高中物理 第八章 氣體 課時(shí)2 氣體的等容變化和等壓變化優(yōu)質(zhì)課件 新人教版選修3-3

1、第八章氣 體目標(biāo)定位1.掌握查理定律和蓋呂薩克定律的內(nèi)容、表達(dá)式及適用條件.2.會(huì)用氣體變化規(guī)律解決實(shí)際問題.3.理解pT圖象與VT圖象的物理意義.學(xué)案2氣體的等容變化和等壓變化3知識(shí)探究自我檢測一、氣體的等容變化打足氣的自行車在烈日下曝曬，常常會(huì)爆胎，原因是什么？答案車胎在烈日下曝曬，胎內(nèi)的氣體溫度升高，氣體的壓強(qiáng)增大，把車胎脹破.問題設(shè)計(jì)知識(shí)探究體積正比要點(diǎn)提煉CT質(zhì)量4.從上圖可以看出：pT圖象(或pt圖象)為一次函數(shù)圖象，由此我們可以得出一個(gè)重要推論：一定質(zhì)量的氣體，從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強(qiáng)的變化量p與熱力學(xué)溫度的變化量T之間的關(guān)系為： .3.等容線：pT圖象和pt圖

2、象分別如圖1甲、乙所示.圖1延伸思考圖1中斜率的不同能夠說明什么問題？答案斜率與體積成反比，斜率越大，體積越小.二、氣體的等壓變化1.等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積隨溫度的變化叫做等壓變化.2.蓋呂薩克定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成 .正比問題設(shè)計(jì)CT圖2質(zhì)量壓強(qiáng)4.從上圖可以看出：VT圖象(或Vt圖象)為一次函數(shù)圖象，由此我們可以得出一個(gè)重要推論：一定質(zhì)量的氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量V與熱力學(xué)溫度的變化量T之間的關(guān)系為 .圖2中斜率的不同能夠說明什么問題？答案斜率與壓強(qiáng)成反比，斜率越大，壓強(qiáng)越小.

3、延伸思考典例精析一、查理定律的應(yīng)用例1氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖3所示.玻璃測溫泡A內(nèi)充有氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連.開始時(shí)A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)h114 cm，后將A放入待測恒溫槽中，上下移動(dòng)D，使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測得D中水銀面高出O點(diǎn)h244 cm.求恒溫槽的溫度(已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76 cmHg).圖3二、蓋呂薩克定律的應(yīng)用例2如圖4所示，一端開口的鋼制圓筒，在開口端上面放一活塞.活塞與筒壁間的摩擦及活塞的重力不計(jì)，現(xiàn)將其開口端向下，豎直緩慢地放入7 的水中，在筒底與水面相平時(shí)，恰好靜止在水中，這時(shí)筒內(nèi)

4、氣柱長為14 cm，當(dāng)水溫升高到27 時(shí)，鋼筒露出水面的高度為多少？(筒的厚度不計(jì))圖4三、pT圖象與VT圖象的應(yīng)用例3圖5甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖象，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5105 Pa.圖5(1)根據(jù)圖象提供的信息，計(jì)算圖中TA的值.答案200 K(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C，如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算過程.則可畫出由狀態(tài)ABC的pT圖象如圖所示.針對(duì)訓(xùn)練一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖6所示的ab、bc、cd、da四個(gè)過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于a

5、b且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()圖6A.ab過程中不斷增加B.bc過程中保持不變C.cd過程中不斷增加D.da過程中保持不變解析首先，因?yàn)閎c的延長線通過原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，A正確；cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯(cuò)誤；如圖所示，連接aO交cd于e，則ae是等容線，即VaVe，因?yàn)閂dVe，所以VdVa，所以da過程中氣體體積不是保持不變，D錯(cuò)誤.答案AB自我檢測1.(查理定律的應(yīng)用)一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，溫度由0 升高到10 時(shí)，其壓強(qiáng)的增量為p1，當(dāng)它由100 升高到110 時(shí)

6、，所增壓強(qiáng)為p2，則p1與p2之比是()A.101 B.373273C.11 D.3832831 2 3 41 2 3 42.(pT圖象的考查)如圖7所示，是一定質(zhì)量的氣體的三種變化過程，下列四種解釋中，說法正確的是()1 2 3 4圖7A.ad過程氣體體積增加B.bd過程氣體體積不變C.cd過程氣體體積增加D.ad過程氣體體積減小解析在pT圖象中等容線是延長線過原點(diǎn)的直線，且體積越大，直線的斜率越小.因此，a狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最小，c狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最大，b、d狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積相等，故A、B正確.答案AB1 2 3 43. (蓋呂薩克定律的應(yīng)用)如圖8所示，氣缸中封閉著溫度為100的空氣，一重物用輕質(zhì)繩索經(jīng)光滑滑輪跟缸中活塞相連接，重物和活塞都處于平衡狀態(tài)，這時(shí)活塞離氣缸底的高度為10 cm.如果缸內(nèi)空氣溫度變?yōu)?，重物將上升多少厘米？(繩索足夠長，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)1 2 3 4圖8解析這是一個(gè)等壓變化過程，設(shè)活塞的橫截面積為S.初狀態(tài)：T1(273 100) K373 K，V110S末狀態(tài)：T2273 K，V2LS1 2 3 4重物上升高度為10 cm7.32 cm2.68 cm答案2.68 cm1 2 3 4