2.3 气体实验定律的微观解释 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 第三节 气体实验定律的微观解释 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 一、新课引入 知识回顾 二、气体压强的微观解释 大量分子频繁地碰撞器壁，对器壁产生持续、均匀的压力，产生压强。 二、气体压强的微观解释 从分子动理论的观点来看，气体压强是大量气体分子对器壁作用的宏观效果，大小等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。 三、气体实验定律的微观解释 影响气体压强的因素 宏观角度 温度 体积 分子的平均速率（平均动能） 分子的密集程度 微观角度 例1 (根据粤教版教材P32练习1改编)某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。其本质原因是瓶内气体压强　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)，瓶内气体分子平均速率　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)，单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数 　　　　(选填“增加”“减少”或“不变”)。 二、气体压强的微观解释 二、气体压强的微观解释 CD 训练 (多选)两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是(　　) A.压强小的容器中气体的温度比较高 B.压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少 C.压强小的容器中气体分子的平均动能比较小 D.压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大 三、气体实验定律的微观解释 内容：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。 微观解释： 温度保持不变时，气体分子热运动的平均速率一定， 若气体体积减小，分子的密集程度增大，气体压强增大; 若气体体积增大，分子的密集程度减小，气体压强减小。 公式：pV =C1 （1）玻意耳定律 三、气体实验定律的微观解释 （2）查理定律 内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强与温度成正比。 微观解释： 体积保持不变时，气体分子的密集程度保持不变， 若气体温度升高，分子热运动的平均速率增大，气体压强增大 若气体温度降低，分子热运动的平均速率减小，气体压强减小 公式： 三、气体实验定律的微观解释 (3)盖-吕萨克定律 内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，其体积与温度成正比。 微观解释： 温度降低时，分子的热运动的平均速率减小,压强减小； 只有气体的体积同时减小，使分子的密集程度增大，才能保持压强不变 公式： 三、气体实验定律的微观解释 AB 例2 (多选)对一定质量的某种气体，下列说法正确的是(　　) A.体积不变，压强增大时，气体分子的平均速率一定增大 B.温度不变，压强减小时，气体分子的数密度一定减小 C.压强不变，温度降低时，气体分子的数密度一定减小 D.温度升高，压强和体积都可能不变 四、理想气体 理想气体的特点 假设有这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做“理想气体”。 1、理想气体是不存在的，是一种理想模型。 2、在温度不太低，压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。 3、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力。 4、从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气体的内能只有分子动能。 5、一定质量的理想气体的内能仅由温度决定，与气体的体积无关。 四、理想气体 1、内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。 2、公式： 3、使用条件：一定质量的某种理想气体。 理想气体的状态方程 四、理想气体 例3 已知湖水的深度为20 m，湖底的水温为4 ℃，水面的温度为17 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。当气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(重力加速度g取10 m/s2，水的密度ρ取1.0×103 kg/m3，T＝t＋273 K)(　　) A.12.8倍 B.8.5倍 C.3.1倍 D.1.1倍 C 四、理想气体 例4 内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量的空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，水银进入封闭端的长度为2 cm，如图所示，温度是87 ℃，大气压强为75 cmHg，T＝t＋273 K，求： (1)在如图所示位置时空气柱的压强p1； (2)在如图所示位置，要使空气柱的长度变为3 cm， 温度必须降低到多少摄氏度？ 答案　(1)133 cmHg　(2)－5 ℃ Lavf56.15.102 $$