新教材同步輔導(dǎo)2023年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、液體和固體學(xué)習(xí)目標(biāo)物理與STSE1．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．(重點(diǎn)、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(重點(diǎn)、難點(diǎn))

知識點(diǎn)一查理定律1．等容變化．一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)壓強(qiáng)隨溫度的變化．2．查理定律．(1)文字表述：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成正比．(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(shí)的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系就是正比例關(guān)系了．圖乙坐標(biāo)原點(diǎn)的意義為氣體壓強(qiáng)為0時(shí)，其溫度為0K．可以證明，新坐標(biāo)原點(diǎn)對應(yīng)的溫度就是0K．(4)適用條件：氣體的質(zhì)量一定，氣體的體積不變．知識點(diǎn)二蓋呂薩克定律1．等壓變化．質(zhì)量一定的氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，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．(3)適用條件：①氣體質(zhì)量一定．②氣體壓強(qiáng)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.(選填“>”或“<”)1．(多選)下列描述一定質(zhì)量的氣體做等容變化的過程的圖線不正確的是(

)解析：等容變化的過程的p-t圖像在t軸上的交點(diǎn)坐標(biāo)是(－273℃，0)，D正確．答案：ABC探究一蓋呂薩克定律的理解和應(yīng)用1．適用條件：氣體的質(zhì)量一定，壓強(qiáng)不變且不太大(相對大氣壓強(qiáng))，溫度不太低(相對室溫)．2．在攝氏溫標(biāo)下，蓋-呂薩克定律的表述．【典例1】如圖所示，氣缸A中封閉有一定質(zhì)量的氣體，活塞B與A的接觸是光滑的且不漏氣，B上放一重物C，B與C的總重力為G，大氣壓為p0.當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度是20℃時(shí)，活塞與氣缸底部距離為h1.當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度是100℃時(shí)，活塞與氣缸底部的距離是多少？應(yīng)用蓋-呂薩克定律解題的一般步驟(1)確定研究對象，即某被封閉氣體．(2)分析狀態(tài)變化過程，明確初、末狀態(tài)，確認(rèn)在狀態(tài)變化過程中氣體的質(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．(5)分析所求結(jié)果是否合理．2.如圖所示，某同學(xué)用封有氣體的玻璃管來測絕對零度．當(dāng)容器水溫是30刻度線時(shí)，空氣柱長度為30cm；當(dāng)水溫是90刻度線時(shí)，空氣柱的長度是36cm.則該同學(xué)測得的絕對零度相當(dāng)于刻度線(

)A．－273 B．－270C．－268 D．－2713．(多選)如圖所示，在一個(gè)圓柱形導(dǎo)熱氣缸中，用活塞封閉了一部分理想氣體，活塞與氣缸壁間是密封而光滑的．用一彈簧測力計(jì)掛在活塞上，將整個(gè)氣缸懸掛在天花板上，當(dāng)外界溫度升高(大氣壓不變)時(shí)(

)A．彈簧測力計(jì)示數(shù)變大B．彈簧測力計(jì)示數(shù)不變C．氣缸下降D．氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大解析：彈簧測力計(jì)上的拉力跟氣缸和活塞總重力相等，當(dāng)氣溫升高時(shí)，不影響彈簧彈力大小，所以示數(shù)不變，故A錯(cuò)誤，B正確；以氣缸為研究對象可知，最終達(dá)到平衡時(shí)，氣缸重力與氣缸內(nèi)壓力之和等于大氣壓力，因?yàn)橹亓痛髿鈮毫蛔?，所以氣缸?nèi)壓力不變，即氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，故D錯(cuò)誤；溫度升高，氣體的體積膨脹，氣缸下降，故C正確．答案：BC探究二查理定律的理解和應(yīng)用1．對查理定律的理解．(1)查理定律是實(shí)驗(yàn)定律，是由法國科學(xué)家查理通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的．(2)適用條件：氣體質(zhì)量一定，體積不變，壓強(qiáng)不太大(相對大氣壓強(qiáng))，溫度不太低(相對室溫)．(3)一定質(zhì)量的某種氣體在體積不變的情況下，升高(或降低)相同的溫度，所增加(或減小)的壓強(qiáng)是相同的．文本1．查理定律的推論2．應(yīng)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(shí)是否符合定律的適用條件：質(zhì)量一定，體積不變．(3)確定初、末兩個(gè)狀態(tài)的溫度、壓強(qiáng)．(4)根據(jù)查理定律列式求解．(5)求解結(jié)果并分析、檢驗(yàn).4．一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，溫度由0℃升高到10℃時(shí)，其壓強(qiáng)的增加量為Δp1，當(dāng)它由100℃升高到110℃時(shí)，其壓強(qiáng)的增加量為Δp2，則Δp1與Δp2之比是(

)A．10∶1 B．373∶273C．1∶1 D．383∶283(1)若在沙桶中逐漸加入沙子，求活塞剛接觸卡環(huán)時(shí)沙桶(含沙)的總質(zhì)量M；(2)若不在沙桶中加入沙子，對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，求氣體的熱力學(xué)溫度T＝400K時(shí)的壓強(qiáng)p.探究三p-T圖像與V-T圖像p-T圖像與V-T圖像的比較．不同點(diǎn)圖像縱坐標(biāo)壓強(qiáng)p體積V斜率意義體積的倒數(shù)，斜率越大，體積越小，V4<V3<V2<V1壓強(qiáng)的倒數(shù)，斜率越大，壓強(qiáng)越小，p4<p3<p2<p1相同點(diǎn)(1)都是一條通過原點(diǎn)的傾斜直線；(2)橫坐標(biāo)都是熱力學(xué)溫度T；(3)都是斜率越大，氣體的另外一個(gè)狀態(tài)參量越小?特別提醒

對于p-T圖像與V-T圖像的注意事項(xiàng)(1)首先要明確是p-T圖像還是V-T圖像．(2)不是熱力學(xué)溫標(biāo)的先轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫標(biāo)．(3)解決問題時(shí)要將圖像與實(shí)際情況相結(jié)合．【典例3】如圖所示為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V關(guān)系圖像，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是(

)A．TA<TB，TB<TC

B．TA>TB，TB＝TCC．TA>TB，TB<TC D．TA＝TB，TB>TC6.(多選)如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體．將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變．下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程不相符合的是(

)

A

B

C

D解析：由于密閉氣體與外界溫度相同，保持不變，是等溫變化，選項(xiàng)A表示等容過程，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B表示等壓變化，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C表示溫度發(fā)生變化，C錯(cuò)誤；選項(xiàng)D表示等溫變化，故D正確．答案：ABC7.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1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為(

)A．5.6L B．3.2LC．1.2L D．8.4L8．(多選)如圖所示，圖甲、圖乙為一定質(zhì)量的某種氣體的等容或等壓變化圖像，關(guān)于這兩個(gè)圖像的正確說法是(

)A．圖甲是等壓線，圖乙是等容線B．圖乙中p-t線與t軸交點(diǎn)對應(yīng)的溫度是－273.15℃，而圖甲中V-t線與t軸的交點(diǎn)不一定是－273.15℃C．由圖乙可知，一定質(zhì)量的氣體，在任何情況下都是p與t成直線關(guān)系D．圖乙表明溫度每升高1℃，壓強(qiáng)增加相同，但圖甲表明隨溫度的升高壓強(qiáng)不變解析：由查理定律p＝cT＝c(t＋273.15)及蓋呂薩克定律V＝cT＝c(t