高中物理第八章氣體第2節(jié)氣體的等容變化和等壓變化課件新人教版選修3-

第八章氣體第二節(jié)氣體的等容變化和等壓變化【素養(yǎng)目標(biāo)定位】※※掌握氣體的等容變化、查理定律※※掌握氣體的等壓變化、蓋·呂薩克定律【素養(yǎng)思維脈絡(luò)】課前預(yù)習(xí)反饋知識(shí)點(diǎn)11．等容變化一定質(zhì)量的某種氣體在____________時(shí)壓強(qiáng)隨溫度的變化叫作等容變化。2．查理定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在____________的情況下，它的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成______比。氣體的等容變化體積不變

體積不變

正

3．等容過(guò)程的p－T和p－t圖象圖象說(shuō)明：(1)等容變化的p－T圖象是延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且V1______V2，即體積越大，斜率越______。(2)等容變化的p－t圖象是延長(zhǎng)線過(guò)橫軸_____________℃的傾斜直線，如圖乙所示，且斜率越大，體積越______，圖象縱軸的截距p0為氣體在_________時(shí)的壓強(qiáng)。<

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知識(shí)點(diǎn)21．等壓變化一定質(zhì)量的某種氣體在____________時(shí)體積隨溫度的變化叫作等壓變化。2．蓋·呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積與熱力學(xué)溫度成正比。氣體的等壓變化壓強(qiáng)不變

3．等壓過(guò)程的V－T和V－t圖象圖象說(shuō)明：(1)等壓過(guò)程的V－T圖象是延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，如圖甲所示，且p1______p2，即壓強(qiáng)越大，斜率越______。(2)等壓過(guò)程的V－t圖象是一條延長(zhǎng)線過(guò)橫軸_____________℃的傾斜直線，如圖乙所示，且斜率越大，壓強(qiáng)越______。圖象縱軸截距V0是氣體在_________時(shí)的體積。<

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『判一判』(1)現(xiàn)實(shí)生活中，自行車(chē)輪胎在烈日下暴曬，車(chē)胎內(nèi)氣體的變化是等容過(guò)程。 (

)(2)一定質(zhì)量的氣體，等容變化時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和溫度不一定成正比。

(

)(3)氣體的溫度升高，氣體的體積一定增大。 (

)×√×辨析思考×√×『選一選』(多選)(2020·安徽省淮北市第一中學(xué)高二下學(xué)期期中)在下列圖中，可能反映理想氣體經(jīng)歷了等壓變化→等溫變化→等容變化后，又回到原來(lái)狀態(tài)的有(

)解析：由圖可看出經(jīng)歷了“等壓變化”→“等溫變化”→“等容變化”后，又回到原來(lái)狀態(tài)的是A、C。AC

『想一想』我國(guó)民間常用“拔火罐”來(lái)治療某些疾病，即用一個(gè)小罐，將紙燃燒后放入罐內(nèi)，然后迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在人體的皮膚上，待火罐冷卻后，火罐就被緊緊地“吸”在皮膚上。你知道其中的道理嗎？答案：火罐內(nèi)的氣體體積一定，冷卻后氣體的溫度降低，壓強(qiáng)減小，故在大氣壓力作用下被“吸”在皮膚上。課內(nèi)互動(dòng)探究氣體的等容變化探究一

思考討論1炎熱的夏天，給汽車(chē)輪胎充氣時(shí)，一般都不充得太足(如圖所示)；給自行車(chē)輪胎打氣時(shí)，也不能打得太足。這是什么原因呢？提示：輪胎體積一定，由查理定律知，氣體壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)輪胎打足氣后，溫度升高車(chē)胎內(nèi)壓強(qiáng)增大，車(chē)胎易脹破。歸納總結(jié)3．利用查理定律解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象，即被封閉的氣體。(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時(shí)是否符合定律成立的條件，即是否是質(zhì)量和體積保持不變。(3)確定初、末兩個(gè)狀態(tài)的溫度、壓強(qiáng)。(4)按查理定律公式列式求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。典例1典例剖析

