新步步高2014-2015學(xué)年高二物理人教版選修3-3課件：8.2 氣體等容變化和等壓變化 課件

1、1.掌握查理定律和蓋掌握查理定律和蓋呂薩克定律的內(nèi)容、表達(dá)式及呂薩克定律的內(nèi)容、表達(dá)式及 適用條件適用條件.2.會用氣體變化規(guī)律解決實(shí)際問題會用氣體變化規(guī)律解決實(shí)際問題.3.理解理解pT圖象與圖象與VT圖象的物理意義圖象的物理意義 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)定位學(xué)習(xí)探究區(qū)一、氣體的等容變化一、氣體的等容變化二、氣體的等壓變化二、氣體的等壓變化一、氣體的等容變化打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會爆胎，原因是什么？打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會爆胎，原因是什么？ 問題設(shè)計(jì)問題設(shè)計(jì)返回返回答案車胎在烈日下曝曬，胎內(nèi)的氣體溫度升高，氣體的壓強(qiáng)增大，把車胎脹破 要點(diǎn)提煉要點(diǎn)提煉返回返回一、氣體的等容變化1

2、等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在 不變時，壓強(qiáng)隨不變時，壓強(qiáng)隨溫度的變化叫做等容變化溫度的變化叫做等容變化2查理定律查理定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度與熱力學(xué)溫度T成成 (填填“正比正比”或或“反比反比”)(2)表達(dá)式：表達(dá)式：p 或或 .(3)適用條件：氣體的適用條件：氣體的 和和 不變不變體積體積正比正比CT質(zhì)量質(zhì)量體積體積返回返回一、氣體的等容變化3等容線：等容線：pT圖象和圖象和pt圖象分別如圖圖象分別如圖1甲、乙所示甲、乙所示圖圖1返回返回一、氣體的等容變化4

3、從上圖可以看出：從上圖可以看出：pT圖象圖象(或或pt圖象圖象)為一次函數(shù)圖象，為一次函數(shù)圖象，由此我們可以得出一個重要推論：一定質(zhì)量的氣體，從初狀態(tài)由此我們可以得出一個重要推論：一定質(zhì)量的氣體，從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強(qiáng)的變化量開始發(fā)生等容變化，其壓強(qiáng)的變化量p與熱力學(xué)溫度的與熱力學(xué)溫度的變化量變化量T之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為：返回返回一、氣體的等容變化 延伸思考延伸思考圖圖1中斜率的不同能夠說明什么問題？中斜率的不同能夠說明什么問題？答案答案斜率與體積成反比，斜率越大，體積越小斜率與體積成反比，斜率越大，體積越小二、氣體的等壓變化1等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變

4、時，體積隨等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時，體積隨溫度的變化叫做等壓變化溫度的變化叫做等壓變化2蓋蓋呂薩克定律呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積積V與熱力學(xué)溫度與熱力學(xué)溫度T成成 (2)表達(dá)式：表達(dá)式：V 或或 .(3)適用條件：氣體的適用條件：氣體的 和和 不變不變 要點(diǎn)提煉要點(diǎn)提煉返回返回CT正比正比質(zhì)量質(zhì)量壓強(qiáng)壓強(qiáng)二、氣體的等壓變化3等壓線：等壓線：VT圖象和圖象和Vt圖象分別如圖圖象分別如圖2甲、乙所示甲、乙所示返回返回圖圖2二、氣體的等壓變化4從上圖可以看出：從上圖可以看出：VT圖象圖象(或

5、或Vt圖象圖象)為一次函數(shù)圖象，為一次函數(shù)圖象，由此我們可以得出一個重要推論：一定質(zhì)量的氣體從初狀態(tài)由此我們可以得出一個重要推論：一定質(zhì)量的氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量V與熱力學(xué)溫度的變與熱力學(xué)溫度的變化量化量T之間的關(guān)系為之間的關(guān)系為返回返回二、氣體的等壓變化返回返回 延伸思考延伸思考圖圖2中斜率的不同能夠說明什么問題？中斜率的不同能夠說明什么問題？答案答案斜率與壓強(qiáng)成反比，斜率越大，壓強(qiáng)越小斜率與壓強(qiáng)成反比，斜率越大，壓強(qiáng)越小【例【例1】 氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示玻璃測溫所示玻璃測溫泡泡A內(nèi)充有氣體，通過細(xì)玻璃管內(nèi)

