高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化课件新人教版选修3-.ppt

第八章气体气体第二节气体的等容变化和等压变化第二节气体的等容变化和等压变化【素养目标定位素养目标定位】掌握气体的等容掌握气体的等容变变化、化、查查理定律理定律 掌握气体的等掌握气体的等压变压变化、盖化、盖吕萨吕萨克定律克定律【素养思维脉络素养思维脉络】课前预习反馈课前预习反馈知识点知识点 11等容变化等容变化一定质量的某种气体在一定质量的某种气体在_时压强随温度的变化叫作等容变化。时压强随温度的变化叫作等容变化。2查理定律查理定律(1)内内容容：一一定定质质量量的的气气体体，在在_的的情情况况下下，它它的的压压强强与与热热力力学学温度成温度成_比。比。气体的等容变化气体的等容变化体积不变体积不变 体积不变体积不变 正正 3等容过程的等容过程的pT和和pt图象图象图象说明：图象说明：(1)等等容容变变化化的的pT图图象象是是延延长长线线过过原原点点的的倾倾斜斜直直线线，如如图图甲甲所所示示，且且V1_V2，即体积越大，斜率越，即体积越大，斜率越_。(2)等等容容变变化化的的pt图图象象是是延延长长线线过过横横轴轴_ 的的倾倾斜斜直直线线，如如图图乙乙所所示示，且且斜斜率率越越大大，体体积积越越_，图图象象纵纵轴轴的的截截距距p0为为气气体体在在_时时的压强。的压强。小小 273.15 小小 0 知识点知识点 21等压变化等压变化一定质量的某种气体在一定质量的某种气体在_时体积随温度的变化叫作等压变化。时体积随温度的变化叫作等压变化。2盖盖吕萨克定律吕萨克定律(1)内内容容：一一定定质质量量的的气气体体，在在压压强强不不变变的的情情况况下下，它它的的体体积积与与热热力力学学温温度度成正比。成正比。气体的等压变化气体的等压变化压强不变压强不变 3等压过程的等压过程的VT和和Vt图象图象图象说明：图象说明：(1)等等压压过过程程的的VT图图象象是是延延长长线线过过原原点点的的倾倾斜斜直直线线，如如图图甲甲所所示示，且且p1_ p2，即压强越大，斜率越，即压强越大，斜率越_。(2)等等压压过过程程的的Vt图图象象是是一一条条延延长长线线过过横横轴轴_ 的的倾倾斜斜直直线线，如如图图乙乙所所示示，且且斜斜率率越越大大，压压强强越越_。图图象象纵纵轴轴截截距距V0是是气气体体在在_时的体积。时的体积。小小 273.15 小小 0 判一判判一判(1)现现实实生生活活中中，自自行行车车轮轮胎胎在在烈烈日日下下暴暴晒晒，车车胎胎内内气气体体的的变变化化是是等等容容过过程程。()(2)一定质量的气体，等容变化时，气体的压强和温度不一定成正比。一定质量的气体，等容变化时，气体的压强和温度不一定成正比。()(3)气体的温度升高，气体的体积一定增大。气体的温度升高，气体的体积一定增大。()辨析思考辨析思考选一选选一选(多多选选)(2020安安徽徽省省淮淮北北市市第第一一中中学学高高二二下下学学期期期期中中)在在下下列列图图中中，可可能能反反映映理想气体经历了等压变化理想气体经历了等压变化等温变化等温变化等容变化后，又回到原来状态的有等容变化后，又回到原来状态的有()解解析析：由由图图可可看看出出经经历历了了“等等压压变变化化”“等等温温变变化化”“等等容容变变化化”后后，又回到原来状态的是又回到原来状态的是A、C。AC 想一想想一想我我国国民民间间常常用用“拔拔火火罐罐”来来治治疗疗某某些些疾疾病病，即即用用一一个个小小罐罐，将将纸纸燃燃烧烧后后放放入入罐罐内内，然然后后迅迅速速将将火火罐罐开开口口端端紧紧压压在在人人体体的的皮皮肤肤上上，待待火火罐罐冷冷却却后后，火火罐罐就就被紧紧地被紧紧地“吸吸”在皮肤上。你知道其中的道理吗？在皮肤上。你知道其中的道理吗？答答案案：火火罐罐内内的的气气体体体体积积一一定定，冷冷却却后后气气体体的的温温度度降降低低，压压强强减减小小，故故在在大气压力作用下被大气压力作用下被“吸吸”在皮肤上。