高中物理 第8章 氣體章末小結(jié)課件 新人教版選修33.pptVIP

成才之路 物理 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 選修3 3 氣體 第八章 章末小結(jié) 第八章 2 應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程解題的一般思路 1 選對(duì)象 根據(jù)題意 選出所研究的某一部分氣體 這部分氣體在狀態(tài)變化過(guò)程中 其質(zhì)量必須保持一定 2 找參量 找出作為研究對(duì)象的這部分氣體發(fā)生狀態(tài)變化前后的一組p v t數(shù)值或表達(dá)式 壓強(qiáng)的確定往往是個(gè)關(guān)鍵 常需結(jié)合力學(xué)知識(shí) 如力的平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律 才能寫(xiě)出表達(dá)式 3 認(rèn)過(guò)程 過(guò)程表示兩個(gè)狀態(tài)之間的一種變化方式 除題中條件已直接指明外 在許多情況下 往往需要通過(guò)對(duì)研究對(duì)象跟周?chē)h(huán)境的相互關(guān)系的分析才能確定 認(rèn)清變化過(guò)程是正確選用物理規(guī)律的前提 4 列方程 根據(jù)研究對(duì)象狀態(tài)變化的具體方式 選用氣態(tài)方程或某一實(shí)驗(yàn)定律 代入具體數(shù)值 t必須用熱力學(xué)溫度 p v的單位要統(tǒng)一 最后分析討論所得結(jié)果的合理性及其物理意義 河南南陽(yáng)市2014 2015學(xué)年高二下學(xué)期期中 如圖 由u形管和細(xì)管連接的玻璃泡a b和c浸泡在溫度均為0 的水槽中 b的容積是a的3倍 閥門(mén)s將a和b兩部分隔開(kāi) a內(nèi)為真空 b和c內(nèi)都充有氣體 u形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm 打開(kāi)閥門(mén)s 整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后 u形管內(nèi)左右水銀柱高度相等 假設(shè)u形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積 1 求玻璃泡c中氣體的壓強(qiáng) 以mmhg為單位 2 將右側(cè)水槽的水從0 加熱到一定溫度時(shí) u形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm 求加熱后右側(cè)水槽的水溫 解析 考查氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用 解題的思路大致如下 根據(jù)打開(kāi)閥門(mén)s前后氣體b c的壓強(qiáng)關(guān)系及玻意耳定律求出c中氣體的壓強(qiáng) 根據(jù)氣體b c壓強(qiáng)關(guān)系和查理定律可求加熱后右側(cè)水槽的水溫 1 在打開(kāi)閥門(mén)s前 兩水槽水溫均為t0 273k 設(shè)玻璃泡b中氣體的壓強(qiáng)為p1 體積為vb 玻璃泡c中氣體的壓強(qiáng)為pc 依題意有p1 pc p 式中 p 60mmhg 打開(kāi)閥門(mén)s后 兩水槽水溫仍為t0 設(shè)玻璃泡b中氣體的壓強(qiáng)為pb 依題意 有pb pc 玻璃泡a和b中氣體的體積為v2 va vb 二 應(yīng)用狀態(tài)方程處理變質(zhì)量問(wèn)題分析變質(zhì)量問(wèn)題時(shí) 可以通過(guò)巧妙地選擇合適的研究對(duì)象 使這類(lèi)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一定質(zhì)量的氣體問(wèn)題 用相關(guān)規(guī)律求解 1 充氣問(wèn)題向球 輪胎等封閉容器中充氣是一個(gè)典型的變質(zhì)量的氣體問(wèn)題 只要選擇球內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對(duì)象 就可把充氣過(guò)程中的氣體質(zhì)量變化的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題 2 抽氣問(wèn)題從容器內(nèi)抽氣的過(guò)程中 容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小 這屬于變質(zhì)量問(wèn)題 分析時(shí) 將每次抽氣過(guò)程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對(duì)象 可把抽氣過(guò)程中的氣體質(zhì)量轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題 