6、充有氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連開始時連開始時A處于冰水混合物中，左管處于冰水混合物中，左管C中水銀面中水銀面在在O點(diǎn)處，右管點(diǎn)處，右管D中水銀面高出中水銀面高出O點(diǎn)點(diǎn)h114 cm，后將，后將A放入待放入待測恒溫槽中，上下移動測恒溫槽中，上下移動D，使，使C中水銀面仍在中水銀面仍在O點(diǎn)處，測得點(diǎn)處，測得D中水銀面高出中水銀面高出O點(diǎn)點(diǎn)h244 cm.求恒溫槽的溫度求恒溫槽的溫度(已知外界大氣壓已知外界大氣壓為為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76 cmHg)一、查理定律的應(yīng)用一、查理定律的應(yīng)用典例精析返回返回圖圖3答案答案364 K(或或

7、91 )典例精析返回返回解析解析設(shè)恒溫槽的溫度為設(shè)恒溫槽的溫度為T2，由題意知，由題意知T1273 KA內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律得 p1p0ph1p2p0ph2聯(lián)立聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得式，代入數(shù)據(jù)得T2364 K(或或91 )一、查理定律的應(yīng)用一、查理定律的應(yīng)用二、蓋二、蓋呂薩克定律的應(yīng)用呂薩克定律的應(yīng)用典例精析返回返回【例【例2】 一定質(zhì)量的空氣，一定質(zhì)量的空氣，27 時的體積為時的體積為1.0102 m3，在，在壓強(qiáng)不變的情況下，溫度升高壓強(qiáng)不變的情況下，溫度升高100 時體積是多大？時體積是多大？解析解析一定質(zhì)量的空氣，在等壓變化過程中，可以運(yùn)用蓋

8、一定質(zhì)量的空氣，在等壓變化過程中，可以運(yùn)用蓋呂薩克定律進(jìn)行求解空氣的初、末狀態(tài)參量分別為呂薩克定律進(jìn)行求解空氣的初、末狀態(tài)參量分別為初狀態(tài)：初狀態(tài)：T1(27327) K300 K，V11.0102 m3；末狀態(tài)：末狀態(tài)：T2(27327100) K400 K.二、蓋二、蓋呂薩克定律的應(yīng)用呂薩克定律的應(yīng)用典例精析返回返回答案答案1.33102 m3三、三、pT圖象與圖象與VT圖象的應(yīng)用圖象的應(yīng)用典例精析返回返回【例例3】 圖圖4甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋钭優(yōu)闋顟B(tài)態(tài)C的的VT圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是時的壓強(qiáng)是1.5105

9、 Pa. 圖圖4三、三、pT圖象與圖象與VT圖象的應(yīng)用圖象的應(yīng)用典例精析返回返回(1)根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中TA的值的值三、三、pT圖象與圖象與VT圖象的應(yīng)用圖象的應(yīng)用典例精析返回返回(2)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)請?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)變?yōu)闋顟B(tài)C的的pT圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C，如果需，如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計(jì)算過程要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計(jì)算過程三、三、pT圖象與圖象與VT圖象的應(yīng)用圖象的應(yīng)用典例精析返回返回針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)經(jīng)歷

10、了如圖一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖5所示的所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中四個過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于垂直于ab且且與水平軸平行，與水平軸平行，da與與bc平行，則氣體體積在平行，則氣體體積在()Aab過程中不斷增加過程中不斷增加Bbc過程中保持不變過程中保持不變Ccd過程中不斷增加過程中不斷增加Dda過程中保持不變過程中保持不變圖圖5三、三、pT圖象與圖象與VT圖象的應(yīng)用圖象的應(yīng)用典例精析返回返回解析解析首先，因?yàn)槭紫?，因?yàn)閎c的延長線通過原點(diǎn)，所以的延長線通過原點(diǎn)，所以bc是是等容線，即氣體體積在等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，過程中

11、保持不變，B正確；正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，A正確；正確；cd是是等壓線，溫度降低則體積減小，等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤；如圖所示，連接錯誤；如圖所示，連接aO交交cd于于e，則，則ae是等容線，即是等容線，即VaVe，因?yàn)椋驗(yàn)閂dVe，所以，所以VdV2CV1V2 D無法確定無法確定1234答案答案A12344(Vt圖象的考查圖象的考查)一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時，其一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時，其Vt圖象圖象如圖如圖7所示，若保持氣體質(zhì)量不變，而改變氣體的壓強(qiáng)，再讓氣體所示，若保持氣體質(zhì)量不變，而改變氣體的壓強(qiáng)，再讓氣體做等壓變化，則其等壓線與原來相比，下列可能正確的是做等壓變化，則其等壓線與原來相比，下列可能正確的是()A等壓線與等壓線與V軸之間夾角變小軸之間夾角變小B等壓線與等壓線與V軸之間夾角變大軸之間夾角變大C等壓線與等壓線與t軸交點(diǎn)的位置不變軸交點(diǎn)的位置不變D等壓線與等壓線與t軸交點(diǎn)的位置一定改變軸交點(diǎn)的位置一定改變圖圖71234解析解析對于一定質(zhì)量氣體的