在皮肤上。课内互动探究课内互动探究气体的等容变化气体的等容变化探究探究 一一 思考讨论思考讨论 1炎炎热热的的夏夏天天，给给汽汽车车轮轮胎胎充充气气时时，一一般般都都不不充充得得太太足足(如如图图所所示示)；给给自自行行车车轮轮胎胎打打气气时时，也也不不能能打打得得太太足足。这这是是什么原因呢？什么原因呢？提提示示：轮轮胎胎体体积积一一定定，由由查查理理定定律律知知，气气体体压压强强与与热热力力学学温温度度成成正正比比，当当轮轮胎胎打打足足气气后后，温温度度升升高高车车胎胎内内压压强强增增大大，车胎易胀破。车胎易胀破。归纳总结归纳总结3利用查理定律解题的一般步骤利用查理定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭的气体。确定研究对象，即被封闭的气体。(2)分分析析被被研研究究气气体体在在状状态态变变化化时时是是否否符符合合定定律律成成立立的的条条件件，即即是是否否是是质质量量和体积保持不变。和体积保持不变。(3)确定初、末两个状态的温度、压强。确定初、末两个状态的温度、压强。(4)按查理定律公式列式求解，并对结果进行讨论。按查理定律公式列式求解，并对结果进行讨论。典例典例 1典例剖析典例剖析某某登登山山运运动动员员在在一一次次攀攀登登珠珠穆穆朗朗玛玛峰峰的的过过程程中中，在在接接近近山山顶顶时时他他裸裸露露在在手手腕腕上上的的防防水水手手表表的的表表盘盘玻玻璃璃突突然然爆爆裂裂了了，而而手手表表没没有有受受到到任任何何撞撞击击。该该手手表表出出厂厂时时给给出出的的参参数数为为：27 时时表表内内气气体体压压强强为为1.0105 Pa(常常温温下下的的大大气气压压强强值值)，当当内内外外压压强强差差超超过过6.0104 Pa时时表表盘盘玻玻璃璃将将爆爆裂裂。当当时时登登山山运运动动员员携携带带的的温温度度计计的的读读数数是是21，表内气体体积的变化可忽略不计。表内气体体积的变化可忽略不计。(1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？(2)当时外界的大气压强为多少？当时外界的大气压强为多少？解得：解得：p28.4104 Pa如如果果手手表表的的表表盘盘玻玻璃璃是是向向内内爆爆裂裂的的，则则外外界界的的大大气气压压强强为为p08.4104 Pa6104 Pa1.44105 Pa，大大于于山山脚脚下下的的大大气气压压强强(即即常常温温下下的的大大气气压压强强)，这这显显然然是不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。是不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。(2)当时外界的大气压强为当时外界的大气压强为p0p26.0104 Pa2.4104 Pa。答案：答案：(1)向外爆裂向外爆裂(2)2.4104 Pa对点训练对点训练1.(2020安安徽徽省省滁滁州州市市明明光光中中学学高高二二下下学学期期期期中中)如如图图所所示示，A、B两两容容器器容容积积相相等等，用用粗粗细细均均匀匀的的细细玻玻璃璃管管相相连连，两两容容器器内内装装有有不不同同气气体体，细细管管中中央央有有一一段段水水银银柱柱，在在两两边边气气体体作作用用下下保保持持平平衡衡时时，A中中气气体体的的温温度度为为0，B中中气气体体温温度度为为20，如果将它们的温度都降低，如果将它们的温度都降低10，那么水银柱，那么水银柱()A向向A移动移动B向向B移动移动C不动不动D不能确定不能确定A 气体的等压变化气体的等压变化探究探究 二二 思考讨论思考讨论 2相相传传三三国国时时期期著著名名的的军军事事家家、政政治治家家诸诸葛葛亮亮被被司司马马懿懿困困于于平平阳阳，无无法法派派兵兵出出城城求求救救。