高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第2章 第3節(jié) 氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用課件 魯科版選修33.ppt

熱點(diǎn)突破 氣體實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程的應(yīng)用 1 熱點(diǎn)透析 2 典例剖析 3 規(guī)律方法 4 跟蹤訓(xùn)練 選修3 3熱學(xué) 5 真題演練 一 熱點(diǎn)透析 1 熱點(diǎn)透析 1 理想氣體 1 理想氣體 在任何溫度 任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體 理想氣體是一種經(jīng)科學(xué)的抽象而建立的理想化模型 實(shí)際上不存在 實(shí)際氣體特別是那些不易液化的氣體在壓強(qiáng)不太大 溫度不太低時(shí)都可當(dāng)做理想氣體來(lái)處理 2 一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)方程 2 三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律比較 易錯(cuò)辨析 解答氣體問(wèn)題的基本思路 理想氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋 1 等溫變化一定質(zhì)量的氣體 溫度保持不變時(shí) 分子的平均動(dòng)能一定 在這種情況下 體積減小時(shí) 分子的密集程度增大 氣體的壓強(qiáng)增大 2 等容變化一定質(zhì)量的氣體 體積保持不變時(shí) 分子的密集程度保持不變 在這種情況下 溫度升高時(shí) 分子的平均動(dòng)能增大 氣體的壓強(qiáng)增大 3 等壓變化一定質(zhì)量的氣體 溫度升高時(shí) 分子的平均動(dòng)能增大 只有氣體的體積同時(shí)增大 使分子的密集程度減小 才能保持壓強(qiáng)不變 二 典例剖析 2 典例剖析 例3 2014 新課標(biāo)全國(guó)卷 33 2 一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi) 氣缸壁導(dǎo)熱良好 活塞可沿氣缸壁無(wú)摩擦地滑動(dòng) 開(kāi)始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p 活塞下表面相對(duì)于氣缸底部的高度為h 外界的溫度為t0 現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面 沙子倒完時(shí) 活塞下降了h 4 若此后外界的溫度變?yōu)閠 求重新達(dá)到平衡后氣體的體積 已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變 重力加速度大小為g 轉(zhuǎn)解析 h 4 轉(zhuǎn)原題 1 活塞下推前 下部封閉氣體的p t v各怎樣 審題設(shè)疑 2 活塞下推后 下部封閉氣體的狀態(tài)量又如何 其中與下部封閉氣柱長(zhǎng)度有關(guān)聯(lián)的有哪些量 與其壓強(qiáng)有關(guān)聯(lián)的有哪些量 備選 如圖 一上端開(kāi)口 下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管豎直放置 玻璃管的下部封有長(zhǎng)l1 25 0cm的空氣柱 中間有一段長(zhǎng)l2 25 0cm的水銀柱 上部空氣柱的長(zhǎng)度l3 40 0cm 已知大氣壓強(qiáng)為p0 75 0cmhg 現(xiàn)將一活塞 圖中未畫(huà)出 從玻璃管開(kāi)口處緩緩?fù)峦?使管下部空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)閘1 20 0cm 假設(shè)活塞下推過(guò)程中沒(méi)有漏氣 求活塞下推的距離 3 下部封閉氣體在狀態(tài)變化過(guò)程中 遵從什么物理規(guī)律 轉(zhuǎn)解析 轉(zhuǎn)原題 三 規(guī)律方法 3 規(guī)律方法 1 階段性 弄清一個(gè)物理過(guò)程分為哪幾個(gè)階段 2 聯(lián)系性 找出幾個(gè)階段之間是由什么物理量聯(lián)系起來(lái)的 3 規(guī)律性 明確哪個(gè)階段應(yīng)遵循什么實(shí)驗(yàn)定律 變式訓(xùn)練3 2015 海南單科 15 2 如圖示 一底面積為s 內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上 開(kāi)口向上 內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞a和b 在a與b之間 b與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體 