高中物理人教版选修三气体专题复习课件.ppt

1、选修3-3 气体专题复习目标解读：目标解读：知道气体的状态和状态参量；会计算气体的压强。l理解玻意耳定律；会研究一定质量的气体当温度不变时气体的压强跟体积的关系。l理解查理定律及其公式。l理解盖吕萨克定律及其公式。l知道理想气体；理解理想气体的状态方程；（理想气体状态方程的应用，只限于每一容器内气体体积质量不变的情况，且计算不过于复杂）l知道p-V、p-T图像、V-T图像；以及简单的p-V、p-T、V-T图像的转换。重点与难点重点与难点 本章研究气体变化规律，首先通过实验研究了一定质量的气体在等温、等容和等压条件下发生状态变化所遵循的三个实验定律，推导出理想气体状态方程。本章中气体状态参量、气

2、体实验定律、理想气体状态方程、气体的图像是重点，气体压强的计算、理想气体状态方程的运用是难点。知识网络结构图气体气体的状态参量气体的实验定律理想气体和理想气体状态方程压强温度体积玻意耳定律查理定律盖吕萨克定律气体的状态参量1、体积、体积 气体分子所能达到的空间 单位m3、L、ml装气体容器的容积2 2、温度、温度物体的冷热程度 单位摄氏度（0c）摄氏温度 热力学温度 单位开尔文（开尔文（K）是分子平均动能的标志 摄氏温度与热力学温度的关系：绝对零度：-273.15 0c=0KT=273+tT=273+t温度的变化量相同 ：tT变化1K等于变化10c 3 3、压强、压强产生原因：大量气体分子对器

3、壁频繁碰撞，对器壁产生一个持续的压力而形成。单位在国际单位制中压强的单位为帕斯卡，国际符号为Pa ghSFp常用单位有：标准大气压（atm）、cmHg等1atm=1.01105Pa=76cmHg;1Pa=1N/m2均匀圆柱体的密度为液体的密度或A、汞柱型气体压强计算：对汞柱受力分析、汞柱型气体压强计算：对汞柱受力分析设大气压强为p0，汞柱高为h求封闭气体压强P(单位：cmHg)。hpp01hpp02sin03hpp1234h1h2AB5h7h86sin04hpp20hppB2101hhphppBA06pp hpp07hpp08B、活塞型气体压强计算：对活塞或气缸受力分析、活塞型气体压强计算：对

4、活塞或气缸受力分析设大气压强为p0，活塞质量为m、横截面积为s，气缸质量为M，求封闭气体的压强P(单位：Pa)。1smgpp0123402pp sMgpp03smgpp04smgpp0 三、封闭气体压强的计算方法 1求解思路：选取与气体接触的液柱(或活塞、气缸)为研究对象，进行受力分析；再根据运动状态列出相应的平衡方程或运用牛顿第二定律列式，从而求出压强 2气体压强的计算常要用到以下知识(1)若液面与外界大气相接触，液面下h深处的压强pp0gh，h为竖直深度(2)与外界相通时，容器内的压强等于外界大气压；用细管相连通的两容器，平衡时两边气体的压强相等(3)连通器原理：在连通器中，同一种液体(中

5、间不间断)的同一水平面上压强相等(4)帕斯卡定律：加在密闭、静止液体(或气体)上的压强，能够大小不变地由液体(或气体)向各个方向传递气体的实验定律1、盖盖吕萨克定律吕萨克定律一定质量的气体，在一定质量的气体，在压强不变压强不变的条件下，温度每的条件下，温度每升高升高（或（或降低降低）一摄氏度一摄氏度，增大增大（或（或减小减小）的体）的体积是它在积是它在零摄氏度零摄氏度时体积的时体积的 2731内容：一定质量的气体，在压强不变的条件下，气体一定质量的气体，在压强不变的条件下，气体的体积与的体积与热力学温度热力学温度成成正比正比。公式：)2731(0tVVt2121TTVV（表示00c时气体的体积

6、）0VmV 211221TTmm密度与热力学温度成反比（等压）。1122VTTV 1112VTTVVV等压图象：TV0-273-273t0P0Vt0P0物理意义：物理意义：1、V-t图象过-2730c，与纵坐标的交点为0摄氏度时的气体体积。3、V-T图象过原点的一条直线，同一气体比较，斜率大的压强小。2、同一气体的两条等压且：。红黑pp 注意：线条尾端要虚线2、查理定律查理定律:内容：一定质量的气体，在一定质量的气体，在体积不变体积不变的条件下，温度每的条件下，温度每升高升高（或（或降低降低）一一摄氏摄氏度度，增大增大（或（或减小减小）的压）的压强是它在强是它在零摄氏度零摄氏度时体积的时体积的

7、 2731一定质量的气体，在体积不变的条件下，气体一定质量的气体，在体积不变的条件下，气体的压强与的压强与热力学温度热力学温度成成正比正比。公式：)2731(0tppt（表示00c时气体的体积）0p2121TTpp1122pTTp 1112pTTppp等容Tp0Pt0-273P0物理意义：物理意义：1、p-t图象过-2730c，与纵坐标的交点为0摄氏度时的气体体积。2、同一气体的两条等容线且：。红黑VV3、p-T图象过原点的一条直线，同一气体比较，斜率大的体积小。注意：线条尾端要虚线3、等温变化等温变化 实验实验:gSmMpp40111注射器读数VSMgFpp0222注射器读数V注射器活塞质量