就就在在此此关关键键时时刻刻，诸诸葛葛亮亮发发明明了了一一种种可可以以升升空空的的信信号号灯灯孔孔明明灯灯，并并成成功功进进行行了了信信号号联联络络，其其后后终终于于顺顺利利脱脱险险，试试论论述述孔孔明明灯灯能能够够升升空空的的原原理。理。提提示示：孔孔明明灯灯是是利利用用火火焰焰的的热热量量使使容容器器内内的的气气体体等等压压膨膨胀胀，使使部部分分气气体体从从孔孔明明灯灯内内溢溢出出，进进而而使使孔孔明明灯灯内内气气体体的的质质量量减减小小，当当大大气气对对孔孔明明灯灯的的浮浮力力恰恰好好等等于于孔孔明明灯灯的的重重力力时时，即即达达到到孔孔明明灯灯升升空空的的临临界界条条件件，若若继继续续升升温温，孔孔明明灯灯就就能升空了。能升空了。归纳总结归纳总结3利用盖利用盖吕萨克定律解题的一般步骤吕萨克定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭气体。确定研究对象，即被封闭气体。(2)分分析析被被研研究究气气体体在在状状态态变变化化时时是是否否符符合合定定律律成成立立的的条条件件，即即是是不不是是质质量量和压强保持不变。和压强保持不变。(3)分别找出初、末两状态的温度、体积。分别找出初、末两状态的温度、体积。(4)根据盖根据盖吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论。吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论。典例剖析典例剖析我我国国新新疆疆吐吐鲁鲁番番地地区区，盛盛产产葡葡萄萄干干，品品质质优优良良，其其中中一一个个重重要要原原因因，缘缘于于当当地地昼昼夜夜温温差差大大的的自自然然现现象象。现现有有一一葡葡萄萄晾晾房房四四壁壁开开孔孔，如如图图，房房间间内内晚晚上上温温度度7，中中午午温温度度升升为为37，假假设设大大气气压压强强不不变变。求求中午房间内空气质量与晚上房间内空气质量之比。中午房间内空气质量与晚上房间内空气质量之比。典例典例 2对点训练对点训练2.(2020江江苏苏省省苏苏州州五五中中高高二二下下学学期期期期中中)如如图图所所示示，空空的的饮饮料料罐罐中中插插入入一一根根粗粗细细均均匀匀的的透透明明吸吸管管，接接口口处处密密封封，吸吸管管内内注注入入一一小小段段油油柱柱(长长度度可可以以忽忽略略)，制制成成简简易易气气温温计计，已已知知饮饮料料罐罐的的容容积积为为V，吸吸管管内内部部横横截截面面积积为为S，接接口口外外吸吸管管长长度为度为L0。当温度为。当温度为T1时，油柱与接口相距时，油柱与接口相距L1，不计大气压的变化。，不计大气压的变化。(1)简要说明吸管上标示的气温刻度是否均匀；简要说明吸管上标示的气温刻度是否均匀；(2)求气温计能测量的最高温度求气温计能测量的最高温度Tm。核心素养提升核心素养提升查理定律与盖查理定律与盖吕萨克定律的比较吕萨克定律的比较图图甲甲所所示示是是一一定定质质量量的的理理想想气气体体由由状状态态A经经过过状状态态B变变为为状状态态C的的VT图象。已知气体在状态图象。已知气体在状态A时的压强是时的压强是1.5105 Pa。案案 例例(1)说说出出A到到B过过程程中中压压强强变变化化的的情情形形，并并根根据据图图象象提提供供的的信信息息，计计算算图图中中TA的温度值。的温度值。(2)请请在在图图乙乙坐坐标标系系中中，作作出出由由状状态态A经经过过状状态态B变变为为状状态态C的的pT图图象象，并并在在图图线线相相应应位位置置上上标标出出字字母母A、B、C。如如果果需需要要计计算算才才能能确确定定有有关关坐坐标标值值，请请写写出计算过程。出计算过程。解解题题指指导导：在在不不同同的的图图象象中中，只只能能表表达达两两个个状状态态参参量量的的关关系系，第第三三个个参参量量可通过状态方程或气体实验定律求得。可通过状态方程或气体实验定律求得。谢谢观赏勤能补拙，学有成就！2024/3/26 周二40