2018-2019学年高中物理沪科版选修3-3（课件+检测）：第2章 章末分层突破 (2份打包)

章末分层突破 [自我校对] ①平均动能 ②t＋273.15 K ③频繁碰撞 ④平均动能 ⑤分子数 ⑥p2V2 ⑦ ⑪温度 ⑫体积ΔT ⑨势能 ⑩ΔT ⑧ 　气体实验定律 对一定质量的理想气体，在做等温、等容和等压变化的过程中，分别遵循玻意耳定律、查理定律和盖－吕萨克定律，在使用这三个定律时，要注重状态参量的求解．三个定律的区别： 定律 玻意耳定律 查理定律 盖－吕萨克定律 表达式 p1V1＝p2V2＝恒量 ＝恒量＝ ＝恒量＝ 成立条件 气体质量一定，温度不变 气体的质量一定，体积不变 气体的质量一定，压强不变 图像表达 在p－V图中，p与V乘积越大，温度越高，如图T2＞T1. 在p－图中，直线的斜率越大，温度越高，如图T2＞T1 直线的斜率越大，体积越小，如图V2＜V1 直线的斜率越大，压强越小，如图p2＜p1 　如图2­1所示，内壁光滑的汽缸深L为1 m，固定在水平地面上，汽缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体．开始时缸内气体长L1为0.4 m、压强p1为1×105 Pa、温度T1为300 K，已知大气压强p0为1×105 Pa.现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞： 图2­1 (1)保持汽缸内气体的温度不变，求活塞被拉至汽缸边缘时封闭气体的压强(没有气体漏出)； (2)活塞被拉至汽缸边缘后，保持气体体积不变，逐渐升高温度直至外力恰好减小为零，求此时封闭气体的温度． 【解析】　以汽缸内封闭气体为研究对象 (1)因为缓慢拉动活塞，所以汽缸内气体的温度保持不变，根据玻意耳定律，有 p1L1S＝p2L2S式中p1＝1×105 Pa，L1＝0.4 m，L2＝L＝1 m 得p2＝4×104 Pa. (2)因为汽缸内气体的体积不变，根据查理定律，有 式中p2＝4×104 Pa，T2＝T1＝300 K，p3＝1×105 Pa＝ 得T3＝750 K. 【答案】　(1)4×104 Pa　(2)750 K 气体状态变化的图像 用图像表示气体状态变化的过程及变化规律具有形象、直观、物理意义明朗等优点．利用图像对气体状态、状态变化及规律进行分析，会给解答带来很大的方便． 图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程． 而理想气体状态方程实质上是三个实验定律的推广、扩展，它们可以由三个实验定律中的任意两个而得到．反之，也可以把状态方程分三种情况进行讨论． 1．一定质量气体的等温变化图像(如图2­2所示) 图2­2 2．一定质量气体的等容变化图像(如图2­3所示) 图2­3 3．一定质量气体的等压变化图像(如图2­4所示) 图2­4 　如图2­5所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是(　　) 图2­5 A．从状态c到状态d，压强减小 B．从状态d到状态e，压强增大 C．从状态e到状态a，压强减小 D．从状态a到状态b，压强不变 E．从状态b到状态c，压强减小 【解析】　在V ­T图像中等压线是过坐标原点的直线．由理想气体状态方程知.＝ 可见，当压强增大，等压线的斜率k＝变小．由题图可确定pa<pe＜pd＜pc＜pb.＝ 【答案】　ACE 解决图像问题应注意的几个问题 (1)看清坐标轴，理解图像的意义：图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程． (2)观察图像，弄清图像中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化． (3)若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图像(如等温线、等容线或等压线)实现两个状态的比较． (4)涉及微观量的考查时，要注意各宏观量和相应微观量的对应关系． 　变质量问题的归纳 分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用气体实验定律或理想气体的状态方程求解． 1．充气问题 向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题．只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题． 2．抽气问题 从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程中可看作是等温膨胀过程． 3．分装问题 将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题．运用相关规律求解． 4．漏气问题 容器漏气过程中气体的质量不