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(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn),知識(shí)網(wǎng)絡(luò),成立條件：___________表達(dá)式：______p－t圖像上和p－T圖像上的等容線：_________,所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能的和由溫度、體積、物質(zhì)的量及物態(tài)決定,氣體,分子運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律→大量分子滿足的規(guī)律,,,氣體實(shí)驗(yàn)定律,,物體的內(nèi)能,玻意耳定律,成立條件：_________表達(dá)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(dá)式：______V－t圖像上和V－T圖像上的等壓線：________,氣體,,氣體實(shí)驗(yàn)定律,,蓋呂薩克定律,,氣體熱現(xiàn)象的微觀意義,,氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)氣體壓強(qiáng)的微觀意義對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)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(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律、無分子勢(shì)能,重點(diǎn)探究,1.正確運(yùn)用定律的關(guān)鍵在于狀態(tài)參量的確定，特別是在壓強(qiáng)的確定上.2.求解壓強(qiáng)的方法：氣體實(shí)驗(yàn)定律的適用對(duì)象是理想氣體，而確定氣體的初、末狀態(tài)的壓強(qiáng)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(duì)象，分析受力情況，根據(jù)研究對(duì)象所處的不同狀態(tài)，運(yùn)用平衡的知識(shí)、牛頓第二定律等列式求解.3.分析變質(zhì)量問題時(shí)，可以通過巧妙地選擇合適的研究對(duì)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(shí)驗(yàn)定律.4.對(duì)兩部分(或多部分)氣體相關(guān)聯(lián)的問題，分別對(duì)兩部分(或多部分)氣體依據(jù)特點(diǎn)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(shí)驗(yàn)定律的綜合應(yīng)用,例1如圖1所示，兩個(gè)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(xì)管連通，頂部的細(xì)管帶有閥門K.兩汽缸的容積均為V0，汽缸中各有一個(gè)絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略).開始時(shí)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(qiáng)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?zé)嵩唇佑|，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(shí)間，重新達(dá)到平衡.已知外界溫度為T0，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦.求：(1)恒溫?zé)嵩吹臏囟萒；,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(duì)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(qiáng)均不變，所以體積仍保持所以當(dāng)下面接觸溫度為T的恒溫?zé)嵩捶€(wěn)定后，活塞下方體積增大為(V0＋,(2)重新達(dá)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(dāng)把閥門K打開重新達(dá)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(gè)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(jì))，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(shí)，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(shí)，活塞C恰好到達(dá)容器最右端，即氣體體積變?yōu)閂0，壓強(qiáng)pA仍為p0，即等壓過程.,因?yàn)門1＝400Kp2＝1.2105Pa所以活塞能到達(dá)卡環(huán)處，封閉氣體壓強(qiáng)為1.5105Pa.,要會(huì)識(shí)別圖像反映的氣體狀態(tài)的變化特點(diǎn)，并且熟練進(jìn)行圖像的轉(zhuǎn)化，理解圖像的斜率、截距的物理意義.當(dāng)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(shí)，注意分段分析，要特別關(guān)注兩階段銜接點(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)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(xiàng)中，B→C連線不過原點(diǎn)，不是等容變化過程，A錯(cuò)誤；C項(xiàng)中，B→C體積減小，C錯(cuò)誤；B、D兩項(xiàng)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(shí)的體積為V0，試畫出對(duì)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(qǐng)畫出對(duì)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(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)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(jì)質(zhì)量的活塞封閉壓強(qiáng)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)樵瓉淼囊话耄缓髮⑵滓瞥鏊?，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(gè)過程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(外界大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa).,答案,解析,答案見解析圖,解析整個(gè)過程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化如圖所示,