平衡時(shí)體積均為v 已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變 重力加速度大小為g 外界大氣壓強(qiáng)為p0 現(xiàn)假設(shè)活塞b發(fā)生緩慢漏氣 致使b最終與容器底面接觸 求活塞a移動(dòng)的距離 轉(zhuǎn)解析 轉(zhuǎn)原題 四 跟蹤訓(xùn)練 4 跟蹤訓(xùn)練 跟蹤訓(xùn)練 多選 封閉在氣缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體 如果保持氣體體積不變 當(dāng)溫度升高時(shí) 以下說(shuō)法正確的是 a 氣體的密度增大b 氣體的壓強(qiáng)增大c 氣體分子的平均動(dòng)能減小d 每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多 解析由理想氣體狀態(tài)方程可知 當(dāng)體積不變時(shí) p t 常數(shù) t升高時(shí) 壓強(qiáng)增大 b正確 由于質(zhì)量不變 體積不變 分子密度不變 而溫度升高 分子的平均動(dòng)能增大 所以單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積容器壁撞擊次數(shù)增多 d對(duì) a c錯(cuò) 答案bd 解析顯隱 跟蹤訓(xùn)練 多選 下列關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)和熱現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 a 一定量100 的水變成100 的水蒸氣 其分子之間的勢(shì)能增加b 對(duì)于一定量的氣體 如果壓強(qiáng)不變 體積增大 那么它一定從外界吸熱c 如果氣體分子總數(shù)不變 而氣體溫度升高 氣體分子的平均動(dòng)能增大 因此壓強(qiáng)必然增大d 一定量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和e 如果氣體溫度升高 那么所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大 解析一定量100 的水變成100 的水蒸氣 需吸收一定熱量 其內(nèi)能增加 而分子個(gè)數(shù) 溫度均未變 表明其分子勢(shì)能增加 a對(duì) 氣體的壓強(qiáng)與氣體分子密度和分子的平均速率有關(guān) 整體的體積增大 氣體分子密度減小 要保證其壓強(qiáng)不變 氣體分子的平均速率要增大 即要吸收熱量 升高溫度 b對(duì) 對(duì)于一定量的氣體 溫度升高 分子的平均速率變大 但若氣體體積增加得更多 氣體的壓強(qiáng)可能會(huì)降低 c錯(cuò) 根據(jù)內(nèi)能的定義可知 d對(duì) 氣體溫度升高 分子運(yùn)動(dòng)的平均速率肯定會(huì)增大 但并不是所有分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大 e錯(cuò) 答案abd 解析顯隱 跟蹤訓(xùn)練 一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi) 初始時(shí)氣體體積為3 0 10 3m3 用dis實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)得此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為300k和1 0 105pa 推動(dòng)活塞壓縮氣體 穩(wěn)定后測(cè)得氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為320k和1 6 105pa 1 求此時(shí)氣體的體積 2 保持溫度不變 緩慢改變作用在活塞上的力 使氣體壓強(qiáng)變?yōu)? 0 104pa 求此時(shí)氣體的體積 轉(zhuǎn)解析 轉(zhuǎn)原題 跟蹤訓(xùn)練 如圖示 氣缸長(zhǎng)l 1m 固定在水平面上 氣缸中有橫截面積s 100cm2的光滑活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體 當(dāng)溫度t 27 大氣壓強(qiáng)p0 1 105pa時(shí) 氣柱長(zhǎng)l0 0 4m 現(xiàn)緩慢拉動(dòng)活塞 拉力最大值f 500n 1 溫度保持不變 能否將活塞從氣缸中拉出 2 要使活塞從氣缸中拉出 氣缸中氣體溫度至少為多少攝氏度 轉(zhuǎn)解析 轉(zhuǎn)原題 五 真題演練 5 真題演練 真題 2012 課標(biāo)全國(guó)卷 如圖所示 由u形管和細(xì)管連接的玻璃泡a b和c浸泡在溫度均在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