律的適用對象是理想氣體，而確定氣體的初、末狀態(tài)的壓強又常以封閉氣體的物體(如液柱、活塞、汽缸等)作為力學(xué)研究對象，分析受力情況，根據(jù)研究對象所處的不同狀態(tài)，運用平衡的知識、牛頓第二定律等列式求解.3.分析變質(zhì)量問題時，可以通過巧妙地選擇合適的研究對象，使這類問題轉(zhuǎn)化為一定質(zhì)量的氣體問題，從而用氣體實驗定律.4.對兩部分(或多部分)氣體相關(guān)聯(lián)的問題，分別對兩部分(或多部分)氣體依據(jù)特點找出各自遵循的規(guī)律及相關(guān)聯(lián)的量，寫出相應(yīng)的方程，最后聯(lián)立求解.,一、氣體實驗定律的綜合應(yīng)用,例1如圖1所示，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同汽缸直立放置，汽缸底部和頂部均有細管連通，頂部的細管帶有閥門K.兩汽缸的容積均為V0，汽缸中各有一個絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略).開始時K關(guān)閉，,答案,解析,兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強分別為p0和左活塞在汽缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為現(xiàn)使汽缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至汽缸頂部，且與頂部剛好沒有擠壓；然后打開K，經(jīng)過一段時間，重新達到平衡.已知外界溫度為T0，不計活塞與汽缸壁間的摩擦.求：(1)恒溫熱源的溫度T；,圖1,解析設(shè)左、右活塞的質(zhì)量分別為M1、M2，左、右活塞的橫截面積均為S由活塞平衡可知：p0S＝M1g①,打開閥門后，由于左邊活塞上升到頂部，但對頂部無壓力，所以下面的氣體發(fā)生等壓變化，而右側(cè)上方氣體的溫度和壓強均不變，所以體積仍保持所以當下面接觸溫度為T的恒溫熱源穩(wěn)定后，活塞下方體積增大為(V0＋,(2)重新達到平衡后，左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx.,答案,解析,解析如圖所示，當把閥門K打開重新達到平衡后，由于右側(cè)上部分氣體要充入左側(cè)的上部，且由①②兩式知M1g＞M2g，打開活塞后，左側(cè)活塞降至某位置，右側(cè)活塞升到頂端，汽缸上部保持溫度T0等溫變化，汽缸下部保持溫度T等溫變化.,聯(lián)立上述兩個方程有6V－V0Vx－V＝0，,例2如圖2所示，一定質(zhì)量的理想氣體放在體積為V0的容器中，室溫為T0＝300K，有一光滑導(dǎo)熱活塞C(不占體積)將容器分成A、B兩室，B室的體積是A室的兩倍，A室容器上連接有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計)，兩邊水銀柱高度差為76cm，右室容器中連接有一閥門K，可與大氣相通(外界大氣壓等于76cmHg)，求：,答案,解析,圖2,(1)將閥門K打開后，A室的體積變成多少？,解析初始時，pA0＝p0＋ρ水銀gh＝152cmHg，,打開閥門后，A室氣體等溫變化，pA＝76cmHg，體積為VA，由玻意耳定律得pA0VA0＝pAVA,(2)打開閥門K后將容器內(nèi)的氣體從300K分別加熱到400K和540K，U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差各為多少？,答案,解析,答案015.2cm,解析假設(shè)打開閥門后，氣體從T0＝300K升高到T時，活塞C恰好到達容器最右端，即氣體體積變?yōu)閂0，壓強pA仍為p0，即等壓過程.,因為T1＝400Kp2＝1.2105Pa所以活塞能到達卡環(huán)處，封閉氣體壓強為1.5105Pa.,要會識別圖像反映的氣體狀態(tài)的變化特點，并且熟練進行圖像的轉(zhuǎn)化，理解圖像的斜率、截距的物理意義.當圖像反映的氣體狀態(tài)變化過程不是單一過程，而是連續(xù)發(fā)生幾種變化時，注意分段分析，要特別關(guān)注兩階段銜接點的狀態(tài).,二、氣體的圖像問題,例4(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程的p－V圖像如圖4所示，其中A是初狀態(tài)，B、C是中間狀態(tài)，A→B是等溫變化，如將上述變化過程改用p－T圖像和V－T圖像表示，則下列各圖像中正確的是,答案,解析,圖4,√,√,解析在p－V圖像中，由A→B，氣體經(jīng)歷的是等溫變化過程，氣體的體積增大，壓強減小；由B→C，氣體經(jīng)歷的是等容變化過程，根據(jù)查理定律pC>pB，則TC>TB，氣體的壓強增大，溫度升高；由C→A，氣體經(jīng)歷的是等壓變化過程，根據(jù)蓋呂薩克定律VC>VA，則TC>TA，氣體的體積減小，溫度降低.A項中，B→C連線不過原點，不是等容變化過程，A錯誤；C項中，B→C體積減小，C錯誤；B、D兩項符合全過程.綜上所述，正確答案選B、D.,例5一定質(zhì)量的理想氣體，在狀態(tài)變化過程中的p－T圖像如圖5所示.在A狀態(tài)時的體積為V0，試畫出對應(yīng)的V－T圖像和p－V圖像.,答案,解析,圖5,答案見解析圖,V－T圖像和p－V圖像分別如圖甲、乙所示.,例61mol的理想氣體，其狀態(tài)變化的p－V圖像如圖6所示，請畫出對應(yīng)的狀態(tài)變化的p－T圖像和V－T圖像.,答案,解析,圖6,答案見解析圖,解析1mol的理想氣體在標準狀態(tài)下(1atm,273K)的體積是22.4L，所以狀態(tài)A的溫度是273K.A到B的過程是等容變化，壓強增大1倍，則溫度升高1倍，所以B的溫度是546K.B到C的過程是等壓變化，體積增大1倍，則溫度升高1倍，所以C的溫度是1092K.,因此，p－T圖像和V－T圖像分別如圖甲、乙所示.,例7如圖7甲所示，內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不計質(zhì)量的活塞封閉壓強為1.0105Pa、體積為2.010－3m3的理想氣體，現(xiàn)在活塞上方緩慢倒上沙子，使封閉氣體的體積變?yōu)樵瓉淼囊话?，然后將汽缸移出水槽，緩慢加熱，使氣體溫度變?yōu)?27℃.,圖7,(1)求汽缸內(nèi)氣體的最終體積；,答案,解析,答案1.4710－3m3,解析在活塞上方倒沙的全過程中溫度保持不變，即p0V0＝p1V1,(2)在圖乙上畫出整個過程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(外界大氣壓強為1.0105Pa).,答案,解析,答案見解析圖,解析整個過程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化如圖所示,