某登山運(yùn)動(dòng)員在一次攀登珠穆朗瑪峰的過(guò)程中，在接近山頂時(shí)他裸露在手腕上的防水手表的表盤(pán)玻璃突然爆裂了，而手表沒(méi)有受到任何撞擊。該手表出廠時(shí)給出的參數(shù)為：27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.0×105Pa(常溫下的大氣壓強(qiáng)值)，當(dāng)內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6.0×104Pa時(shí)表盤(pán)玻璃將爆裂。當(dāng)時(shí)登山運(yùn)動(dòng)員攜帶的溫度計(jì)的讀數(shù)是－21℃，表內(nèi)氣體體積的變化可忽略不計(jì)。(1)通過(guò)計(jì)算判斷手表的表盤(pán)玻璃是向外爆裂還是向內(nèi)爆裂？(2)當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為多少？解得：p2＝8.4×104Pa如果手表的表盤(pán)玻璃是向內(nèi)爆裂的，則外界的大氣壓強(qiáng)為p0＝8.4×104Pa＋6×104Pa＝1.44×105Pa，大于山腳下的大氣壓強(qiáng)(即常溫下的大氣壓強(qiáng))，這顯然是不可能的，所以可判斷手表的表盤(pán)玻璃是向外爆裂的。(2)當(dāng)時(shí)外界的大氣壓強(qiáng)為p0＝p2－6.0×104Pa＝2.4×104Pa。答案：(1)向外爆裂(2)2.4×104Pa對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.(2020·安徽省滁州市明光中學(xué)高二下學(xué)期期中)如圖所示，A、B兩容器容積相等，用粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管相連，兩容器內(nèi)裝有不同氣體，細(xì)管中央有一段水銀柱，在兩邊氣體作用下保持平衡時(shí)，A中氣體的溫度為0℃，B中氣體溫度為20℃，如果將它們的溫度都降低10℃，那么水銀柱(

)A．向A移動(dòng) B．向B移動(dòng)C．不動(dòng) D．不能確定A

氣體的等壓變化探究二

思考討論2相傳三國(guó)時(shí)期著名的軍事家、政治家諸葛亮被司馬懿困于平陽(yáng)，無(wú)法派兵出城求救。就在此關(guān)鍵時(shí)刻，諸葛亮發(fā)明了一種可以升空的信號(hào)燈——孔明燈，并成功進(jìn)行了信號(hào)聯(lián)絡(luò)，其后終于順利脫險(xiǎn)，試論述孔明燈能夠升空的原理。提示：孔明燈是利用火焰的熱量使容器內(nèi)的氣體等壓膨脹，使部分氣體從孔明燈內(nèi)溢出，進(jìn)而使孔明燈內(nèi)氣體的質(zhì)量減小，當(dāng)大氣對(duì)孔明燈的浮力恰好等于孔明燈的重力時(shí)，即達(dá)到孔明燈升空的臨界條件，若繼續(xù)升溫，孔明燈就能升空了。歸納總結(jié)3．利用蓋·呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象，即被封閉氣體。(2)分析被研究氣體在狀態(tài)變化時(shí)是否符合定律成立的條件，即是不是質(zhì)量和壓強(qiáng)保持不變。(3)分別找出初、末兩狀態(tài)的溫度、體積。(4)根據(jù)蓋·呂薩克定律列方程求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。典例剖析

我國(guó)新疆吐魯番地區(qū)，盛產(chǎn)葡萄干，品質(zhì)優(yōu)良，其中一個(gè)重要原因，緣于當(dāng)?shù)貢円箿夭畲蟮淖匀滑F(xiàn)象?，F(xiàn)有一葡萄晾房四壁開(kāi)孔，如圖，房間內(nèi)晚上溫度7℃，中午溫度升為37℃，假設(shè)大氣壓強(qiáng)不變。求中午房間內(nèi)空氣質(zhì)量與晚上房間內(nèi)空氣質(zhì)量之比。典例2對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2.(2020·江蘇省蘇州五中高二下學(xué)期期中)如圖所示，空的飲料罐中插入一根粗細(xì)均勻的透明吸管，接口處密封，吸管內(nèi)注入一小段油柱(長(zhǎng)度可以忽略)，制成簡(jiǎn)易氣溫計(jì)，已知飲料罐的容積為V，吸管內(nèi)部橫截面積為S，接口外吸管長(zhǎng)度為L(zhǎng)0。當(dāng)溫度為T(mén)1時(shí)，油柱與接口相距L1，不計(jì)大氣壓的變化。(1)簡(jiǎn)要說(shuō)明吸管上標(biāo)示的氣溫刻度是否均勻；(2)求氣溫計(jì)能測(cè)量的最高溫度Tm。核心素養(yǎng)提升查理定律與蓋·呂薩克定律的比較

圖甲所示是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V－T圖象。已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105Pa。案例(1)說(shuō)出A到B過(guò)程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中TA的溫度值。(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