2.2 气体实验定律（Ⅱ）课件-2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

高中物理选择性必修三 第二章 气体、液体和固体 第二节 气体实验定律（Ⅱ） 一、新课引入 知识回顾 温度，体积，压强 1.气体状态参量： 2.玻意耳定律: 一定质量的气体，在温度不变的情况下，其压强与体积成反比。 一、新课引入 情景导入 一、新课引入 情景导入 一、新课引入 情景导入 由于轮胎弹性小，因此在爆胎过程中气体体积变化可以忽略不计。汽车运动过程中，由于轮胎和地面之间存在滑动摩擦力以及轮胎的反复形变等原因，产生热量，导致轮胎的温度升高，导致轮胎内部的胎压增大并大于其所能承受的最大胎压，从而发生爆胎。 问题1：选取谁作为研究对象？ 问题3：根据分析该气体压强和温度之间有什么定性关系。 爆胎原因分析： 问题2：观察汽车爆胎前该气体体积，温度，压强是否发生改变。 一、新课引入 情景导入 问题4：请利用图中的实验装置来设计一个实验方案来定量的研究压强和温度之间的关系。 二、实验探究 3.实验装置：铁架台、注射器、刻度尺、压力表，注射器下端连接一个烧瓶，温度计，烧杯，热水。 1.实验目的： 2.实验方法： 探究一定质量的气体在体积不变的情况下，其压强和温度之间的关系。 控制变量法。 二、实验探究 项目 压强P/×105Pa 温度T/℃ 1     2     3     4     5     4.数据记录：表格记录（学生表格记录） 二、实验探究 5.数据处理： （2）excel表格作图 分析一下以下几组数据，得出p和t的关系，横坐标表示t，纵坐标表示p （24 ，1.03 ）（34 ，1.07 ）（38 ，1.11 ）求出图像与横坐标轴的交点，做出图像。 （1）AI分析 二、实验探究 6.实验结论： 对于一定质量的气体，体积一定时，其压强与摄氏温度成正相关（一次函数），与热力学温度成正比。 O P t/ A B ℃ P=Ct+P0 -273.15℃ A B T/K P O P=CT 热力学温度T=t+273.15 K 二、实验探究 7.误差分析： 1.温度计未与被测气体充分接触，测量的水温和气体温度有偏差，导致测量误差。 2.实验过程中由于密封性不够好导致漏气，气体质量发生变化，从而引起实验误差。 3.读数误差：压强和温度的读数存在误差。 三、查理定律 (1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强P 与热力学温度T 成正比． (2)公式： (3)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变． 四、查理定律的应用 应用一：计算轮胎安全充气气压 资料显示某品牌的汽车轮胎说明书上标有“最大胎压3kg/cm2”。该车在夏天以120km/h的速度行驶时，车胎内气体温度可达70℃，为保证汽车在最高限速120km/h的高速路上安全行驶，则在30℃的气温下，汽车出发前给车胎充气的气压上限是多少?() 四、查理定律的应用 应用二：解释瓶子吞鸡蛋的原理。 四、查理定律的应用 应用三：想办法解救瓶子中的鸡蛋。 四、查理定律的应用 例1 一定质量的理想气体，在体积不变时，温度由50 ℃升高到100 ℃，气体的压强变化情况是(　　) B 四、查理定律的应用 例2 (教材P25，图2－2－1改编)气体温度计结构如图所示，玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14 cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44 cm。已知外界大气压强p0＝76 cmHg，T＝t＋273 K。求恒温槽的温度。 答案　364 K 五、课堂小结 1.热力学温度:T=t+273.15 K 2.查理定律 (1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强p与热力学温度T成正比． (2)公式： (3)适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变． 六、盖­吕萨克定律 (1)内容：一定质量的气体，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： (3)适用条件：气体质量一定，气体压强不变． 或 或 六、盖­吕萨克定律 A 例3 一定质量的某种气体，在压强不变的条件下，温度为0 ℃时，其体积为V0，当温度升高为T(K)时，体积为V，那么每升高1 ℃增大的体积为(　　) 六、盖­吕萨克定律 例4 一个容器内部呈不规则形状，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积为S，管内一静止水银柱封闭着长度为l1的空气柱，如图所示，此时外界的温度为T1。现把容器浸在温度为T2的热水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为l2。实验过程中认为大气压没有变化，请根据以上数据推导容器容积的表达式。 七、气体实验定律 定律 玻意耳定律（等温变化） 查理定律（等容变化） 盖-吕萨克定律（等压变化） 表达式 图像 P V A B T/K V O A B T/K P O 七、气体实验定律 例5 (2024·广东广州高二期中)一定质量的某种气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　) A.ab过程中不断增加 B.bc过程中不断减小 C.cd过程中不断增加 D.da过程中保持不变 A Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 A.气体的压强变为原来的2倍 B.气体的压强比原来增大了 C.气体的压强变为原来的倍 D.气体的压强比原来增大了 A.eq \f(V,T) B.eq \f(V0,T) C.eq \f(V,273) D.eq \f(V－V0,T) 答案　 $$