2017-2018学年高二物理教科版选修3-3课件+教师用书+学业分层测评：第2章 4 气体实验定律的图像表示及微观解释+5 理想气体 (3份打包)

4．气体实验定律的图像表示及微观解释 5．理想气体 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.理解气体等温、等容、等压变化的图像的物理意义．(重点) 2.会从图像上描述气体的状态变化．(难点) 3.会用分子动理论和统计观点解释气体实验定律．(难点) 4.知道理想气体的特点．(重点) 气体实验定律的图像表示 1．气体等温变化的图像(即等温线)特点 一定质量的某种气体做等温变化，在p ­V图线中，气体的温度越高，等温线离坐标原点越远． 2．气体等容变化的图像(即等容线)特点 一定质量的某种气体做等容变化；在p ­T图线中，气体的体积越小，等容线的斜率越大． 3．气体等压变化的图像(即等压线)特点 一定质量的某种气体做等压变化，在V­T图线中，气体的压强越小，等压线的斜率越大． 1．在p ­V图像上，等温线为直线．(×) 2．p ­T图像是过原点的直线．(√) 3．在V­T图像中，图线的斜率越大，压强也越大．(×) 处理实验数据时，为什么不直接画p ­V图像，而是画p ­图像？ 【提示】　p ­V图像是曲线，不易直接判定气体的压强和体积的关系．而p ­图像是直线，很容易判定其关系． 1．p ­V图像与p ­图像 (1)一定质量的气体的p­V图像如图2­4­1甲所示，图线为双曲线的一支，且温度t1<t2. 甲　　　　　　　　　乙 图2­4­1 (2)一定质量的气体p ­图像如图乙所示，图线的延长线为过原点的倾斜直线，且温度t1<t2. 2．等容过程的p ­T和p ­t的图像 (1)p ­T图像：一定质量的某种气体，在等容过程中，气体的压强p和热力学温度T的关系图线的延长线是过原点的倾斜直线，如图2­4­2所示，且V1<V2，即体积越大，斜率越小． 图2­4­2 (2)p ­t图像：一定质量的某种气体，在等容过程中，压强p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2­4­3所示，等容线是一条延长线通过横轴－273.15 ℃的点的倾斜直线，且斜率越大，体积越小．图像纵轴的截距p0是气体在0 ℃时的压强． 图2­4­3 3．V­T和V­t图像 (1)V­T图像：一定质量的某种气体，在等压过程中，气体的体积V和热力学温度T图线的延长线是过原点的倾斜直线，如图2­4­4甲所示，且p1<p2，即压强越大，斜率越小． 甲　　　　　　　　　　乙 图2­4­4 (2)V­t图像：一定质量的某种气体，在等压过程中，体积V与摄氏温度t是一次线性函数，不是简单的正比例关系，如图2­4­4乙所示，图像纵轴的截距V0是气体在0 ℃时的体积，等压线是一条延长线通过横轴上t＝－273.15 ℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小． 1．如图2­4­5所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法中正确的是(　　) 图2­4­5 A．从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知T1>T2 D．由图可知T1<T2 E．由图可知T1＝T2 【解析】　一定质量的气体的等温线为双曲线，由等温线的物理意义可知，压强与体积成反比，且在不同温度下等温线是不同的，所以A、B正确；对于一定质量的气体，温度越高，等温线离坐标原点的位置就越远，故C、E错误，D正确． 【答案】　ABD 2．如图2­4­6所示为一定质量气体的等容线，下面说法中正确的是(　　) 【导学号：74320035】 图2­4­6 A．直线AB的斜率是 B．0 ℃时气体的压强为p0 C．温度在接近0 K时气体的压强为零 D．BA延长线与横轴交点为－273 ℃ E．压强p与温度t成正比 【解析】　在p ­t图像上，等容线的延长线与t轴的交点坐标为－273 ℃，从图中可以看出，0 ℃时气体压强为p0，因此直线AB的斜率为，A、B、D正确；在接近0 K时，气体已液化，因此不满足查理定律，压强不为零，C错误；压强p与温度t的关系是线性关系而不是成正比，E错误． 【答案】　ABD 3．如图2­4­7所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是(　　) 甲　　　　　　　　　乙 图2­4­7 A．甲是等压线，乙是等容线 B．乙图中p ­t线与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V­t线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃ C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系 D．乙图表明温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变 E．由甲图表明温度每升高1 ℃，体积的增加相同，但乙图表明随温度的升高体积不变 【解析】　由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，