《高考物理一轮复习资料 3-3.2 气 体 定 律课件 沪科》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习资料 3-3.2 气 体 定 律课件 沪科（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案学案2 气气 体体 定定 律律考点考点1 气体状态和实验定律气体状态和实验定律 1.气体三定律气体三定律 (1)玻意耳定律玻意耳定律 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与与体积体积V成反比，即成反比，即p1/V或或pV=C。 等温线：等温线： a.图像特点：在图像特点：在p-V图中为双曲线的一支；图中为双曲线的一支； b.图像上的一点表示气体处于某一状态；图像上的一点表示气体处于某一状态； c.等温线离轴越近，表示温度越低。等温线离轴越近，表示温度越低。 (2)查理定律查理定律 一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强一定质量的某
2、种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度与热力学温度T成正成正比，即比，即pT或或p/T=C。 气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程，叫做等容过程。气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程，叫做等容过程。 等容线：等容线： a.在在p-T图中，等容线是一条过原点的直线；图中，等容线是一条过原点的直线； b.等容线过原点处应用虚线，因为等容线过原点处应用虚线，因为0 K只能无只能无限接近；限接近； c.等容线上的某一点表示气体处于某一状态，等容线上的某一点表示气体处于某一状态，某一段表示气体经历的一个过程。某一段表示气体经历的一个过程。 (3)盖盖吕萨克定律吕萨克定律 等压过程：一定质
3、量的气体，在压强不变的情况下发生的状态变化过程，叫等压过程：一定质量的气体，在压强不变的情况下发生的状态变化过程，叫做等压过程。做等压过程。 压强不变的情况下，一定质量气体的体积压强不变的情况下，一定质量气体的体积V与热力学温度成正比，即与热力学温度成正比，即VT。 等压线：等压线： a.等压线上的每一点表示气体的一个状态；等压线上的每一点表示气体的一个状态； b.同一等压线上每一点的压强相等；同一等压线上每一点的压强相等； c.对同一部分气体，在不同压强下的等压线为一对同一部分气体，在不同压强下的等压线为一簇过原点的直线，斜率越大的等压线的压强越小。簇过原点的直线，斜率越大的等压线的压强越小
4、。2.对气体实验定律图像的理解及应用对气体实验定律图像的理解及应用定定律律变化变化过程过程一定质量气体一定质量气体的两条图线的两条图线图线特点图线特点玻玻意意耳耳定定律律等温等温变化变化等温变化在等温变化在p-V图像中是双曲线图像中是双曲线的一支，由的一支，由pV/T=常数，知常数，知T越越大，大，pV值就越大，越远离原点值就越大，越远离原点的等温线对应的温度就越高，的等温线对应的温度就越高，即即T1T2等温变化在等温变化在p-(1/V)图像图像中是通过原点的直线，由中是通过原点的直线，由p=(常常数数T)/V，知图线的斜率与温，知图线的斜率与温度成正比，斜率越大则温度越度成正比，斜率越大则温
5、度越高，所以高，所以T2T1查查理理定定律律等等容容变变化化等容变化在等容变化在p-t图像中是通图像中是通过过t轴上轴上-273.15 的直线，的直线，在同一温度下，同一气体在同一温度下，同一气体压强越大，气体的体积就压强越大，气体的体积就越小，所以越小，所以V1V2等容变化在等容变化在p-T图像中是通图像中是通过原点的直线，由过原点的直线，由p=(常数常数T)/V可知，体积大时图可知，体积大时图线斜率小，所以线斜率小，所以V1V2盖盖 吕吕萨萨克克定定律律等等压压变变化化等压变化在等压变化在V-t图像中是通图像中是通过过t轴上轴上-273.15 的直线，的直线，温度不变时，同一气体体温度不变
6、时，同一气体体积越大，气体的压强就越积越大，气体的压强就越小，所以小，所以p1p2等压变化在等压变化在V-T图像中是通图像中是通过原点的直线，由过原点的直线，由V=(常数常数T)/p，可知，压强大时斜，可知，压强大时斜率小，所以率小，所以p1p2【例【例1】在温度不变的情况下，把一根长为】在温度不变的情况下，把一根长为100 cm的上端封闭的均匀玻璃的上端封闭的均匀玻璃 管竖直插入水银槽中，管口到槽内水银面的距离是管长的一半，如图管竖直插入水银槽中，管口到槽内水银面的距离是管长的一半，如图 所示。已知大气压相当于所示。已知大气压相当于75 cm高水银柱产生的压强，求水银柱进入高水银柱产生的压强
