第1章 素养培优课　理想气体状态方程—2020-2021学年新教材鲁科版（2019）高中物理选择性必修第三册同步学案

素养培优课　理想气体状态方程 培优目标：1．知道理想气体的模型，并知道实验气体在什么情况下可以看成理想气体．　2．学会用气体实验定律推导出理想气体的状态方程．　3．掌握理想气体状态方程的内容、表达式及物理意义．　4．学会应用理想气体状态方程解决实际问题． 理想气体状态方程 1．理想气体的特点 理想气体是一种理想化模型，是实际气体的一种近似，就像质点、点电荷模型一样，突出问题的主要方面，忽略次要方面，是物理学中常用的方法． (1)严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程． (2)理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比忽略不计，分子视为质点． (3)理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能的变化，一定质量的理想气体内能的变化只与温度有关． 2．理想气体状态方程与气体实验定律 eq \a\al(\f(p1V1,T1)＝,\f(p2V2,T2))⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(T1＝T2时，p1V1＝p2V2　玻意耳定律,V1＝V2时，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)　查理定律,p1＝p2时，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)　盖—吕萨克定律)) 【例1】　如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B横截面积相同，均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内都装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强变为原来的1.2倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA． 思路点拨：(1)汽缸B导热，B中气体初、末状态温度相等，发生的是等温变化． (2)刚性杆连接绝热活塞，且A、B两个汽缸面积相等，因此A、B体积之和不变，即VA＋VB＝2V0． [解析]　设初态压强为p0，膨胀后A、B压强相等，均为1.2p0． B中气体始、末状态温度相等，则有p0V0＝1.2p0(2V0－VA) ， VA＝eq \f(7,6)V0． A部分气体满足eq \f(p0V0,T0)＝eq \f(1.2p0VA,TA)， 解得TA＝1.4T0． [答案]　eq \f(7,6)V0　1.4T0 对于一定质量的理想气体，由状态方程eq \f(pV,T)＝C可知，当其中一个状态参量发生变化时，一定会引起另外一个状态参量发生变化或另外两个状态参