《（課改地區(qū)專用）2018-2019學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 1.2.1 氣體的等溫變化課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（課改地區(qū)專用）2018-2019學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 1.2.1 氣體的等溫變化課件.ppt（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1.2氣體 1.2.1氣體的等溫變化,一、探究氣體等溫變化的規(guī)律 1.氣體狀態(tài)參量：氣體的三個狀態(tài)參量為_、_、_。 2.等溫變化：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下其_與_的變化關(guān)系。 3.實驗探究 (1)實驗器材：鐵架臺、_、氣壓計等。 (2)研究對象(系統(tǒng))：注射器內(nèi)被封閉的_。 (3)實驗方法：控制氣體_和_不變，研究氣體壓強與體積的關(guān)系。,壓強p,體積V,溫度T,壓強,體積,注射器,空氣柱,溫度,質(zhì)量,氣壓計,刻度尺,直線,正比,反比,思維拓展 如圖1所示為“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗裝置，實驗過程中如何保證氣體的質(zhì)量和溫度不變？,圖1,答案(1)保證氣體質(zhì)量不變的方法：采用實驗

2、前在柱塞上涂好潤滑油，以免漏氣，保證氣體質(zhì)量不變。 (2)保證氣體溫度不變的方法 采用改變氣體體積時，緩慢進(jìn)行，等穩(wěn)定后再讀出氣體壓強的方法，以防止氣體體積變化太快，氣體的溫度發(fā)生變化。 采用實驗過程中，不用手接觸注射器的圓筒的方法，以防止圓筒從手上吸收熱量，引起內(nèi)部氣體溫度變化。,溫度,反比,質(zhì)量,溫度,p2V2,思維拓展 玻意耳定律的表達(dá)式pVC中的C是一個與氣體無關(guān)的常量嗎？ 答案pVC中的常量C不是一個普適恒量，它與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該恒量越大。,三、氣體等溫變化的pV圖象 1.概念：如圖2，一定質(zhì)量的理想氣體的pV圖線的形狀為_，它描述的是溫度不

3、變時的pV關(guān)系，稱為等溫線。,圖2 2.分析：一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是_的。,雙曲線,不同,封閉氣體壓強的計算方法,要點歸納 1.靜止或勻速運動系統(tǒng)中壓強的計算方法 (1)參考液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計)為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立受力平衡方程消去面積，得到液片兩側(cè)壓強相等，進(jìn)而求得氣體壓強。 例如，圖3中粗細(xì)均勻的U形管中封閉了一定質(zhì)量的氣體A，在其最低處取一液片B，由其兩側(cè)受力平衡可知(pAph0)S(p0phph0)S即pAp0ph。,圖3 (2)力平衡法：選取與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)為研究對象進(jìn)行受力分析，由F合0列式求氣體壓強。 (3)

4、連通器原理：在連通器中，同一種液體(中間液體不間斷)的同一水平液面上的壓強相等，如圖中同一液面C、D處壓強相等，pAp0ph。,2.容器加速運動時封閉氣體壓強的計算：當(dāng)容器加速運動時，通常選與氣體相關(guān)聯(lián)的液柱、汽缸或活塞為研究對象，并對其進(jìn)行受力分析，然后由牛頓第二定律列方程，求出封閉氣體的壓強。,圖4,精典示例 例1 如圖5所示，豎直放置的U形管，左端開口，右端封閉，管內(nèi)有a、b兩段水銀柱，將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi)。已知水銀柱a長h1為10 cm，水銀柱b兩個液面間的高度差h2為5 cm，大氣壓強為75 cmHg，求空氣柱A、B的壓強分別是多少？,圖5,解析設(shè)管的截面積為S，選a的下端面

5、為參考液面，它受向下的壓力為(pAph1)S， 受向上的大氣壓力為p0S，由于系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(pAph1)Sp0S， 所以pAp0ph1(7510)cmHg 65 cmHg， 再選b的左下端面為參考液面，由連通器原理知：液柱h2的上表面處的壓強等于pB，則(pBph2)SpAS，所以pBpAph2(655)cmHg60 cmHg。 答案65 cmHg60 cmHg,求氣體壓強的方法 (1)以封閉氣體的液面或活塞為研究對象。 (2)分析其受力情況。 (3)由平衡條件或牛頓第二定律列出方程，從而求得氣體的壓強。,針對訓(xùn)練1 如圖6，一汽缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為m、面積為S的活塞將一