7、，求水银柱进入 管内的高度。管内的高度。 【解析】【解析】以管内的封闭气体为研究对象以管内的封闭气体为研究对象 初态初态:p1=p0=0.75 g，V1=lS=S 末态：末态：p2=p0+p = g(0.75+0.5-h)， V2=(l-h)S=(1-h)S。 由于温度不变，故由由于温度不变，故由p1V1=p2V2得得 0.75 gS= g(0.75+0.5-h)(1-h)S 即即0.75=(1.25-h)(1-h) 所以所以h2-0.25h+0.5=0 解得解得h1=0.25 m，h2=2 m 由于由于2 m不合题意，应舍去，故进入管内的水银柱高度为不合题意，应舍去，故进入管内的水银柱高度为
8、h=0.25 m=25 cm。 1如图所示，汽缸如图所示，汽缸A中封闭有一定质量的气体，活塞中封闭有一定质量的气体，活塞B与与A的接触是光滑的且不漏气，的接触是光滑的且不漏气，B上放一重物上放一重物C，B与与C的总重为的总重为G，大气压为，大气压为p0，当汽缸内气体温度是，当汽缸内气体温度是20 时，活塞与汽缸底部距离为时，活塞与汽缸底部距离为h1；当汽缸内气体温度是当汽缸内气体温度是100 时，活时，活塞与汽缸底部的距离是多少？塞与汽缸底部的距离是多少？【答案】【答案】1.3h1【例【例2】如图所示，一定质量的理想气体从状态】如图所示，一定质量的理想气体从状态A经经B、C、D再回到再回到A，
9、问，问 AB、BC、CD、DA是什么过程？已知在状态是什么过程？已知在状态A时容积为时容积为1 L，并把此图，并把此图 改画为改画为p-V图。图。 【解析】【解析】AB过程是等容升温升压，过程是等容升温升压，BC过程是过程是等压升温增容即等压膨胀，等压升温增容即等压膨胀，CD过程是等温减压增过程是等温减压增容即等温膨胀，容即等温膨胀，DA过程是等压降温减容即等压压过程是等压降温减容即等压压缩。缩。 已知已知VA=1 L,VB=1 L(等容过程等容过程)， 由由VC/TC=VB/TB(等压过程等压过程)得得 VC=(VB/TB)TC=(1/450)900 L=2 L。 由由pDVD=pCVC(等
10、温过程等温过程)得得 VD=pCVC/pD=23/1 L=6 L。 所改画的所改画的p-V图如图所示。图如图所示。 熟练掌握同一个变化过程在不同图像中的表示，熟练掌握同一个变化过程在不同图像中的表示，是解决这类问题的关键。是解决这类问题的关键。 2一定质量的理想气体自状态一定质量的理想气体自状态A经状态经状态C变化到状态变化到状态B。这一过。这一过程在程在V-T图上表示如图所示，则图上表示如图所示，则( )A.在过程在过程AC中，外界对气体做功中，外界对气体做功B.在过程在过程CB中，外界对气体做功中，外界对气体做功C.在过程在过程AC中，气体压强不断变大中，气体压强不断变大D.在过程在过程C
11、B中，气体压强不断变小中，气体压强不断变小AC考点考点2 理想气体状态方程及应用理想气体状态方程及应用理想气体与理想气体的状态方程理想气体与理想气体的状态方程理想理想气体气体严格遵守气体实验定律的气体叫做理想气体，事实上，玻意耳定严格遵守气体实验定律的气体叫做理想气体，事实上，玻意耳定律和查理定律等实验定律，都是在压强不太大、温度不太低的条律和查理定律等实验定律，都是在压强不太大、温度不太低的条件下总结出来的。当压强很大、温度很低时，由气体实验定律得件下总结出来的。当压强很大、温度很低时，由气体实验定律得出的结果与实验测量的结果有很大的差别出的结果与实验测量的结果有很大的差别模型模型理想气体的
12、分子模型：理想气体是为了研究问题的方便而建立的理想气体的分子模型：理想气体是为了研究问题的方便而建立的一种理想化模型。其微观模型是：一种理想化模型。其微观模型是：分子本身无大小；分子本身无大小；分子间分子间除碰撞外不计分子之间的相互作用力，无分子势能，内能只与温除碰撞外不计分子之间的相互作用力，无分子势能，内能只与温度有关；度有关；分子间的碰撞看成弹性碰撞分子间的碰撞看成弹性碰撞条件条件实际气体在温度不太低、压强不太大时，可近似看作理想气体实际气体在温度不太低、压强不太大时，可近似看作理想气体状态状态方程方程(1)内容：一定质量的理想气体发生状态变化时，它的压强与体积内容：一定质量的理想气体发
