全優(yōu)課堂·物理·選擇性必修第三冊(人教版) 課件 第2章　3　第1課時 氣體的等壓變化和等容變化規(guī)律

第二章氣體、固體和液體3氣體的等壓變化和等容變化第1課時氣體的等壓變化和等容變化規(guī)律

1.知道等壓變化、等容變化過程，理解查理定律和蓋-呂薩克定律的內(nèi)容和公式(重點(diǎn)).2.掌握等容變化的p-T圖線和等壓變化的V-T圖線的物理意義并會應(yīng)用(重難點(diǎn)).課前·

自主預(yù)習(xí)1．等壓變化一定質(zhì)量的某種氣體，在___________的條件下，體積隨溫度的變化．氣體等壓變化壓強(qiáng)不變CT(3)適用條件：氣體________一定；氣體________不變．(4)等壓變化的圖像：由V＝CT可知在V-T坐標(biāo)系中，等壓線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜的直線．對于一定質(zhì)量的氣體，不同等壓線的斜率不同．斜率越小，壓強(qiáng)越大，如圖所示，p2_____(填“>”或“<”)p1.質(zhì)量壓強(qiáng)>

1．等容變化一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變時，_______隨_______的變化．2．查理定律(1)文字表述：一定質(zhì)量的某種氣體，在____________的情況下，_________與______________成正比．氣體等容變化壓強(qiáng)溫度體積不變壓強(qiáng)p熱力學(xué)溫度TCT(3)圖像：從圖甲可以看出，在等容變化過程中，壓強(qiáng)p與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的正比例關(guān)系．但是，如果把圖甲中的直線AB延長至與橫軸相交，把交點(diǎn)當(dāng)作坐標(biāo)原點(diǎn)，建立新的坐標(biāo)系(如圖乙所示)，那么這時的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系就是正比例關(guān)系了．圖乙坐標(biāo)原點(diǎn)的意義為氣體壓強(qiáng)為0時，其溫度為0K．可以證明，新坐標(biāo)原點(diǎn)對應(yīng)的溫度就是________．(4)適用條件：氣體的________一定，氣體的________不變．0K質(zhì)量體積甲乙課堂·

重難探究探究氣體等壓變化規(guī)律3．等壓線(1)V-T圖像．①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等壓變化中體積與熱力學(xué)溫度T成正比．②圖像：過原點(diǎn)的直線．③特點(diǎn)：斜率越大，壓強(qiáng)越?。?2)V-t圖像．①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等壓變化中體積與攝氏溫度t呈線性關(guān)系．②圖像：傾斜直線，延長線與t軸交點(diǎn)為－273.15℃.③特點(diǎn)：連接圖像中的某點(diǎn)與(－273.15℃，0)，連線的斜率越大，壓強(qiáng)越小．例1一開口向上直立的汽缸，被一質(zhì)量為m的活塞壓住一部分氣體(不漏氣)，大氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)密閉氣體的溫度由T1升高到T2時，求：(1)溫度為T2時氣體的壓強(qiáng)；(2)溫度為T2時的氣體體積．(汽缸的橫截面積為S，忽略活塞與汽缸間的摩擦，溫度T1時氣體的體積為V1)變式1

(2024年安慶檢測)如圖甲所示是一個簡易的氣溫計，豎直放置的空鋁罐中插入一根內(nèi)部粗細(xì)均勻的透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)吸入一小段油柱(長度可以忽略)，不計大氣壓的變化．已知鋁罐的容積是357cm3，吸管內(nèi)部橫截面積為0.3cm2，吸管的有效長度為20cm，當(dāng)溫度為27℃時，油柱離罐口10cm.關(guān)于這個簡易氣溫計，下列說法不正確的是

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)A．若在吸管上標(biāo)刻出溫度值，則刻度是均勻的B．這個簡易氣溫計能測量的最低氣溫為24.5℃C．這個簡易氣溫計能測量的最高氣溫為29.5℃D．若以圖乙所示方式使用按圖甲標(biāo)刻好的氣溫計，則測量值將比實(shí)際值偏小【答案】D探究氣體的等容變化規(guī)律3．等容線(1)p-T圖像．①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等容變化中，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比．②圖像：過原點(diǎn)的直線．③特點(diǎn)：斜率越大，體積越小．(2)p-t圖像．①意義：反映了一定質(zhì)量的氣體在等容變化中，壓強(qiáng)p與攝氏溫度t的線性關(guān)系．②圖像：傾斜直線，延長線與t軸交點(diǎn)為－273.15℃.③特點(diǎn)：連接圖像中的某點(diǎn)與(－273.15℃，0)連線的斜率越大，體積越?。?某飲料瓶內(nèi)密封一定質(zhì)量理想氣體，t＝27℃

