高中物理 第八章 气体 课时2 气体的等容变化和等压变化课件 新人教版选修33.pptVIP

第八章 气体 目标定位 1 掌握查理定律和盖 吕萨克定律的内容 表达式及适用条件 2 会用气体变化规律解决实际问题 3 理解p t图象与v t图象的物理意义 学案2气体的等容变化和等压变化 知识探究 自我检测 一 气体的等容变化 打足气的自行车在烈日下曝晒 常常会爆胎 原因是什么 答案车胎在烈日下曝晒 胎内的气体温度升高 气体的压强增大 把车胎胀破 问题设计 知识探究 体积 正比 要点提炼 ct 质量 4 从上图可以看出 p t图象 或p t图象 为一次函数图象 由此我们可以得出一个重要推论 一定质量的气体 从初状态 p t 开始发生等容变化 其压强的变化量 p与热力学温度的变化量 t之间的关系为 3 等容线 p t图象和p t图象分别如图1甲 乙所示 图1 延伸思考 图1中斜率的不同能够说明什么问题 答案斜率与体积成反比 斜率越大 体积越小 二 气体的等压变化 1 等压变化 一定质量的某种气体 在压强不变时 体积随温度的变化叫做等压变化 2 盖 吕萨克定律 1 内容 一定质量的某种气体 在压强不变的情况下 其体积v与热力学温度t成 正比 问题设计 ct 图2 质量 压强 4 从上图可以看出 v t图象 或v t图象 为一次函数图象 由此我们可以得出一个重要推论 一定质量的气体从初状态 v t 开始发生等压变化 其体积的变化量 v与热力学温度的变化量 t之间的关系为 图2中斜率的不同能够说明什么问题 答案斜率与压强成反比 斜率越大 压强越小 延伸思考 典例精析 一 查理定律的应用 例1气体温度计结构如图3所示 玻璃测温泡a内充有气体 通过细玻璃管b和水银压强计相连 开始时a处于冰水混合物中 左管c中水银面在o点处 右管d中水银面高出o点h1 14cm 后将a放入待测恒温槽中 上下移动d 使c中水银面仍在o点处 测得d中水银面高出o点h2 44cm 求恒温槽的温度 已知外界大气压为1个标准大气压 1个标准大气压相当于76cmhg 图3 二 盖 吕萨克定律的应用 例2如图4所示 一端开口的钢制圆筒 在开口端上面放一活塞 活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计 现将其开口端向下 竖直缓慢地放入7 的水中 在筒底与水面相平时 恰好静止在水中 这时筒内气柱长为14cm 当水温升高到27 时 钢筒露出水面的高度为多少 筒的厚度不计 图4 三 p t图象与v t图象的应用 例3图5甲是一定质量的气体由状态a经过状态b变为状态c的v t图象 已知气体在状态a时的压强是1 5 105pa 图5 1 根据图象提供的信息 计算图中ta的值 答案200k 2 请在图乙坐标系中 作出由状态a经过状态b变为状态c的p t图象 并在图线相应位置上标出字母a b c 如果需要计算才能确定有关坐标值 请写出计算过程 则可画出由状态a b c的p t图象如图所示 针对训练一定质量的气体的状态经历了如图6所示的ab bc cd da四个过程 其中bc的延长线通过原点 cd垂直于ab且与水平轴平行 da与bc平行 则气体体积在 图6 a ab过程中不断增加b bc过程中保持不变c cd过程中不断增加d da过程中保持不变 解析首先 因为bc的延长线通过原点 所以bc是等容线 即气体体积在bc过程中保持不变 b正确 ab是等温线 压强减小则体积增大 a正确 cd是等压线 温度降低则体积减小 c错误 如图所示 连接ao交cd于e 则ae是等容线 即va ve 因为vd ve 所以vd va 所以da过程中气体体积不是保持不变 d错误 答案ab 自我检测 1 查理定律的应用 一定质量的气体 在体积不变的条件下 温度由0 升高到10 时 其压强的增量为 p1 当它由100 升高到110 时 所增压强为 p2 则 p1与 p2之比是 a 10 1b 373 273c 1 1d 383 283 1 2 3 4 1 2 3 4 2 p t图象的考查 如图7所示 是一定质量的气体的三种变化过程 下列四种解释中 说法正确的是 1 2 3 4 图7 a a d过程气体体积增加b b d过程气体体积不变c c d过程气体体积增加d a d过程气体体积减小 解析在p t图象中等容线是延长线过原点的直线 且体积越大 直线的斜率越小 因此 a状态对应的体积最小 c状态对应的体积最大 b d状态对应的体积相等 故a b正确 答案ab 1 2 3 4 3 盖 吕萨克定律的应用 如图8所示 气缸中封闭着温度为100 的空气 一重物用轻质绳索经光滑滑轮跟缸中活塞相连接 重物和活塞都处于平衡状态 这时活塞离气缸底的高度为10cm 如果缸内空气温度变为0 重物将上升多少厘米 绳索足够长 结果保留三位有效数字 1 2 3 4 图8 解析这是一个等压变化过程 设活塞的横截面积为s 初状态 t1 273 100 k 373k v1 10s末状态 t2 273k v2 ls 1 2 3 4 重物上升高度为10cm 7 32cm 2 68cm 答案2 68cm 1 2 3