13、生状态变化时，它的压强与体积 的乘积跟热力学温度的比值保持不变。这种关系称为理想气的乘积跟热力学温度的比值保持不变。这种关系称为理想气 体的状态方程体的状态方程(2)数学表达式：数学表达式：pV/T=恒量，或恒量，或p1V1/T1=p2V2/T2【例【例3】一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形容】一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形容 器内，活塞上堆放着铁砂，如图所示。最初活塞搁置在容器内壁的固定卡环上，器内，活塞上堆放着铁砂，如图所示。最初活塞搁置在容器内壁的固定卡环上， 气体柱的高度为气体柱的高度为H0，压强等于大气压强，压强等于大气
14、压强p0，现对气体缓慢加热，当气体温度升高，现对气体缓慢加热，当气体温度升高 了了 T=60 K时，活塞及铁砂开始离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为时，活塞及铁砂开始离开卡环而上升，继续加热直到气柱高度为H1= 1.5H0。此后，在维持温度不变的条件下逐渐取出铁砂，直到铁砂全部取走时，。此后，在维持温度不变的条件下逐渐取出铁砂，直到铁砂全部取走时， 气柱高度为气柱高度为H2=1.8H0，求此时气体的温度，求此时气体的温度(不计活塞与容器之间的摩擦不计活塞与容器之间的摩擦)。 【解析】【解析】本题阐述的是一个复杂的气体状态变化过本题阐述的是一个复杂的气体状态变化过程，巧妙地把气体的三个特殊变
15、化程，巧妙地把气体的三个特殊变化(等容、等压和等温等容、等压和等温)过程联系在一起，融合于一题中，涉及封闭气体的四个过程联系在一起，融合于一题中，涉及封闭气体的四个状态的参量。文字叙述冗长，极易将各个状态参量混淆状态的参量。文字叙述冗长，极易将各个状态参量混淆而导致错误。解题的关键是弄清四个状态及其状态参量，而导致错误。解题的关键是弄清四个状态及其状态参量，明确变化过程。为此，列表如下明确变化过程。为此，列表如下(用气柱高度表示体积用气柱高度表示体积)。状态状态压强压强体积体积温度温度变化过程变化过程1P0H0设为设为T012等容升温等容升温23等压升温等压升温34等温膨胀等温膨胀2设为设为p
16、1H0T0+ T=T0+603p1H1=1.5H0设为设为T24p0H2=1.8H0T2(待求待求) 解法一：解法一：以封闭气体为研究对象以封闭气体为研究对象 从状态从状态1状态状态2为等容升温过程，由查理定律得为等容升温过程，由查理定律得p0/T0=p1/(T0+60) 从状态从状态2状态状态3为等压升温过程，由盖为等压升温过程，由盖吕萨克定律得吕萨克定律得H0/(T0+60)=1.5H0/T2 从状态从状态3状态状态4为等温膨胀过程，由玻意耳定律得为等温膨胀过程，由玻意耳定律得 1.5p1H0=1.8p0H0 由由可解得可解得T2=540 K。 解法二：解法二：因封闭气体质量一定，故对任意
17、两个状态，均满足气态方程因封闭气体质量一定，故对任意两个状态，均满足气态方程p1V1/T1=p2V2/T2，于是，对状态，于是，对状态1和状态和状态4有有p0H0/T0=1.8p0H0/T2， 对状态对状态2和状态和状态3有有p1H0/(T0+60)=1.5p1H0/T2， 即即T2=1.8T0， T2=1.5(T0+60)。 联立联立两式解得两式解得T2=540 K，即所求气体的末态温度为，即所求气体的末态温度为540 K。 3一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的汽缸内，一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的汽缸内，开始时气体体积为开始时气体体积为V0，温度为，温度为27
18、。在活塞上施加压力，将。在活塞上施加压力，将气体体积压缩到气体体积压缩到(2/3)V0，温度升高到，温度升高到57 。设大气压强。设大气压强p0=1.0 105 Pa，活塞与汽缸壁摩擦不计。，活塞与汽缸壁摩擦不计。(1)求此时气体的压强；求此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积 恢复到恢复到V0，求此时气体的压强。，求此时气体的压强。【答案】【答案】(1)1.65105 Pa (2)1.1105 Pa9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2024/7/222024/7/22Monday, July 22, 202410、
19、雨中黄叶树，灯下白头人。2024/7/222024/7/222024/7/227/22/2024 3:52:58 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2024/7/222024/7/222024/7/22Jul-2422-Jul-2412、故人江海别，几度隔山川。2024/7/222024/7/222024/7/22Monday, July 22, 202413、乍见翻疑梦，相悲各问年。2024/7/222024/7/222024/7/222024/7/227/22/202414、他乡生白发，旧国见青山。22 七月 20242024/7/222024/7/222024/7/2215、比不了得就不