時，壓強(qiáng)p＝1.050×105Pa.(1)若溫度t′＝37℃時，氣壓是多大？(2)保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與(1)時相同時，氣體體積為原來的多少倍？變式2如圖所示，一開口向右的汽缸固定在水平地面上，活塞可無摩擦移動且不漏氣，汽缸中間位置有一擋板，外界大氣壓強(qiáng)為p0.初始時，活塞緊壓擋板處．現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，則圖中能正確反映缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化情況的p-T圖像是

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)ABCD【答案】C小練·

隨堂鞏固1．(2024年南通期中)如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B.則該過程中

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)A．氣體的內(nèi)能減小B．單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)增大C．氣體分子對器壁單位面積的作用力減小D．單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的氣體分子數(shù)減小【答案】D【解析】從A到B氣體的溫度升高，則氣體內(nèi)能增大，A錯誤；從A到B氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)減小，B錯誤；由蓋-呂薩克定律得V＝CT，AB延長線過原點(diǎn)，則從A到B氣體壓強(qiáng)不變，故氣體分子對器壁單位面積的作用力不變，C錯誤；從A到B氣體分子熱運(yùn)動的平均速率變大，氣體分子對器壁單位面積的作用力不變，則單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小，D正確．2．(2024年欽州期末)一導(dǎo)熱性能良好的容器中氣壓小于外界環(huán)境的大氣壓強(qiáng)，容器中的氣體和外界環(huán)境中的氣體都可以看成理想氣體，則下列說法正確的是

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)A．容器中氣體分子的平均速率小于外界環(huán)境中氣體分子的平均速率B．容器中單位體積氣體分子的個數(shù)小于外界環(huán)境中單位體積氣體分子的個數(shù)C．容器中每個氣體分子的運(yùn)動速率都小于外界環(huán)境中每個氣體分子的運(yùn)動速率D．相同面積下，容器中內(nèi)壁受到的氣體壓力等于外壁受到的氣體壓力【答案】B3．在研究性學(xué)習(xí)活動中，小組成員對密閉容器中氧氣的狀態(tài)進(jìn)行討論．下列說法中正確的是

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)A．若氧氣溫度升高，所有氧氣分子的速率都增大B．若氧氣壓強(qiáng)增大，氧氣分子之間的斥力變大C．若氧氣壓強(qiáng)增大，單位時間內(nèi)氧氣分子對器壁的平均沖量變大D．若容器的體積減小，單位時間撞擊在單位面積上的分子數(shù)一定增加【答案】C【解析】根據(jù)分子動理論，溫度增加，速率較大的分子占比增大，并不是所有的氧氣分子的速率都增大，A錯誤；氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生是大量分子頻繁撞擊器壁的結(jié)果，而不是分子間的相互作用力，B錯誤；若氧氣壓強(qiáng)增大，由動量定理知，單位時間內(nèi)氧氣分子對器壁的平均沖量變大，C正確；若容器的體積減小，單位時間撞擊在單位面積上的分子數(shù)不一定增加，比如溫度下降較大幅度，分子活躍度下降，單位時間撞擊器壁的分子數(shù)可能不變，還有可能減少，D錯誤．4．(2024年馬鞍山檢測)如圖所示，兩根粗細(xì)相同、兩端開口的直玻璃A和B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量、相同溫度的空氣，空氣柱長度H1>H2，水銀柱長度h1>h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動情況是

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)A．A管向上移動，B管向下移動B．A管向下移動，B管向上移動C．均向下移動，A管移動較多D．均向上移動，A管移動較多【答案】C5．(2024年廣東卷)差壓閥可控制氣體進(jìn)行單向流動，廣泛應(yīng)用于減震系統(tǒng)．如圖所示，A、B兩個導(dǎo)熱良好的汽缸通過差壓閥連接，A內(nèi)輕質(zhì)活塞的上方與大氣連通，B內(nèi)氣體的體積不變．當(dāng)A內(nèi)氣體壓強(qiáng)減去B內(nèi)氣體壓強(qiáng)大于Δp時差壓閥打開，A內(nèi)氣體緩慢進(jìn)入B中；當(dāng)該差值小于或等于Δp時差壓閥關(guān)閉．當(dāng)環(huán)境溫度T1＝300K時，A內(nèi)氣體體積VA1＝4.0×10-2m3，B內(nèi)氣體壓強(qiáng)pB1等于大氣壓強(qiáng)p0，已知活塞的橫截面積S＝0.10m2，Δp＝0.11p0，p0＝1.0×105Pa，重力加速度大小