鲁科版选修33 第5章 热力学定律 习题课　气体实验定律的综合应用 课件（28张）.ppt

高中物理 选修3 3 鲁科版 习题课气体实验定律的综合应用 目标定位 1 熟练掌握气体三定律及各种气体图象的应用 2 会用假设法判断液柱 或活塞 的移动问题 3 会解变质量问题 温度 反比 pv c p1v1 p2v2 体积 正比 压强 正比 一 气体实验定律与气体图象1 一定质量的理想气体的各种图象 2 气体实验定律与一般状态变化图象基本方法 化 一般 为 特殊 如图1是一定质量的某种理想气体的状态变化过程a b c a 图1 在v t图线上 等压线是一簇延长线过原点的直线 过a b c三点作三条等压线分别表示三个等压过程pa pb pc 即pa pb pc 所以a b压强增大 温度降低 体积缩小 b c温度升高 体积减小 压强增大 c a温度降低 体积增大 压强减小 例1 一定质量的某种气体的p t图象如图2所示 在从状态a变到状态b的过程中 体积 a 一定不变b 一定减小c 一定增大d 不能判定怎样变化答案d 图2 针对训练1如图3所示 a b两点代表一定质量某种气体的两个不同的状态 状态a的温度为ta 状态b的温度为tb 由图可知 a ta 2tbb tb 4tac tb 6tad tb 8ta答案c 图3 二 假设法在判断液柱 或活塞 的移动问题上应用此类问题的特点是 当气体的状态参量p v t都发生变化时 直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难 通常先进行气体状态的假设 然后应用查理定律可以简单地求解 其一般思路为 1 假设液柱或活塞不发生移动 两部分气体均做等容变化 例2 如图4所示 两端封闭 粗细均匀 竖直放置的玻璃管内 有一长为h的水银柱 将管内气体分为两部分 已知l2 2l1 若使两部分气体同时升高相同的温度 管内水银柱将如何运动 设原来温度相同 答案水银柱上移解析水银柱原来处于平衡状态 所受合外力为零 即此时两部分气体的压强差 p p1 p2 h 温度升高后 两部分气体的压强都增大 若 p1 p2 水银柱所受合外力方向向上 应向上移动 若 p1 p2 水银柱向下移动 若 p1 p2 水银柱不动 所以判断水银柱怎样移动 就是分析其合力方向 即判断两部分气体的压强哪一个增大得多 图4 借题发挥同一问题可从不同角度考虑 用不同方法求解 培养同学们的发散思维能力 此类问题中 如果是气体温度降低 则 t为负值 p亦为负值 表示气体压强减小 那么降温后水银柱应该向压强减小得多的一方移动 针对训练2如图所示 四支两端封闭 粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开 按图中标明的条件 当玻璃管水平放置时 水银柱处于静止状态 如果管内两端的空气都升高相同的温度 则水银柱向左移动的是 三 变质量问题分析变质量问题时 可以通过巧妙选择合适的研究对象 使这类问题转化为定质量的气体问题 用理想气体状态方程求解 1 打气问题向球 轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题 只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象 就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题 2 抽气问题从容器内抽气的过程中 容器内的气体质量不断减小 这属于变质量问题 分析时 将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象 质量不变 故抽气过程可看做是等温膨胀的过程 例3 氧气瓶的容积是40l 其中氧气的压强是130atm 规定瓶内氧气压强降到10at