20、比，得不到的就不要。七月 242024/7/222024/7/222024/7/227/22/202416、行动出成果，工作出财富。2024/7/222024/7/2222 July 202417、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2024/7/222024/7/222024/7/222024/7/229、没有失败，只有暂时停止成功！。2024/7/222024/7/22Monday, July 22, 202410、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2024/7/222024/7/222024/7/227/22/2024 3:52:58 A
21、M11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2024/7/222024/7/222024/7/22Jul-2422-Jul-2412、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2024/7/222024/7/222024/7/22Monday, July 22, 202413、不知香积寺，数里入云峰。2024/7/222024/7/222024/7/222024/7/227/22/202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。22 七月 20242024/7/222024/7/222024/7/2215、楚塞三湘接，荆门九派通。七月 242024/7/222024
22、/7/222024/7/227/22/202416、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2024/7/222024/7/2222 July 202417、空山新雨后，天气晚来秋。2024/7/222024/7/222024/7/222024/7/229、杨柳散和风，青山澹吾虑。2024/7/222024/7/22Monday, July 22, 202410、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2024/7/222024/7/222024/7/227/22/2024 3:52:58 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2024/7/222024/7/222024/7/22Jul-2422-J
23、ul-2412、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2024/7/222024/7/222024/7/22Monday, July 22, 202413、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2024/7/222024/7/222024/7/222024/7/227/22/202414、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。22 七月 20242024/7/222024/7/222024/7/2215、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。七月 242024/7/222024/7/222024/7/227/22/202416、业余生活要有意义，不要越轨。2024/7/222024/7/2222 July 202417、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2024/7/222024/7/222024/7/222024/7/22MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Fusce id urna blandit, eleifend nulla ac, fringilla purus. Nulla iaculis tempor felis ut cursus. 感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉
