高考物理一轮总复习 第2章 第3节 气体实验定律及状态方程的应用课件 鲁科版选修33.ppt

热点突破 气体实验定律及状态方程的应用 1 热点透析 2 典例剖析 3 规律方法 4 跟踪训练 选修3 3热学 5 真题演练 一 热点透析 1 热点透析 1 理想气体 1 理想气体 在任何温度 任何压强下都遵从气体实验定律的气体 理想气体是一种经科学的抽象而建立的理想化模型 实际上不存在 实际气体特别是那些不易液化的气体在压强不太大 温度不太低时都可当做理想气体来处理 2 一定质量的理想气体状态方程 2 三个实验定律比较 易错辨析 解答气体问题的基本思路 理想气体实验定律的微观解释 1 等温变化一定质量的气体 温度保持不变时 分子的平均动能一定 在这种情况下 体积减小时 分子的密集程度增大 气体的压强增大 2 等容变化一定质量的气体 体积保持不变时 分子的密集程度保持不变 在这种情况下 温度升高时 分子的平均动能增大 气体的压强增大 3 等压变化一定质量的气体 温度升高时 分子的平均动能增大 只有气体的体积同时增大 使分子的密集程度减小 才能保持压强不变 二 典例剖析 2 典例剖析 例3 2014 新课标全国卷 33 2 一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内 气缸壁导热良好 活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动 开始时气体压强为p 活塞下表面相对于气缸底部的高度为h 外界的温度为t0 现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面 沙子倒完时 活塞下降了h 4 若此后外界的温度变为t 求重新达到平衡后气体的体积 已知外界大气的压强始终保持不变 重力加速度大小为g 转解析 h 4 转原题 1 活塞下推前 下部封闭气体的p t v各怎样 审题设疑 2 活塞下推后 下部封闭气体的状态量又如何 其中与下部封闭气柱长度有关联的有哪些量 与其压强有关联的有哪些量 备选 如图 一上端开口 下端封闭的细长玻璃管竖直放置 玻璃管的下部封有长l1 25 0cm的空气柱 中间有一段长l2 25 0cm的水银柱 上部空气柱的长度l3 40 0cm 已知大气压强为p0 75 0cmhg 现将一活塞 图中未画出 从玻璃管开口处缓缓往下推 使管下部空气柱长度变为l1 20 0cm 假设活塞下推过程中没有漏气 求活塞下推的距离 3 下部封闭气体在状态变化过程中 遵从什么物理规律 转解析 转原题 三 规律方法 3 规律方法 1 阶段性 弄清一个物理过程分为哪几个阶段 2 联系性 找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的 3 规律性 明确哪个阶段应遵循什么实验定律 变式训练3 2015 海南单科 15 2 如图示 一底面积为s 内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上 开口向上 内有两个质量均为m的相同活塞a和b 在a与b之间 b与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体 平衡时体积均为v 已知容器内气体温度始终不变 重力加速度大小为g 外界大气压强为p0 现假设活塞b发生缓慢漏气 致使b最终与容器底面接触 求活塞a移动的距离 转解析 转原题 四 跟踪训练 4 跟踪训练 跟踪训练 多选 封闭在气缸内一定质量的理想气体 如果保持气体体积不变 当温度升高时 以下说法正确的是 a 气体的密度增大b 气体的压强增大c 气体分子的平均动能减小d 每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 解析由理想气体状态方程可知 当体积不变时 p t 常数 t升高时 压强增大 b正确 由于质量不变 体积不变 分子密度不变 而温度升高 分子的平均动能增大 所以单位时间内气体分子对单位面积容器壁撞击次数增多 d对 a c错 答案bd 解析显隐 跟踪训练 多选 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是 a 一定量100 的水变成100 的水蒸气 其分子之间的势能增加b 对于一定量的气体 如果压强不变 体积增大 那么它一定从外界吸热c 如果气体分子总数不变 而气体温度升高 气体分子的平均动能增大 因此压强必然增大d 一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和e 如果气体温度升高 那么所有分子的运动速率都增大 解析一定量100 的水变成100 的水蒸气 需吸收一定热量 其内能增加 而分子个数 温度均未变 表明其分子势能增加 a对 气体的压强与气体分子密度和分子的平均速率有关 整体的体积增大 气体分子密度减小 要保证其压强不变 气体分子的平均速率要增大 即要吸收热量 升高温度 b对 对于一定量的气体 温度升高 分子的平均速率变大 但若气体体积增加得更多 气体的压强可能会降低 c错 根据内能的定义可知 d对 气体温度升高 分子运动的平均速率肯定会增大 但并不是所有分子的运动速率都增大 e错 答案abd 解析显隐 跟踪训练 一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内 初始时气体体积为3 0 10 3m3 用dis实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300k和1 0 105pa 推动活塞压缩气体 稳定后测得气体的温度和压强分别为320k和1 6 105pa 1 求此时气体的体积 2 保持温度不变 缓慢改变作用在活塞上的力 使气体压强变为8 0 104pa 求此时气体的体积 转解析 转原题 跟踪训练 如图示 气缸长l 1m 固定在水平面上 气缸中有横截面积s 100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体 当温度t 27 大气压强p0 1 105pa时 气柱长l0 0 4m 现缓慢拉动活塞 拉力最大值f 500n 1 温度保持不变 能否将活塞从气缸中拉出 2 要使活塞从气缸中拉出 气缸中气体温度至少为多少摄氏度 转解析 转原题 五 真题演练 5 真题演练 真题 2012 课标全国卷 如图所示 由u形管和细管连接的玻璃泡a b和c浸泡在温度均在0 的水槽中 b的容积是a的3倍 阀门s将a和b两部分隔开 a内为真空 b和c内都充有气体 u形管内左边水银柱比右边的低60mm 打开阀门s 整个系统稳定后 u形管内左右水银柱高度相等 假