第2章 微专题 气体实验定律（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（粤教版2019）

微专题　气体实验定律 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 关键能力 合作探究 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 类型1　理想气体状态变化的图像  1．一定质量的气体不同图像的比较 名称 图像 特点 其他图像 等温线 p-V pV＝CT(C为常量)，即pV之积越大，对应的温度越高，等温线离原点越远 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2.理想气体状态方程与一般状态变化图像 利用作垂直于坐标轴的辅助线去分析不同温度的两条等温线、不同体积的两条等容线、不同压强的两条等压线的关系。例如：(1)在图甲中，V1对应虚线为等容线，A、B分别是虚线与T2、T1两线的交点，可以认为从B状态通过等容升压到A状态，温度必然升高，所以T2>T1。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (2)如图乙所示，A、B两点的温度相等，从B状态到A状态压强增大，体积一定减小，所以V2<V1。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [典例1]　一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若状态D的压强是2×104 Pa。 　　 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (1)求状态A的压强； (2)请在图乙中画出该状态变化过程的p-T图像，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (2)p-T图像及A、B、C、D各个状态如图所示。 [答案]　(1)4×104 Pa　(2)图见解析 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 [规律方法] (1)图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程。 (2)在V-T或p-T图像中，比较两个状态的压强或体积大小，可以用这两个状态到原点连线的斜率大小来判断。斜率越大，压强或体积越小；斜率越小，压强或体积越大。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 针对训练 1．如图所示，A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB。由图可知(　　) 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 A．TA＝2TB　　　　　　 B．TB＝4TA C．TB＝6TA D．TB＝8TA 答案：C 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 类型 2　液柱(或活塞)的移动问题 用液柱或活塞隔开两部分气体，当气体温度变化时，液柱或活塞是否移动？如何移动？此类问题的特点是气体的状态参量p、V、T都发生了变化，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 1．假设推理法 根据题设条件，假设发生某种特殊的物理现象或物理过程，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理，得出正确的答案。巧用假设推理法可以化繁为简，化难为易，简捷解题。其一般分析思路： (1)先假设液柱(或活塞)不发生移动，两部分气体均做等容变化。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 (3)如果液柱(或活塞)两端的横截面积相等，且Δp均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱向压强减小量较大的一方(即|Δp|较大的一方)移动；若Δp相等，则液柱不移动。 (4)如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等，则应考虑液柱两端的受力变化(ΔpS)。若Δp均大于零，则液柱向ΔpS较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱向|ΔpS|值较大的一方移动；若ΔpS相等，则液柱不移动。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 2．极限法 所谓极限法就是将问题推向极端。如在讨论压强大小变化时，将变化较大的压强推向无穷大，而将变化较小的压强推向零，这样能使复杂的问题变得简单明了。 粤教版物理 选择性必修第三册 返回导航 下页 上页 3．图像法 利用图像，首先在同一p-T图线上画出两段空气柱的 等容图线，如图所示。 由于两空气柱在相同温度下压强不同，所以它们等 容线的斜率也不同，空气柱的压强较大的等容线的 斜率也较大。从图中可以看出，当两空气柱升高相同温度ΔT时，其压强的增量Δp1>Δp2，所以水银柱向