3 分裝問(wèn)題將一個(gè)大容器里的氣體分裝到多個(gè)小容器中的問(wèn)題也是一個(gè)典型的變質(zhì)量問(wèn)題 分析這類(lèi)問(wèn)題時(shí) 可以把大容器中的氣體和多個(gè)小容器中的氣體看成整體來(lái)作為研究對(duì)象 可將變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題 4 漏氣問(wèn)題容器漏氣過(guò)程中氣體的質(zhì)量不斷發(fā)生變化 屬于變質(zhì)量問(wèn)題 不能用相關(guān)方程式求解 如果選容器內(nèi)剩余氣體為研究對(duì)象 便可使問(wèn)題變成一定質(zhì)量的氣體狀態(tài)變化 用相關(guān)方程求解 一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示 打氣時(shí)如圖甲 抽氣時(shí)如圖乙 其筒內(nèi)體積為v0 現(xiàn)將它與另一只容積為v的容器相連接 氣筒和容器內(nèi)的空氣壓強(qiáng)為p0 已知?dú)馔埠腿萜鲗?dǎo)熱性能良好 當(dāng)分別作為打氣筒和抽氣筒時(shí) 活塞工作n次后 在上述兩種情況下 容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)分別為 三 圖象問(wèn)題對(duì)于氣體變化的圖象 由于圖象的形式靈活多變 含義各不相同 考查的內(nèi)容又比較豐富 處理起來(lái)有一定的難度 要解決好這個(gè)問(wèn)題 應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手 1 看清坐標(biāo)軸 理解圖象的意義 2 觀察圖象 弄清圖中各量的變化情況 看是否屬于特殊變化過(guò)程 如等溫變化 等容變化或等壓變化 3 若不是特殊過(guò)程 可在坐標(biāo)系中作特殊變化的圖象 如等溫線 等容線或等壓線 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)狀態(tài)的比較 4 涉及微觀量的考查時(shí) 要注意各宏觀量和相應(yīng)微觀量的對(duì)應(yīng)關(guān)系 如圖所示 一定質(zhì)量的分子勢(shì)能可忽略的氣體從狀態(tài)a經(jīng)b c d再回到a 問(wèn)ab bc cd da是什么過(guò)程 已知在狀態(tài)a時(shí)容積為1l 并把此圖改畫(huà)為p v圖 本章內(nèi)容是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn) 對(duì)氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋 多以選擇 填空形式出現(xiàn) 對(duì)氣體的三大定律的考查多為計(jì)算題 試題難度中等 應(yīng)引起考生的高度重視 2015 新課標(biāo)全國(guó)卷 33 如圖 一粗細(xì)均勻的u形管豎直放置 a側(cè)上端封閉 b側(cè)上端與大氣相通 下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)k關(guān)閉 a側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l 10 0cm b側(cè)水銀面比a側(cè)的高h(yuǎn) 3 0cm 現(xiàn)將開(kāi)關(guān)k打開(kāi) 從u形管中放出部分水銀 當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1 10 0cm時(shí)將開(kāi)關(guān)k關(guān)閉 已知大氣壓強(qiáng)p0 75 0cmhg 1 求放出部分水銀后a側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度 2 此后再向b側(cè)注入水銀 使a b兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度 求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度 解析 1 以cmhg為壓強(qiáng)單位 設(shè)a側(cè)空氣長(zhǎng)度l 10 0cm時(shí)壓強(qiáng)為p 當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h1 10 0cm時(shí) 空氣柱的長(zhǎng)度為l1 壓強(qiáng)為p1 由玻意耳定律得pl p1l1 由力學(xué)平衡條件得 p p0 h 打開(kāi)開(kāi)關(guān)k放出水銀的過(guò)程中 b側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0 