8、为M，横截面积为S，钩码的质量均为m，大气压强为P0。弹簧秤示数为F注注意意1、整个实验过程中必须保证质量不变，即不能漏气：（橡皮帽、橡皮帽、活塞活塞）2、整个实验过程中必须保证温度不变DIS实验中用压强探头直接读出实验中若偏差较大，则考虑实验中若偏差较大，则考虑T T和气体和气体M M4、玻意耳定律玻意耳定律:内容：一定质量的气体，在温度不变的条件下，它的压强跟体积的乘积是不变的 公式：2211VpVpmV 2211mpmp2121pp密度与压强成正比（等温、质量一定）。VP0P-V图象为双曲线，同一气体的两条等温线比较，双曲线顶点离坐标原点远的温度高 。黑红TT VVpp11等温注意：双曲

9、线不能与坐标轴相交，只能无限靠近。定律过程同一气体的两条图线图线的特点玻意耳定律等温过程在PV图中是双曲线，离坐标轴越远，温度越高，即T2T1在P-lV图中是过坐标原点的直线，直线斜率越大，温度越高，即T2T1查理定律等容过程在P-t图中是通过t轴的-273直线由于在同一温度下同一气体的体积大时压强小，所以V1V2在PT图是过原点的直线所以体积大时压强小盖吕萨克定律等压过程在Vt图中是过t轴的-273的直线，由同一气体在同一温度下体积大时压强小，故P1P2在V-T图中是过原点的直线，压强大时图线的斜率小1、如图77所示，两端开口的玻璃管中，上方有一段水银柱，下端插入水银槽中很深，今把管略微向上

10、提，气柱H 的高度将 ；如果玻璃管上端封口，则H 的高度将 A、变大 B、变小 C、不变 D、无法确定例题与练习2如图78所示，两端开口的玻璃管，右边玻璃管内有一部分空气被水银柱与外界隔离，若再向左边玻璃管中注入一些水银，平衡后，则（）A玻璃管下部两边水银柱高度差增大 B玻璃管右侧内部被封空气柱的体积减小 C玻璃管右侧内部被封空气柱的压强增大 D以上说法都不对cAD不变不变不变不变3在静止时，竖直的上端封闭下端开口的试管内有一段水银柱封闭住一段空气柱，若试管向下自由下落，水银柱相对于试管将会（）A、上升 B、稍下降 C、维持原状 D、完全排出管外A4、设在温度为T1时教室内空气的密度为0教室的

11、容积为V0，求气温从T1上升到T2时，教室空气的质量减少多少？（设大气压不变）解析：因为大气压强不变，所以在升温过程中气体作等压变化：2102TT011202TTT 001120VTTTVm理想气体和理想气体状态方程理想气体和理想气体状态方程1.理想气体：宏观上，严格遵从气体实验三定律的气体。微观上，分子没有大小，分子与分子除了碰撞时的作用力外没有其它的相互作用力，分子与分子、分子与气壁之间的碰撞都是弹性碰撞。这样的气体称为理想气体。2看作理想气体的条件：常温、常压下任何气体都可看作理想气体即在温度不太低，压强不太大的情况下，实际气体均满足气体实验三定律 3 3理想气体方程理想气体方程 恒量2

12、22111TVpTVpmV 222111VpVp（质量一定）（质量可以变化）例题与练习5、证明理想气体状态方程：222111TVpTVp证明：P1,V1,T1图1P3,V3,T3图2P2,V2,T2图3引入如图2所示的中间状态：且T1=T3等温3311VpVp状态2状态3：且P3=P2,则2233TVTV3113pVpV（1）2323TTVV（2）由（由（1）、（）、（2）得）得222111TVpTVp6、一定质量的理想气体的Pt图像，如图745所示，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体体积的变化情况是（）A、一定不变 B一定减小 C、一定增加 D、不能判定如何变化7一定质量的理想气体经历如

13、图 753所示的一系列过程，ab、bc、cd 和da这四个过程在PT图上都是直线段，其中ab的延长线通过原点 O，bc垂直于ab，而 cd平行于ab，由图可判断（）A、ab过程中气体体积不断减小 B、bc过程中气体体积不断减小C、cd过程中气体体积不断增大 D、da过程中气体体积不断增大C CB、C、D8某同学用带有刻度的注射器做“验证玻意耳定律”的实验温度计表明在整个实验过程中都是等温的他根据实验数据结出了P1V的关系图线EF，从图756中的图线可以得到（）A如果实验是从E状态到F状态，则表明外界有空气进人注射器B如果实验是从E状态到F状态则表明注射器内有部分空气漏了出来C如果实验是从F状态

14、到E状态，则表明注射器内有部分空气漏了出来D如果实验是从F状态到E状态，则表明外界有空气进人注射器A、C9 9、如图、如图7-227-22所示，一个粗细均匀、两端封闭的所示，一个粗细均匀、两端封闭的玻璃管被一段汞柱分成上下两段玻璃管被一段汞柱分成上下两段L L1 1和和L L2 2，求：当，求：当将玻璃管缓慢的放入热水中，请判断汞柱的移动将玻璃管缓慢的放入热水中，请判断汞柱的移动情况。情况。解析:假设汞柱不动,则对两部分气体来说均作等容变化：对L1有：111PTTp对L2有：222pTTP又因为：12pp 12pp所以汞柱向上移动。请同学们用作图法判断。思考：若放入冷水中又如何？玻璃管作自由落体运动又如何？