(课件)第2章 3 气体的等压变化和等容变化-【提分教练】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

第二章　气体、固体和液体 3．气体的等压变化和等容变化 1 学习任务 1．知道气体的等压变化，了解盖-吕萨克定律并能应用于简单问题。 2．知道气体的等容变化，了解查理定律并能应用于简单问题。 3．了解理想气体模型，知道实际气体在什么情况下可以看成理想气体。 4．能用分子动理论和统计观点解释气体实验定律。 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 关键能力·情境探究达成 01 知识点一　气体的等压变化 知识点二　气体的等容变化 知识点三　理想气体 知识点四　气体实验定律的微观解释 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 3 1．等压变化 一定质量的某种气体，在_________时，体积随温度变化的过程叫作气体的等压变化。 2．盖-吕萨克定律 (1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。 (2)公式：V＝___或＝。 提醒：C是一个与气体质量和压强有关的常量。 知识点一　气体的等压变化 压强不变 CT 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 (3)适用条件：气体_____一定，气体_____不变。 (4)等压变化的图像：由V＝CT可知在V-T坐标系中，等压线是一条通过坐标原点的倾斜的直线。对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同。斜率越小，压强越大，如图所示，p2___(选填“>”或“<”)p1。 质量 压强 >  3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 如图所示，用红色液体封闭烧瓶内的气体。 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 【问题】 (1)双手捂住瓶体时，瓶内气体的温度如何变化？ (2)瓶内封闭气体的压强变化了吗？ (3)封闭气体的红色液柱怎样移动？为什么？ 提示：(1)温度升高。 (2)没有。 (3)红色液体向上移动。烧瓶内的压强不变，温度升高时，体积增大，红色液体向上移动。 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 1．盖-吕萨克定律的摄氏温度表述 (1)表述：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，温度每升高(或降低)1 ℃，增加(或减小)的体积是0 ℃时的体积V0的。 (2)公式：V＝V0(1＋)，其中V为t ℃时的体积，V0为0 ℃时的体积。 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 2．盖-吕萨克定律及推论 表示一定质量的某种气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT成正比。 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 3．等压线 (1)V-T图像：气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且p1<p2，即斜率越小，压强越大。 (2)V-t图像：体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图乙所示，等压线是一条延长线通过横轴上－273.15 ℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小，图像纵轴的截距V0是气体在0 ℃时的体积。 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 【典例1】　(2022·全国乙卷)如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，面积分别为2S、S，弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态， 此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的 距离相等，两活塞间气体的温度为T0。已知活塞外大 气压强为p0，重力加速度为g，忽略活塞与缸壁间的摩 擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 (1)求弹簧的劲度系数； [解析]　设初始状态汽缸内气体的压强为p1，对两活塞整体有 p0·2S＋p1·S＋3mg＝p0·S＋p1·2S 对Ⅱ活塞有 k·0.1l＋p0·S＝p1·S＋mg 解得k＝。 [答案]　　 3．气体的等压变化和等容变化 关键能力·情境探究达成 学习效果·随堂评估自测 课时分层作业 (2)缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。 [解析]　设活塞Ⅱ刚到汽缸连接处时内部气体压强为p2，对两活塞整体有 p0·2S＋p2·S＋3mg＝p0·S＋p2·2S 解得