2019物理同步新一线鲁科版选修3-3（课件+讲义+精练）：第四章 气体 (共15份打包)

结 束 结 束 结 束 结 束 气体实验定律的归纳应用 1.理想气体状态方程 理想气体：严格遵守三个实验定律的气体 公式：eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2) T一定时，pV＝CT＝C1(玻意耳定律)； V一定时，eq \f(p,T)＝eq \f(C,V)＝C2(查理定律)； p一定时，eq \f(V,T)＝eq \f(C,p)＝C3(盖·吕萨克定律)。 结 束 2．解题要点 (1)选对象——根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持不变。 (2)找参量——找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式，压强的确定往往是个关键，需结合力学知识(如受力平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。 (3)认过程——过程表示两个状态之间的一种变化方式，认清变化过程是正确选用物理规律的前提。另外，要弄清气体状态变化过程是单一过程变化还是多过程变化，是否会出现临界状态或极值问题。 结 束 (4)列方程——根据研究对象状态变化的具体方式，选用理想气体状态方程(或某一实验定律)列方程。代入具体数值时，T必须用热力学温度，p、V的单位要统一。 (5)验结果——解答出结果后，不要急于下结论。要分析讨论所得结果的合理性及其是否有实际的物理意义。 结 束 [例1]　“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图实验。圆柱状气缸(横截面积为S)被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭同时密闭开关K(设此时缸内温度为t ℃)，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L。由于气缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面eq \f(L,10)处。已知环境温度为27 ℃不变，eq \f(mg,S)与eq \f(1,6)大气压强相当，气缸内的气体可看做理想气体，求t值。 结 束 解析：对气缸内封闭气体分析，初始状态：p1＝p0，V1＝LS，T1＝273＋t， 气缸内封闭气体末状态：p2＝p0－eq \f(mg,S)＝eq \f(5,6)p0， V2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(L－\f(L,10)))S＝eq \f(9,10)LS，T2＝(273＋27)K＝300 K。 由理想气体状态方程：eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2)，代入数据得：t＝127 ℃。 答案：127 ℃ 结 束 定律 变化 过程 同一气体的两条图线 图线特点 玻意耳定律 等温 变化 气体实验定律三种图线的对比 (1)在p ­V图中是双曲线，远离原点的等温线温度较高，即T2>T1。 (2)在p ­eq \f(1,V)图中是通过原点的倾斜直线，由eq \f(pV,T)＝C得p＝eq \f(CT,V)斜率大T大，T2>T1。 结 束 定律 变化过程 同一气体的两条图线 图线特点 查理定律 等容变化 (1)在p ­t图中是通过t轴上－273.15 ℃的直线，由于在同一温度(如0 ℃)下同一气体的压强大时，体积小，所以V1>V2。 (2)由p ­T图中是通过原点的倾斜直线，由eq \f(pV,T)＝C得p＝eq \f(C,V)T可见体积V大时斜率小，所以V1>V2。 结 束 定律 变化过程 同一气体的两条图线 图线特点 盖 · 吕 萨 克 定 律 等压变化 (1)在V ­t图中是通过t轴上－273.15 ℃的直线，由于在同一温度(如0 ℃)下同一气体的体积大时，压强小，所以p1>p2。 (2)在V ­T图中是通过原点的倾斜直线，由eq \f(pV,T)＝C得V＝eq \f(C,p)·T，可见压强p大时斜率小，所以p1>p2。 结 束 [例2]　一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是 (　　) A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小 B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大 C．c→a过程中，气体压强增大，体积减小 D．c→a过程中，气体温度升高，体积不变 结 束 解析：由p­T图像知，a→b为等温过程。根据p1V1＝p2V2，气体压强减小，则体积增大，A正确。b→c为等压过程，根据eq \f(V1,T1)＝eq \f(V2,T2)，温度降低，则体积减小，B错误。c→a为等容过程，根据eq \f(p1,T1)＝eq \f(p2,T2)，气体压强增大，温度升高。C错误，D正确。 答案：AD 结 束 液柱移动问题的分析 1.液柱问题的特点