新教材同步辅导2023年高中物理第二章气体液体和固体第二节气体实验定律Ⅱ课件粤教版选择性必修第三册

第二章气体、液体和固体学习目标物理与STSE1．知道什么是等容变化，理解查理定律的内容和公式．(重点)2．掌握等容变化的p-T图线、物理意义并会应用．(重点、难点)3．知道什么是等压变化，理解盖吕萨克定律的内容和公式．(重点)4．掌握等压变化的V-T图线、物理意义并会应用(重点、难点)

知识点一查理定律1．等容变化．一定质量的气体在体积不变时压强随温度的变化．2．查理定律．(1)文字表述：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比．(3)图像：从图甲可以看出，在等容过程中，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系．但是，如果把图甲中的直线AB延长至与横轴相交，把交点当作坐标原点，建立新的坐标系(如图乙所示)，那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了．图乙坐标原点的意义为气体压强为0时，其温度为0K．可以证明，新坐标原点对应的温度就是0K．(4)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变．知识点二盖吕萨克定律1．等压变化．质量一定的气体，在压强不变的条件下，体积随温度的变化.2．盖吕萨克定律．(1)文字表述：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．(3)适用条件：①气体质量一定．②气体压强不变．(4)等压变化的图像：由V＝cT可知在V-T坐标系中，等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线．对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同．斜率越小，压强越大，如图所示，p2>

p1.(选填“>”或“<”)1．(多选)下列描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线不正确的是(

)解析：等容变化的过程的p-t图像在t轴上的交点坐标是(－273℃，0)，D正确．答案：ABC探究一盖吕萨克定律的理解和应用1．适用条件：气体的质量一定，压强不变且不太大(相对大气压强)，温度不太低(相对室温)．2．在摄氏温标下，盖-吕萨克定律的表述．【典例1】如图所示，气缸A中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，B上放一重物C，B与C的总重力为G，大气压为p0.当气缸内气体温度是20℃时，活塞与气缸底部距离为h1.当气缸内气体温度是100℃时，活塞与气缸底部的距离是多少？应用盖-吕萨克定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即某被封闭气体．(2)分析状态变化过程，明确初、末状态，确认在状态变化过程中气体的质量和压强保持不变．(3)分别找出初、末两状态的温度、体积．(4)根据盖吕萨克定律列方程求解．(5)分析所求结果是否合理．2.如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度．当容器水温是30刻度线时，空气柱长度为30cm；当水温是90刻度线时，空气柱的长度是36cm.则该同学测得的绝对零度相当于刻度线(

)A．－273 B．－270C．－268 D．－2713．(多选)如图所示，在一个圆柱形导热气缸中，用活塞封闭了一部分理想气体，活塞与气缸壁间是密封而光滑的．用一弹簧测力计挂在活塞上，将整个气缸悬挂在天花板上，当外界温度升高(大气压不变)时(

)A．弹簧测力计示数变大B．弹簧测力计示数不变C．气缸下降D．气缸内气体压强变大解析：弹簧测力计上的拉力跟气缸和活塞总重力相等，当气温升高时，不影响弹簧弹力大小，所以示数不变，故A错误，B正确；以气缸为研究对象可知，最终达到平衡时，气缸重力与气缸内压力之和等于大气压力，因为重力和大气压力均不变，所以气缸内压力不变，即气缸内气体压强不变，故D错误；温度升高，气体的体积膨胀，气缸下降，故C正确．答案：BC探究二查理定律的理解和应用1．对查理定律的理解．(1)查理定律是实验定律，是由法国科学家查理通过实验发现的．(2)适用条件：气体质量一定，体积不变，压强不太大(相对大气压强)，温度不太低(相对室温)．(3)一定质量的某种气体在体积不变的情况下，升高(或降低)相同的温度，所增加(或减小)的压强是相同的．文本1．查理定律的推论2．应用查理定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭的气体．(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：质量一定，体积不变．(3)确定初、末两个状态的温度、压强．(4)根据查理定律列式求解．(5)求解结果并分析、检验.4．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0℃升高到10℃时，其压强的增加量为Δp1，当它由100℃升高到110℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是(

)A．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶283(1)若在沙桶中逐渐加入沙子，求活塞刚接触卡环时沙桶(含沙)的总质量M；(2)若不在沙桶中加入沙子，对缸内气体缓慢加热，求气体的热力学温度T＝400K时的压强p.探究三p-T图像与V-T图像p-T图像与V-T图像的比较．不同点图像纵坐标压强p体积V斜率意义体积的倒数，斜率越大，体积越小，V4<V3<V2<V1压强的倒数，斜率越大，压强越小，p4<p3<p2<p1相同点(1)都是一条通过原点的倾斜直线；(2)横坐标都是热力学温度T；(3)都是斜率越大，气体的另外一个状态参量越小►特别提醒

对于p-T图像与V-T图像的注意事项(1)首先要明确是p-T图像还是V-T图像．(2)不是热力学温标的先转换为热力学温标．(3)解决问题时要将图像与实际情况相结合．【典例3】如图所示为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图像，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是(

)A．TA<TB，TB<TC

B．TA>TB，TB＝TCC．TA>TB，TB<TC D．TA＝TB，TB>TC6.(多选)如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程不相符合的是(

)

A

B

C

D解析：由于密闭气体与外界温度相同，保持不变，是等温变化，选项A表示等容过程，A错误；选项B表示等压变化，B错误；选项C表示温度发生变化，C错误；选项D表示等温变化，故D正确．答案：ABC7.如图所示为0.3mol的某种气体的压强和温度关系的p-t图线．p0表示1个标准大气压，则在状态B时气体的体积为(

)A．5.6L B．3.2LC．1.2L D．8.4L8．(多选)如图所示，图甲、图乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是(

)A．图甲是等压线，图乙是等容线B．图乙中p-t线与t轴交点对应的温度是－273.15℃，而图甲中V-t线与t轴的交点不一定是－273.15℃C．由图乙可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系D．图乙表明温度每升高1℃，压强增加相同，但图甲表明随温度的升高压强不变解析：由查理定律p＝cT＝c(t＋273.15)及盖吕萨克定律V＝cT＝c(t