新教材同步系列2024春高中物理第二章氣體液體和固體第二節(jié)氣體實(shí)驗(yàn)定律(Ⅱ)課件粵教版選擇性必修第三冊

第二章氣體、液體和固體第二節(jié)氣體實(shí)驗(yàn)定律(Ⅱ)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)法與考法1．知道什么是等容變化，理解查理定律的內(nèi)容和公式(重點(diǎn))2．掌握等容變化的p－T圖線、物理意義并會應(yīng)用(重難點(diǎn))3．知道什么是等壓變化，理解蓋-呂薩克定律的內(nèi)容和公式(重點(diǎn))4．掌握等壓變化的V－T圖線、物理意義并會應(yīng)用(重難點(diǎn))學(xué)法：①通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生理解氣體的等容和等壓變化，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力．②會用查理定律和蓋-呂薩克定律解決問題．③會運(yùn)用圖像這種數(shù)學(xué)語言表達(dá)查理定律和蓋-呂薩克定律考法：①考查查理定律和蓋-呂薩克定律的理解和在實(shí)際中的應(yīng)用．②通過圖像考查查理定律和蓋-呂薩克定律的應(yīng)用知識導(dǎo)圖課前·

自主預(yù)習(xí)1．等容過程對一定質(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：對于一定質(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．(4)熱力學(xué)溫度：圖乙的新溫度T＝t＋273.15(通常計(jì)算時可認(rèn)為T＝t＋273)，這就是熱力學(xué)溫度，單位為開爾文．簡稱開，符號為K.圖乙原點(diǎn)溫度________(絕對溫度)是不可能實(shí)現(xiàn)的．(5)適用條件：氣體的________一定，氣體的________不變．0K質(zhì)量體積查理定律適用于質(zhì)量不變，溫度變化的任何氣體嗎？【答案】不是，查理定律只適用于溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的氣體．微思考【答案】BC1．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．2．蓋-呂薩克定律(1)文字表述：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．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_______p1.(填“>”或“<”)質(zhì)量壓強(qiáng)>一定質(zhì)量的某種氣體，溫度降得足夠低時其狀態(tài)是否發(fā)生變化？等壓變化是否還遵守蓋-呂薩克定律？【答案】溫度降得足夠低時，氣體變成了液體，所以蓋－呂薩克定律不再適用．微思考【答案】BD課堂·

重難探究1．查理定律的適用條件壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的情況．當(dāng)溫度較低，壓強(qiáng)較大時，氣體會液化，定律不再適用．2．公式變式氣體的等容變化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軸的交點(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，體積越小．例1

(多選)(2023年茂名模擬)小明想用易拉罐制作一個簡易裝置，用來判定環(huán)境溫度是否發(fā)生變化．其做法是：向空的易拉罐插入一根粗細(xì)均勻的透明吸管，接口用石蠟密封，吸管內(nèi)有一液滴封閉著可看作理想氣體的空氣，整個裝置水平放置．在忽略大氣壓變化的情況下，下列說法正確的是 (

)A．易拉罐不變，吸管越細(xì)，裝置越靈敏B．當(dāng)液滴向右移動時，環(huán)境溫度降低C．當(dāng)液滴向左移動時，易拉罐內(nèi)氣體內(nèi)能減少D．液滴向右移動過程中，易拉罐內(nèi)氣體分子運(yùn)動激烈程度增大【答案】ACD溫度變化相同時，體積變化相同，吸管越細(xì)，液滴移動距離越大，所以裝置越靈敏，A正確；當(dāng)液滴向右移動時，氣體的體積增大，由蓋－呂薩克定律可知，環(huán)境溫度升高，B錯誤；當(dāng)液滴向左移動時，氣體的體積減小，由蓋－呂薩克定律可知，環(huán)境溫度降低，則易拉罐內(nèi)氣體內(nèi)能減少，C正確；液滴向右移動過程中，氣體的體積增大，由蓋－呂薩克定律可知，環(huán)境溫度升高，則易拉罐內(nèi)氣體分子運(yùn)動激烈程度增大，D正確．變式1

(2023年海南卷)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，瓶內(nèi)氣壓是多大？(2)保持溫度不變，擠壓氣體，使氣壓與(1)相同時，氣體體積為原來的多少倍？利用查理定律解題的一般步驟1．確定研究對象，即被封閉的氣體．2．分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律成立條件，即是否是質(zhì)量和體積保持不變．3．確定初、末兩個狀態(tài)的溫度、壓強(qiáng)．4．按查理定律公式列式求解，并對結(jié)果進(jìn)行討論．1．蓋-呂薩克定律的適用范圍壓強(qiáng)不太大，溫度不太低．2．公式變式氣體等壓變化的規(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軸的交點(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?。?一開口向上直立的汽缸，被一質(zhì)量為m的活塞封住一部分氣體(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時氣體的體積．(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2圖甲是一定質(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V－T圖像，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是1.5×105Pa.(1)說出A→B過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖像提供的信息，計(jì)算圖中TA的值．(2)請?jiān)趫D乙所示坐標(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p－T圖像，并在圖像相應(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，請寫出計(jì)算過程．利用蓋-呂薩克定律解題的步驟1．確定研究對象，即被封閉氣體．2．分析被研究氣體在狀態(tài)變化時是否符合定律成立條件，即是否是質(zhì)量和壓強(qiáng)保持不變．3．分別找出初、末兩狀態(tài)的溫度、體積．4．根據(jù)蓋-呂薩克定律列方程求解，并對結(jié)果進(jìn)行討論．小練·

隨堂鞏固1．對于一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時，壓強(qiáng)增大到原來的2倍，則氣體溫度的變化情況是 (

)A．氣體的攝氏溫度升高到原來的2倍B．氣體的熱力學(xué)溫度升高到原來的2倍C．氣體的攝氏溫度降為原來的一半D．氣體的熱力學(xué)溫度降為原來的一半【答案】B2．如圖所示為0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系的p－t圖線．p0表示標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時氣體的體積為 (

)A．5.6LB．3.2LC．1.2LD．8.4L【答案】D【答案】C4.一端開口，另一端封閉的玻璃管內(nèi)用水銀封住一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，將管子以封閉端為圓心，從水平位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置過程中，如圖所示，正確描述氣體狀態(tài)變化的圖像是

(

)【答案】C【解析】玻璃管以封閉端為圓心，從水平位置逆時針轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置過程中，理想氣體的壓強(qiáng)增大，由理想氣體等溫變化pV＝c，可知在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)增大，體積會減小，故理想氣體做的是等溫壓縮．結(jié)合圖像，A、B、D都是膨脹，只有C是等溫壓縮．5.(2023年江蘇卷)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，該過程中 (

)A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分