高三物理選修3-3學(xué)案

志向氣體的狀態(tài)方程、氣體熱現(xiàn)象的微觀意義[學(xué)習(xí)目標(biāo)]精確理解志向氣體這個物理模型。會推導(dǎo)志向氣體的狀態(tài)方程，并能夠應(yīng)用志向氣體狀態(tài)方程求解相應(yīng)的題目和說明相關(guān)的現(xiàn)象。了解統(tǒng)計規(guī)律及其在科學(xué)探討和社會生活中的作用。知道分子運動的特點，駕馭溫度的微觀定義。駕馭壓強、試驗定律的微觀說明。[自主學(xué)習(xí)]志向氣體為了探討問題的便利，可以設(shè)想一種氣體，在任何，我們把這樣的氣體叫做志向氣體。志向氣體是不存在的，它是實際氣體在肯定程度的近似，是一種志向化的模型。志向氣體分子間，除碰撞外無其它作用力，從能量上看，肯定質(zhì)量的志向氣體的內(nèi)能完全由確定。志向氣體的狀態(tài)方程內(nèi)容：肯定質(zhì)量的志向氣體在從一個狀態(tài)變到另一個狀態(tài)時，盡管P、V、T都可能變更，但是壓強跟體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。方程：，。推導(dǎo)：（兩種方法）推論（1）肯定質(zhì)量的志向氣體當(dāng)狀態(tài)變更過程中三個狀態(tài)參量保持某一個參量不變時，就可以從志向氣體狀態(tài)方程分別得到（2）依據(jù)氣體的密度ρ=m/V，可以得到氣體的密度公式5、適用條件6、留意方程中各物理量的單位，溫度必需用，公式兩邊中P和V單位必需，但不肯定是國際單位。氣體分子運動的特點1、從微觀的角度看，物體的熱現(xiàn)象是由的熱運動所確定的，盡管個別分子的運動有它的不確定性，但大量分子的運動狀況會遵守肯定的。2、分子做無規(guī)則的運動，速率有大有小，由于分子間頻繁碰撞，速率又將發(fā)生變更，但分子的速率都呈現(xiàn)的規(guī)律分布。這種分子整體所體現(xiàn)出來的規(guī)律叫統(tǒng)計規(guī)律。3、氣體分子運動的特點（1）分子的運動雜亂無章，在某一時刻，向著運動的分子都有，而且向各個方向運動的氣體分子數(shù)目都。（2）氣體分子速率分布表現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律。溫度上升時，速率大的分子數(shù)目，速率小的分子數(shù)目，分子的平均速率。4、溫度是的標(biāo)記。用公式表示為。四、氣體壓強的微觀意義1、氣體的壓強是而產(chǎn)生的。氣體壓強等于大量氣體分子作用在器壁。2、影響氣體壓強的兩個因素：，。從兩個因素中可見肯定質(zhì)量的氣體的壓強與，兩個參量有關(guān)。五、對氣體試驗定律的微觀說明1、肯定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是的，在這種狀況下，體積減小時，分子的，氣體的壓強就這就是玻意耳定律的微觀說明。2、這就是查理定律的微觀說明。3、是蓋·呂薩克定律的微觀說明。圖8—圖8—23100200400dbO1234P/×1.01×105Paac300T/K如圖8—23所示，肯定質(zhì)量的志向氣體在不同體積時的兩條等容線，a、b、c、d表示四個不同狀態(tài)，則（）A．氣體由狀態(tài)a變到狀態(tài)c，其內(nèi)能削減，肯定向外界放出了熱量B．氣體由狀態(tài)a變到狀態(tài)d，其內(nèi)能增加，肯定向外界汲取了熱量C．氣體由狀態(tài)d變到狀態(tài)b，其內(nèi)能增加，肯定向外界汲取了熱量D．氣體由狀態(tài)b變到狀態(tài)a，其內(nèi)能削減，肯定向外界放出了熱量如圖8—24所示，粗細(xì)勻稱一端封閉一端開口的U形玻璃管，當(dāng)t1=310C，大氣壓強P0=76cmHg時，兩管水銀面相平，這時左管被封閉的氣柱長L1=當(dāng)溫度t2多少時，左管氣柱L2為9cm?圖8—23L當(dāng)溫度達(dá)到上問中的溫度t2圖8—23L關(guān)于溫度的概念，下列說法中正確的是（）溫度是分子平均動能的標(biāo)記，物體溫度越高，則物體的分子的平均動能大物體的溫度高，則物體每一個分子的動能都大某物體內(nèi)能增大時，其溫度肯定上升甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體大有關(guān)氣體的壓強，下列說法正確的是（）氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強肯定增大氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強肯定增大氣體分子的平均動能增大，則氣體的壓強肯定增大氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強有可能減小以查理定律為例，用分子動理論從微觀的角度作出說明[針對訓(xùn)練]如圖8—24所示，表示肯定質(zhì)量的志向氣體沿從a到b到c到d再到a的方向發(fā)生狀態(tài)變更的過程，則該氣體壓強變更狀況是（）圖8—圖8—24cbOTVad從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強增大，內(nèi)能減小從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強增大，內(nèi)能增大從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強不變，內(nèi)能增大鋼筒內(nèi)裝有3kg氣體，當(dāng)溫度是－230C時，壓強為4atm，假如用掉1kg后，溫度上升到下列哪些量是由大量分子熱運動的整體表現(xiàn)所確定的（）A、壓強B、溫度C、分子密度D、分子的平均速率4、對肯定質(zhì)量的志向氣體，下列說法正確的是（）A、體積不變，壓強增大時，氣體分子的平均動能肯定增大B、溫度不變，壓強減小時，氣體的密度肯定減小C、壓強不變，溫度降低時，氣體的密度肯定減小D、溫度上升，壓強和體積都可能不變圖8—圖8—25玻璃管升溫時液柱的移動方向。