物理选择性必修3优质课公开课导学案微专题1.doc

微专题气体实验定律的综合应用

合作探究·能力素养全提升

探究一理想气体的图像问题

核心归纳

一定质量的气体不同图像的比较

项目

图像

特点

等温变化

pV＝CT(其中C为恒量)，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远

p＝CT1V，斜率k＝CT，即斜率越大，

等容变化

p＝CVT，斜率k＝CV，即斜率越大

等压变化

V＝CpT，斜率k＝Cp，即斜率越大

应用体验

例1(多选)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da，这四段过程在p-T图像上都是直线段，ab和cd的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，由图可以判断()

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

[试解]

例2一定质量的理想气体由状态A经一系列过程变为状态D，其有关数据如图甲所示，状态D的压强是2×104Pa.

(1)求状态A的气体压强．

(2)请在图乙中画出该状态变化过程的p-T图像，并分别标出A、B、C、D各个状态，不要求写出计算过程．

针对训练

1.一定质量的理想气体的p-t图像如图所示，气体从状态A到状态B的过程中，体积()

A．一定不变

B．一定减小

C．一定增大

D．不能判断怎样变化

2．一定质量的理想气体，经过一系列如图所示的过程，下列说法中正确的是()

A．a→b过程中，气体体积减小，压强减小

B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大

C．c→a过程中，气体内能增加，体积不变

D．c→a过程中，气体压强增大，体积减小

探究二关联气体问题的处理

核心归纳

应用理想气体状态方程解决两部分气体的关联问题时要注意：

(1)要把两部分气体分开对待，分别对每一部分气体分析初、末状态的p、V、T情况，分别列出相应的方程(应用相应的定律、规律)，切不可将两部分气体视为同一气体的两种状态．

(2)要找出两部分气体之间的联系，如平衡时压强相等、总体积不变等．

(3)在涉及气体的内能、分子势能的问题中要特别注意该气体是否为理想气体；在仅涉及气体的状态参量关系时往往将实际气体当成理想气体处理，但这时要关注的是气体是否满足一定质量这一条件．

应用体验

例3[2022·河北邢台高二下月考]粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端有一活塞P，右管上端有一阀门S，开始时活塞位置与阀门等高，如图所示，阀门打开时，管内两边水银柱等高，两管空气柱长均为l＝20cm，此时两边空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0＝75cmHg，若将阀门S关闭以后，把左边活塞P慢慢下压，直至右边水银上升5cm，在活塞下压过程中，使右管空气柱的温度始终保持在27℃，并使左管内空气柱的温度上升到57℃，求此时左管内空气柱的长度．

例4[2022·河南鹤壁高中高二下段考]如图所示，用一个绝热活塞将绝热容器平均分成A、B两部分，用控制阀K固定活塞，开始时A、B两部分气体的温度都是27℃，压强都是1.0×105Pa，保持A体积不变，给电热丝通电，使气体A的温度升高到123℃，求：

(1)气体A的压强是多少；

(2)保持气体A的温度不变，拔出控制阀K，活塞将向右移动压缩气体B，平衡后气体B的体积被压缩了110，气体B的温度是多少

针对训练

3．如图所示，导热汽缸A中密封有一定质量的气体，开始时，闭合阀门K1，打开K2，使B与大气相连，连接A、B汽缸的细导管中左管水银面比右管高H，现用抽气机将汽缸B中抽成真空后，细导管中右管水银面比左管高H，接下来关闭阀门K2，打开阀门K1，使A中气体缓慢流入B中，左右两管水银面相平后关闭阀门K1，保持汽缸B中温度t1＝27℃不变，当A中气体温度由t1缓慢升高到t2＝127℃时，右管水银面比左管高15H，已知外界大气压p0＝75cmHg，忽略导管中气体体积，T＝273K＋t.

(1)开始时，A中封闭气体的压强；

(2)A、B两汽缸的体积比．

探究三液柱(或活塞)移动问题

核心归纳

1.假设法

(1)先假设液柱(或活塞)不发生移动，两部分气体均做等容变化．

(2)对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp＝pΔTT，求出每部分气体压强的变化量Δp，并加以比较

(3)如果液柱(或活塞)两端的横截面积相等，若Δp均大于零，意味着两部分气体压强均增大，则液柱向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体压强均减小，则液柱向|Δp|值较大的一方移动；若Δp相等，则液柱不移动．

(4)如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等，则应考虑液柱两端的受力变化(ΔpS)，若Δp均大于零，则液柱向ΔpS值较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱向|