而a側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱的長(zhǎng)度增加逐漸減小 b a兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小 直至b側(cè)水銀面低于a側(cè)水銀面h1為止 由力學(xué)平衡條件有p1 p0 h1 代入數(shù)據(jù)得l1 12 0cm 2 當(dāng)a b兩側(cè)水銀面達(dá)到同一高度時(shí) 設(shè)a側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2 壓強(qiáng)為p2 由玻意耳定律得 pl p2l2由力學(xué)平衡條件可知 p2 p0 代入數(shù)據(jù)得 l2 10 4cm 設(shè)注入的水銀柱在管內(nèi)的長(zhǎng)度為 h 依題意得 h 2 l1 l2 h1 13 2cm 答案 1 12 0cm 2 13 2cm 1 2015 廣東理綜 17 右圖為某實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)示意圖 金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣 內(nèi)筒中有水 在水加熱升溫的過(guò)程中 被封閉的空氣 a 內(nèi)能增大b 壓強(qiáng)增大c 分子間引力和斥力都減小d 所有分子運(yùn)動(dòng)速率都增大答案 ab 解析 a項(xiàng) 水加熱升溫時(shí) 傳熱給封閉的氣體 由于外筒隔熱 且氣體無(wú)法對(duì)外做功 因此氣體溫度升高 內(nèi)能增大 故a項(xiàng)正確 b項(xiàng) 封閉的理想氣體溫度升高 體積不變 由理想氣體狀態(tài)方程可知 氣體壓強(qiáng)增大 故b項(xiàng)正確 c項(xiàng) 分子間的引力和斥力與氣體壓強(qiáng)和溫度無(wú)關(guān) 只與分子間距有關(guān) 分子間的引力與斥力不變 故c項(xiàng)錯(cuò)誤 d項(xiàng) 溫度升高 氣體分子的平均動(dòng)能增大 平均運(yùn)動(dòng)速率增大 但有些分子的運(yùn)動(dòng)速率可能減小 故d項(xiàng)錯(cuò)誤 2 2014 福建理綜 29 1 如圖 橫坐標(biāo)v表示分子速率 縱坐標(biāo)f v 表示各等間隔速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比 圖中曲線能正確表示某一溫度下氣體分子麥克斯韋速率分布規(guī)律的是 填選項(xiàng)前的字母 a 曲線 b 曲線 c 曲線 d 曲線 2 如圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積v的關(guān)系圖象 它由狀態(tài)a經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)b 再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)c 設(shè)a b c狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為ta tb tc 則下列關(guān)系式中正確的是 填選項(xiàng)前的字母 a tatb tb tcc ta tb tbtc答案 1 d 2 c 3 2015 江蘇物理 12 1 在裝有食品的包裝袋中充入氮?dú)?可以起到保質(zhì)作用 某廠家為檢測(cè)包裝袋的密封性 在包裝袋中充滿一定量的氮?dú)?然后密封進(jìn)行加壓測(cè)試 測(cè)試時(shí) 對(duì)包裝袋緩慢地施加壓力 將袋內(nèi)的氮?dú)庖暈槔硐霘怏w 則加壓測(cè)試過(guò)程中 包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力 選填 增大 減小 或 不變 包裝袋內(nèi)氮?dú)獾膬?nèi)能 選填 增大 減小 或 不變 2 給某包裝袋充入氮?dú)夂竺芊?在室溫下 袋中氣體壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 體積為1l 將其緩慢壓縮到壓強(qiáng)為2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí) 氣體的體積變?yōu)? 45l 請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷該包裝袋是否漏氣 答案 1 增大不變 2 漏氣解析 1 加壓測(cè)試過(guò)程中 包裝袋體積減小 氣體分子對(duì)內(nèi)壁單位面積的撞擊力增大 理想氣體內(nèi)能僅與溫度有關(guān) 該過(guò)程溫度不變 內(nèi)能不變 2 若不漏氣 設(shè)加壓后的體積為v1 由等