2024届高三物理一轮复习课件：第一、二节 气体实验定律

第一二节 气体的实验定律 第二章 固体、液体和气体 1.玻意耳定律 气体 状态参量 压强p 体积V 温度T 三者必定有某种关系！ 1.热力学温度开尔文 3.压强 2.体积 1.固体和液体、气体压强 等温过程:气体在温度不变的情况下发生的状态变化过程。 【猜想1】一定质量的气体，在温度不变时，其压强与体积有何关系: （1）将针筒细口堵上，用力向里压柱塞，空气体积越小，压强如何变化？ （2）鱼吐泡泡，越上升泡泡越大（气体体积越大），压强如何变化？ 当温度不变的情况下， 压强与体积成反比 1.玻意耳定律 【实验探究1】一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积的定量关系： ①本实验的实验方法： ②怎样保证空气柱的质量m不变？ ③怎样保证空气柱温度不变？ ④空气柱的压强p怎么读出？ ⑤空气柱的体积怎样表示？ 缓慢移动活塞； 不要用手接触注射器有气体的部分   气密性良好   空气柱的长度与横截面积的乘积 压力表   【三维设计P24】 控制变量法   【实验探究1】一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积的定量关系： 次数 1 2 3 4 5 压强p（×） 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 体积V（） 1.3 1.6 2.0 2.7 4.0 体积倒数1/V/L-1 0.77 0.63 0.50 0.37 0.25 pV乘积 3.90 4.00 4.00 4.05 4.00 p-V图像是双曲线的一支 “化曲为直” 图像过原点的一条直线 1.玻意耳定律 【实验探究2】一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积的定量关系： 次数 1 2 3 4 5 6 7 压强p/KPa 99.8 104.7 109.3 115.4 121.8 129.4 138.3 体积V/cm3 20 19 18 17 16 15 14 体积倒数1/V/cm-3 0.050 0.053 0.056 0.059 0.063 0.067 0.071 pV乘积 1976.6 1990.1 1968.3 1961.2 1948.2 1941.7 1935.9 p-V图像是双曲线的一支 图像过原点的一条直线 1.玻意耳定律 玻意耳定律：一定质量的气体，当温度不变的情况下，压强与体积成反比 pV=C 或 p1V1=p2V2 式中C是常量，它与气体的种类、质量、温度有关。 等温线 等温线 1.玻意耳定律 【例1—课本P24】一气象探测气球，在充有压强为1.00 atm、温度为27.0 ℃的氨气时，体积为3.50 m³，在上升至海拔6.00 km 高空的过程中，气球内氦气体积逐渐增大，此高度的大气压约等同于36.0 cm高的水银柱产生的压强，气球内部因启动持续加热装置而维持其温度不变，求此时气球的体积. 热学计算题书写格式 解：气体发生等温（等压或等容）变化 初态： 末态： 解得： 1.玻意耳定律 【例2—课本P24】如图所示是一种测定肺活量（标准大气压下，人一次呼出气体的体积）的装置，A为排尽空气并倒扣在水中的开口薄壁圆筒.测量时，被测者尽力吸足空气，再通过B管用力将自己肺部的空气吹入A中，使A浮起.设整个过程中呼出气体的温度保持不变，圆筒A横截面积为S，外界大气压强为标准大气压 p0，水的密度为p.若某同学使得圆筒 A浮出水面的高度为h，圆筒内外水面的高度差为Δh，试求该同学的肺活量. 1.玻意耳定律 【例3—人教版P42-3】今有一质量为m的汽缸，用活塞封着一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，汽缸内空气柱长为l0（如图甲所示），现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。求此时汽缸内空气柱长度为多少?已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。 1.玻意耳定律 【人教版P44-6】细长玻璃管用长l0为6.8 cm的水银柱封闭一定质量的空气。当玻璃管开口向下竖直放置时，空气柱长度l1为33cm;当玻璃管水平放置时，空气柱长度l2为30cm。求玻璃管开口向上竖直放置时空气柱的长度。 1.玻意耳定律 在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小ΔV时，压强增大20%。若使瓶内气体体积减小2ΔV，则其压强增大 (　　) A．20%　　　　　　　　　 B．30% C．40% D．50% 2.查理定律 等容过程:气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程。 【猜想2】一定质量的气体，在体积不变时，压强与温度有何关系: （1）火罐内气体的温度降低，压强如何变化？ （2）炎热的夏天，充气过足轮胎在阳光下曝晒，极易爆胎。则胎内气体的温度升高，压强如何变化？ 当体积不变的情况下， 压强与体积成反比 2.查理定律 查理定律：一定质量气体，在体积