[實力訓(xùn)練]分子運動的特點是（）分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空間里自由移動分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運動分子沿各個方向運動的機會均等分子的速率分布毫無規(guī)律2、下面關(guān)于溫度的敘述正確的是（）A、溫度是表示物體冷熱程度的物理量B、兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個共同的性質(zhì)——溫度相同C、溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)記D、溫度的凹凸確定了分子熱運動的猛烈程度3、下面關(guān)于氣體壓強的說法正確的是（）A、氣體對器壁產(chǎn)生的壓強是由于大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產(chǎn)生的B、氣體對器壁產(chǎn)生的壓強等于作用在器壁單位面積上的平均作用力C、從微觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能和分子密集程度有關(guān)D、從宏觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體的溫度和體積有關(guān)4、對于志向氣體下列哪些說法是不正確的（）A、志向氣體是嚴(yán)格遵守氣體試驗定律的氣體模型B、志向氣體的分子間沒有分子力C、志向氣體是一種志向模型，沒有實際意義D、實際氣體在溫度不太低，壓強不太大的狀況下，可當(dāng)成志向氣體5、肯定質(zhì)量的志向氣體，從狀態(tài)P1、V1、T1變更到狀態(tài)P2、V2、T2。下述過程不行能的是（）A、P2＞P1，V2＞V1，T2＞T1B、P2＞P1，V2＞V1，T2＜T1C、P2＞P1，V2＜V1，T2＞T1D、P2＞P1，V2＜V1，T2＜T1題號12345答案6、密封的體積為2L的志向氣體，壓強為2atm，溫度為270C7、用活塞氣筒向一個容積為V的容器內(nèi)打氣，每次能把體積為V0、壓強為P0的空氣打入容器內(nèi)。若容器內(nèi)原有空氣的壓強為P0，打氣過程中溫度不變，則打了n次后容器內(nèi)氣體的壓強為8、在溫度為00C、壓強為1.0×105Pa的狀態(tài)下，1L空氣的質(zhì)量是1.29g，當(dāng)溫度為1000C、壓強等于2.0×109、為了測定湖的深度，將一根試管開口向下緩緩壓至湖底，測得進(jìn)入管中的水的高度為管長的3/4，湖底水溫為4°C，湖面水溫為10、某房間的容積為20m3，在溫度為170C，大氣壓強為74cmHg，室內(nèi)空氣質(zhì)量為25Kg志向氣體的狀態(tài)方程氣體熱現(xiàn)象的微觀意義參考答案[自主學(xué)習(xí)]一、志向氣體1.溫度、任何壓強下都遵從氣體試驗定律3、溫度二、志向氣體狀態(tài)方程2、PV/T=C，P1V1/T1=P2V2T23、略4、（1）玻意耳定律，查理定律，蓋·呂薩克定律（2）P1/T1ρ1=P2/T2ρ25、志向氣體，肯定質(zhì)量6、熱力學(xué)溫度，統(tǒng)一三、氣體分子運動的特點1、大量氣體分子，統(tǒng)計規(guī)律2、中間多兩頭少3、（1）任何一個方向，相等（2）增加，削減，增大4、分子平均動能，T=aK四、氣體壓強的微觀意義1、大量氣體分子頻繁持續(xù)地碰撞器壁，單位面積上的平均作用力2、氣體分子的平均動能，單位體積內(nèi)的分子數(shù)，溫度，體積五、對氣體試驗定律的微觀說明1、肯定，分子的密集程度增大，增大2、肯定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時，分子密集程度保持不變，在這種狀況下，溫度上升，分子平均動能增大，氣體的壓強就增大3、肯定質(zhì)量的氣體，溫度上升時，分子平均動能增大，只有氣體的體積同時增大，使分子的密集程度減小，才能保持壓強不變[典型例題]1、B、D2、（1）78℃（2）11.75cm3、A4、D5、略[針對練習(xí)]1、A、C2、3.2atm3、A、B、D4、A、B5、略[實力訓(xùn)練]1、A、B、C2、A、B、C、D3、A、B、C、D4、A、C5、B6、432K7、P0（1+nV0/V）8、530L9、30.13m10、24.8Kg志向氣體的狀態(tài)方程氣體熱現(xiàn)象的微觀意義參考答案[自主學(xué)習(xí)]一、志向氣體1.溫度、任何壓強下都遵從氣體試驗定律3、溫度二、志向氣體狀態(tài)方程2、PV/T=C，P1V1/T1=P2V2T23、略4、（1）玻意耳定律，查理定律，蓋·呂薩克定律（2）P1/T1ρ1=P2/T2ρ25、志向氣體，肯定質(zhì)量6、熱力學(xué)溫度，統(tǒng)一三、氣體分子運動的特點1、大量氣體分子，統(tǒng)計規(guī)律2、中間多兩頭少3、（1）任何一個方向，相等（2）增加，削減，增大4、分子平均動能，T=aK四、氣體壓強的微觀意義1、大量氣體分子頻繁持續(xù)地碰撞器壁，單位面積上的平均作用力2、氣體分子的平均動能，單位體積內(nèi)的分子數(shù)，溫度，體積五、對氣體試驗定律的微觀說明1、肯定，分子的密集程度增大，增大2、肯定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時，分子密集程度保持不變，在這種狀況下，溫度上升，分子平均動能增大，氣體的壓強就增大3、肯定質(zhì)量的氣體，溫度上升時，分子