《【高中物理选修3-3】 气体的等温变化2课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【高中物理选修3-3】 气体的等温变化2课件（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 气体的等温变化 一 在热学中 1 系统指 外界指 2 状态参量有哪些 3 什么叫平衡态 特征 4 什么叫达到了热平衡 特征 思考 平衡态与热平衡是一回事吗 5 热平衡定律 温度指 能吹起气球吗 圧燃实验 控制变量法 一定质量的气体 在温度不变的情况下 它的压强跟体积成反比 一玻意耳定律 1 内容 2 表达式 3 图像 4 适用范围 温度不太低 压强不太大 等温线 二 等温变化图象1 特点 1 等温线是双曲线的一支 2 温度越高 其等温线离原点越远 同一气体 不同温度下等温线是不同的 你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗 你是根据什么理由作出判断的 结论 t3 t2 t1 2 图象意义
2、1 物理意义 反映压强随体积的变化关系 2 点意义 每一组数据 反映某一状态 3 结论 体积缩小到原来的几分之一 压强增大到原来的几倍 体积增大到原来的几倍 它的压强就减小为原来的几分之一 不能用手触摸玻璃管 实验 用气体定律解题的步骤 1 确定研究对象 被封闭的气体 满足质量不变的条件 2 写出过程中气体的初末状态参量 p1 V1 T1 p2 V2 T2 3 根据气体状态变化过程的特点 列出相应的气体公式 本节课中就是玻意耳定律公式 4 将各初始条件代入气体公式中 求解未知量 5 对结果的物理意义进行讨论 注 量的单位 例题 一定质量气体的体积是20L时 压强为1 105Pa 当气体的体积减
3、小到16L时 压强为多大 设气体的温度保持不变 答案 1 25 105Pa 课本20页第一题 1 某个容器的容积是10L 所装气体的压强是20 105Pa 如果温度保持不变 把容器的开关打开以后 容器里剩下的气体是原来的百分之几 设大气压是1 0 105Pa 解设容器原装气体为研究对象 初态p1 20 105PaV1 10LT1 T 末态p2 1 0 105PaV2 LT2 T 由玻意耳定律p1V1 p2V2得 即剩下的气体为原来的5 就容器而言 里面气体质量变了 似乎是变质量问题了 但若视容器中气体出而不走 就又是质量不变了 1 波意耳定律的内容2 表达式3 作出两条等温线 比较温度高低 三
4、 封闭气体压强的计算容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算 力平衡法 1 通常选与气体相关联的汽缸或活塞为研究对象 并对其进行受力分析 求出封闭气体的压强 同步练习17页6 2 容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算 同一液面 两侧压强相等 B液面 同种液体在同一水平液面处 C D 压强相等 在连通器内灵活选取等压面 由两侧压强相等列方程 求解压强 例如 图中同一液面C D处压强相等 则pA p0 ph 三 封闭气体压强的计算 突出液柱的下表面 非连续液柱不能选等压面 例2 一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中 管竖直放置 管内水银面比管外高h 上端空气柱长为L 已知大气压强为HcmHg 下列说法正
5、确的是 A 此时封闭气体的压强是 L h cmHgB 此时封闭气体的压强是 H h cmHgC 此时封闭气体的压强是 H h cmHgD 此时封闭气体的压强是 H L cmHg B 下凹 变式训练2求图中被封闭气体A的压强 图中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在平衡状态 大气压强p0 76cmHg p0 1 01 105Pa g 10m s2 3 容器加速运动时封闭气体压强的计算当容器加速运动时 通常选与气体相关联的液柱 汽缸或活塞为研究对象 并对其进行受力分析 然后由牛顿第二定律列方程 求出封闭气体的压强 如图 当竖直放置的玻璃管向上加速运动时 对液柱受力分析有 pS p0S mg ma得
6、同步练习15页变式训练1 例3 有一段12cm长的水银柱 在均匀玻璃管中封住一定质量的气体 若开口向上将玻璃管放置在倾角为30 的光滑斜面上 在下滑过程中被封闭气体的压强为 大气压强p0 76cmHg A 76cmHgB 82cmHgC 88cmHgD 70cmHg A 规律方法 封闭气体压强的求解技巧 1 气体自身重力产生的压强很小 一般忽略不计 2 压强是联系气体和受力分析的桥梁 3 液体产生的压强也可以用cmHg 或用液柱高度ph 表示 等式两边单位统一即可 没有必要换算成国际单位 变式训练3 如图所示 一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置 圆板A的上表面是水平的 下表面是倾斜的 且下表面
7、与水平面的夹角为 圆板的质量为M 不计一切摩擦 大气压为p0 则被圆板封闭在容器中的气体的压强为 A p0 Mgcos SB p0 S Mgcos SC p0 Mgcos2 SD p0 Mg S 解析 选D 以圆板为研究对象 如图所示 竖直方向受力平衡 pAS cos p0S MgS S cos 所以pA S cos cos p0S Mg所以pA p0 Mg S故此题应选D选项 典例3 如图所示 是一定质量的某种气体状态变化的p V图象 气体由状态A变化到状态B的过程中 气体分子平均速率的变化情况是 A 一直保持不变B 一直增大C 先减小后增大D 先增大后减小 D 变式训练 如图所示为一定质量
8、的气体在不同温度下的两条图线 由图可知 A 一定质量的气体在发生等温变化时 其压强与体积成正比B 一定质量的气体在发生等温变化时 其图线的延长线是经过坐标原点的C T1 T2D T1 T2 BD 典例 2011 安庆高二检测 用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示 A的容积为7 5L 装入药液后 药液上方空气为1 5L 关闭阀门K 用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3 求 1 要使药液上方气体的压强为4 105Pa 应打几次打气筒 2 当A中有4 105Pa的空气后 打开阀门K可喷洒药液 直到不能喷洒时 喷雾器剩余多少体积的药液 忽略喷管中药液产生的压强 解题指导 标准解答 1 设原
9、来药液上方空气体积为V 每次打入空气的体积为V0 打几次后压强由p0变为p1 以A中原有空气和n次打入A中的全部气体为研究对象 由玻意耳定律得 p0 V nV0 p1V 故 2 打开阀门K 直到药液不能喷洒 忽略喷管中药液产生的压强 则A容器内的气体压强应等于外界大气压强 以A中气体为研究对象 p1V p0V 因此A容器中剩余药液的体积为7 5L 6L 1 5L 答案 1 18次 2 1 5L 2 2010 广东高考 如图所示 某种自动洗衣机进水时 与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气 通过压力传感器感知管中的空气压力 从而控制进水量 设温度不变 洗衣缸内水位升高 则细管中被封闭的空气 A 体积不变 压强变小B 体积变小 压强变大 C 体积不变 压强变大D 体积变小 压强变小 解析 选B 由图可知空气被封闭在细管内 水面升高时 气体体积一定减小 根据玻意耳定律 气体压强就增大 B选项正确