6、定量的氣體封閉在汽缸內(nèi)，平衡時活塞與汽缸底相距L。現(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于汽缸移動了距離d。已知大氣壓強為p0，不計汽缸和活塞間的摩擦，且小車運動時，大氣對活塞的壓強仍可視為p0，整個過程中溫度保持不變。求小車的加速度的大小。,圖6,對玻意耳定律的理解和應(yīng)用,要點歸納 1.成立條件：玻意耳定律p1V1p2V2是實驗定律，只有在氣體質(zhì)量一定、溫度不變的條件下才成立。 2.常量C：玻意耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式pVC中的常量C不是一個普適恒量，它與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該恒量C越大。,3.應(yīng)用玻意耳定律的思路和方法 (1)確定研究對象

7、，并判斷是否滿足玻意耳定律成立的條件。 (2)確定始末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1，p2、V2)。 (3)根據(jù)玻意耳定律列方程p1V1p2V2，代入數(shù)值求解(注意各狀態(tài)參量要統(tǒng)一單位)。 (4)有時要檢驗結(jié)果是否符合實際，對不符合實際的結(jié)果要舍去。,精典示例 例2 粗細(xì)均勻的U形管，右端封閉有一段空氣柱，兩管內(nèi)水銀面高度差為19 cm，封閉端空氣柱長度為40 cm，如圖7所示。問向左管再注入多少水銀可使兩管水銀面等高？(已知外界大氣壓強p076 cmHg，灌入水銀過程中溫度保持不變。),圖7,解析以右管中被封閉空氣為研究對象?？諝庠诔鯛顟B(tài)其p1p0ph(7619) cmHg57 cmHg，V1L

8、1S40S；末狀態(tài)p2p076 cmHg，V2L2S。則由玻意耳定律p1V1p2V2得：5740S76L2S，L230 cm。需加入的水銀柱長度應(yīng)為h2(L1L2)39 cm。 答案39 cm,應(yīng)用玻意耳定律解題時應(yīng)注意的兩個問題 (1)應(yīng)用玻意耳定律解決問題時，一定要先確定好兩個狀態(tài)的體積和壓強。 (2)確定氣體壓強或體積時，只要初末狀態(tài)的單位統(tǒng)一即可，沒有必要都化成國際單位制。,針對訓(xùn)練2 如圖8所示，一個粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U形管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉長l120 cm 的氣柱，兩管中水銀面等高。現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h1

9、0 cm。環(huán)境溫度不變，大氣壓強p075 cmHg，求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(用cmHg作單位)。,圖8,解析設(shè)U形管橫截面積為S，則初始狀態(tài)左端封閉氣柱體積可記為V1l1S，由兩管中水銀面等高，可知初始狀態(tài)左端封閉氣柱壓強為p0。當(dāng)右管水銀面高出左管10 cm時，左管水銀面下降5 cm，氣柱長度增加5 cm，此時氣柱體積可記為V2(l15 cm)S，低壓艙內(nèi)的壓強記為p，則左管氣柱壓強p2p10 cmHg，根據(jù)玻意耳定律得：p0V1p2V2 即p0l1S(p10 cmHg)(l15 cm)S 代入數(shù)據(jù)，解得：p50 cmHg。 答案50 cmHg,精典示例 例3 如圖9所示是一定質(zhì)量的某種氣體

10、狀態(tài)變化的pV圖象，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體分子平均速率的變化情況是(),圖9,A.一直保持不變B.一直增大 C.先減小后增大D.先增大后減小 解析由題圖可知，pAVApBVB，所以A、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上，在直線AB上取一點，P、V值的乘積大于A點的p、V乘積，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小。 答案D,針對訓(xùn)練3 (多選)如圖10所示，DABC表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過程，則下列說法正確的是(),圖10,A.DA是一個等溫過程 B.AB是一個等溫過程 C.TATB D.BC體積增大，壓強減小，溫度不變 解析DA是一個等溫過程，A正確；BC是等溫線，而A到B溫度升高，B、C錯誤；BC是一個等溫過程，V增大，p減小，D正確。 答案AD,