鲁科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第1章 分子动理论与气体实验定律 本章整合.ppt

解析一定量气体的内能等于其所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和,选项A正确;做加速运动的物体,其宏观动能逐渐增大,但是物体的温度未必升高,所以分子的平均动能变化情况不能确定,选项B错误;内能不同的物体,只要温度相同,它们分子热运动的平均动能就相同,选项C正确;物体的内能与分子动能和分子势能有关,即与温度和体积有关,选项D正确。针对训练3一绝热容器内密闭着一些气体,容器在高速运输途中突然停下来,则()A.因气体温度与机械运动速度无关,故容器内气体温度不变B.因容器是绝热的,故容器中气体内能不变C.因容器突然停止运动,气体分子运动速率亦随之减小,故容器中气体温度降低D.容器停止运动时,机械运动的动能转化为内能,故容器中气体温度将升高D解析容器里的分子除做无规则的热运动外,还随容器做机械运动,当容器停止机械运动时,机械能转化为内能,气体的温度升高,故选项D正确。1.玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律可看成是理想气体状态方程在T恒定、V恒定、p恒定时的特例。2.正确确定状态参量是运用气体实验定律的关键。3.求解压强的方法方法一:在连通器内灵活选取等压面,由两侧压强相等列方程求气体压强。方法二:把封闭气体的物体(如液柱、活塞、气缸等)作为力学研究对象,分析受力情况,根据研究对象所处的不同状态,运用平衡条件或牛顿第二定律列式求解。二、气体实验定律和理想气体状态方程的应用4.注意气体实验定律或理想气体状态方程的适用条件,即适用于定质量的气体,对充气、抽气、漏气等变质量问题,巧妙地选取研究对象,使变质量的气体问题转化为定质量的气体问题。画龙点睛解决变质量气体问题关键在于选研究对象。【例题4】(2024辽宁辽阳模拟)如图所示,粗细均匀的连通器左端用水银封闭长L=15cm的理想气柱,左、右两管水银面高度差H=15cm,已知外界大气压强p0相当于75cm水银柱产生的压强,环境的热力学温度T0=300K,现要使左、右两管内的水银面相平。(1)若仅在右管开口中缓慢注入水银,求需要注入的水银高度h;(2)若仅缓慢升高左端气柱的温度,求左端气柱最终的热力学温度T。答案(1)21cm(2)562.5K解析(1)设水银密度为ρ,则左端气柱初态压强p=(75-15)cm·ρg=60cm·ρg左、右两管内的水银面相平时末态压强p0=75cm·ρg根据题意可知封闭气体做等温变化,根据玻意耳定律则有pLS=p0L0S解得L0=12cm需要注入的水银高度h=H+2(L-L0)=21cm。(2)仅缓慢升高左端气柱的温度,左、右两管内的水银面相平时,左端管中气体长度针对训练4如图所示,圆柱形气缸上部开口且有挡板,内部底面积S为0.1m2,内部高度为d。筒内一个很薄的质量不计的活塞密闭一定量的理想气体,活塞上放置一质量为10kg的重物,开始时活塞处于离底部的高度,外界大气压强为1.01×105Pa,温度为27℃。活塞与气缸内壁的摩擦忽略不计,现对气体加热,求:(g取10m/s2)(1)当活塞刚好到达气缸口时气体的温度;(2)气体温度达到387℃时气体的压强。答案(1)600K(2)1.122×105PaT1=(273+27)K=300K设温度升高到T2时,活塞刚好到达气缸口,V2=Sd解得T2=600K。(2)T3=387℃=660KT2故被封闭气体先做等压变化,待活塞到达气缸口后再做等容变化,V3=Sd解得p3=1.122×105Pa。【例题5】如图所示,导热气缸A通过绝热细管与气缸B相连,细管中有绝热的小活塞M,气缸A内有活塞N,其截面积为10cm2,两气缸内都密闭有体积为0.2L、压强为1×105Pa、温度为27℃的气体,两个活塞皆不漏气且无摩擦,细管容积忽略不计。已知大气压强p0=1×105Pa,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K,现用力F向右缓慢推活塞N的同时给气缸B加热,从而使活塞M保持在原位置不动,当力F=100N时,问:(1)活塞N向右移动的距离是多少?(2)气缸B中的气体已升温到多少摄氏度?答案(1)10cm(2)327℃解析(1)加力F后,A中气体的压强为同理LA=10cm故活塞N向右移动的距离是s=LA-LA=10cm。(2)对B中的气体,因活塞M保持在原位置不动末态压强为pB=pA=2×105Pa解得TB=600K,即tB=327℃。针对训练5如图所示,容积为V的气缸由导热材料制成,面积为S的活塞将气缸分成容积相等的上下两部分,气缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。开始时,K关闭,气