高中物理 第八章 气体章末总结课件 新人教版选修33.ppt

第八章 章末总结 内容索引 知识网络 题型探究 达标检测 知识网络 气体 气体的状态参量 温度 t 温度是分子平均动能的标志 t t 体积 v 压强 p 由大量气体分子对容器壁的频繁碰撞产生 273 15k 气体 玻意耳定律 等温变化 气体实验定律 成立条件 表达式 等温线 p v图象 双曲线的一支 p 图象 查理定律 等容变化 成立条件 表达式 等容线 p t图象 盖 吕萨克定律 等压变化 成立条件 表达式 等压线 v t图象 m t一定 pv c 过原 点的倾斜直线 m v一定 m p一定 过原点的倾斜直线 过原点的倾斜直线 气体 理想气体的状态方程 理想气体 严格遵从气体实验定律的气体理想气体的特点 无分子势能 分子间无相互作用力理想气体状态方程的成立条件 方程 或 气体分子运动的特点气体温度的微观意义气体压强的微观意义对气体实验定律的微观解释 气体热现象的微观意义 m一定 题型探究 一 气体实验定律和理想气体状态方程的应用 1 玻意耳定律 查理定律 盖 吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在t恒定 v恒定 p恒定时的特例 2 正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键 求解压强的方法 1 在连通器内灵活选取等压面 由两侧压强相等列方程求气体压强 2 也可以把封闭气体的物体 如液柱 活塞 汽缸等 作为力学研究对象 分析受力情况 根据研究对象所处的不同状态 运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解 3 注意气体实验定律或理想气体状态方程只适用于一定质量的气体 对打气 抽气 灌气 漏气等变质量问题 巧妙地选取研究对象 使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题 例1如图1所示 一内壁光滑的汽缸固定于水平地面上 在距汽缸底部l1 54cm处有一固定于汽缸上的卡环 活塞与汽缸底部之间封闭着一定质量的理想气体 活塞在图示位置时封闭气体的温度t1 267 压强p1 1 5atm 设大气压强p0恒为1atm 汽缸导热性能良好 不计活塞的厚度 由于汽缸缓慢放热 活塞最终会左移到某一位置而平衡 求 图1 1 活塞刚要离开卡环处时封闭气体的温度 答案87 解析设活塞的面积为s0 活塞刚要离开卡环处时封闭气体的压强为p0 其温度设为t2 由查理定律有 即t2 360 273 87 解析 答案 2 封闭气体温度下降到t3 27 时活塞与汽缸底部之间的距离 解析 答案 答案45cm 解析由于t3 t2 所以气体温度从t2降至t3过程中 活塞等压向左缓慢移动 封闭气体的压强为1atm由盖 吕萨克定律有 例2如图2所示 内径均匀的弯曲玻璃管abcde两端开口ab cd段竖直 bc de段水平 ab 100cm bc 40cm cd 50cm de 60cm 在水平段de内有一长10cm的水银柱 其左端距d点10cm 在环境温度为300k时 保持bc段水平将玻璃管a端缓慢竖直向下插入水银槽中 使a端在水银面下10cm 已知大气压为75cmhg且保持不变 图2 1 若环境温度缓慢升高 求温度升高到多少k时 水银柱刚好全部溢出 答案360k 解析设玻璃管截面积为sa端插入水银槽后 水银柱向右移动10cm 解析 答案 2 若环境温度缓慢降低 求温度降低到多少k时 水银柱刚好全部进入cd段 答案208k 解析当液柱刚好全部进入cd管时 水银槽中的水银将沿ab管上升10cm封闭气体体积及压强v3 160scm3 p3 65cmhg 解析 答案 二 理想气体的图象问题 要会识别图象反映的气体状态的变化特点 并且熟练进行图象的转化 理解图象的斜率 截距的物理意义 当图象反映的气体状态变化过程不是单一过程 而是连续发生几种变化时 注意分段分析 要特别关注两阶段衔接点的状态 例3一定质量的理想气体的状态变化过程的p v图象如图3所示 其中a是初状态 b c是中间状态 a b是等温变化 如将上述变化过程改用p t图象和v t图象表示 则下列各图象中正确的是 图3 解析 答案 解析在p v图象中 由a b 气体经历的是等温变化过程 气体的体积增大 压强减小 由b c 气体经历的是等容变化过程 根据查理定律 pc pb 则tc tb 气体的压强增大 温度升高 由c a 气体经历的是等压变化过程 根据盖 吕萨克定律 vc va 则tc ta 气体的体积减小 温度降低 a项中 b c连线不过原点 不是等容变化过程 a错误 c项中 b c体积减小 c错误 b d两项符合全过程 综上所述 正确答案选b d 达标检测 1 气体实验定律的应用 如图4所示 粗细均匀的弯曲玻璃管a b两端开口 管内有一段水银柱 管内左侧水银面与管口a之间气柱长为la 40cm 解析 答案 图4 1 气柱的压强 答案80cmhg 解析插入水银槽后左管压强 p p0 2h 80cmhg 1 2 3 现将左管竖直插入水银槽中 稳定后管中左侧的水银面相对玻璃管下降了2cm 设被封闭的气体为理想气体 整个过程温度不变 已知大气压强p0 76cmhg 求 稳定后a端上方 解析 答案 2 气柱的长度 答案38cm 解析设玻璃管横截面积为s 由玻意耳定律得p0las pla s代入数据 解得la 38cm 1 2 3 2 气体实验定律的应用 容积为1l的烧瓶 在压强为1 0 105pa时 用塞子塞住 此时温度为27 当把它加热到127 时 塞子被打开了 稍过一会儿 重新把塞子塞好 塞子塞好时瓶内气体温度仍为127 压强为1 0 105pa 把 273 视作0k 求 1 塞子打开前 烧瓶内的最大压强 答案 解析 1 2 3 答案1 33 105pa 解析塞子打开前 选瓶中气体为研究对象初态有p1 1 0 105pa t1 300k末态气体压强设为p2 t2 400k由查理定律可得p2 p1 1 33 105pa 1 2 3 2 最终瓶内剩余气体的质量与原瓶内气体质量的比值 答案 解析 1 2 3 解析设瓶内原有气体体积为v 打开塞子后在温度为400k 压强为1 0 105pa时气体的体积为v 3 理想气体的图象问题 如图5甲所示 内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中 用不计质量的活塞封闭压强为1 0 105pa 体积为2 0 10 3m3的理想气体 现在活塞上方缓慢倒上沙子 使封闭气体的体积变为原来的一半 然后将汽缸移出水槽 缓慢加热 使气体温度变为127 1 2 3 图5 1 求汽缸内气体的最终体积 1 2 3 答案 解析 答案1 47 10 3m3 1 2 3 解析在活塞上方倒沙的全过程中