粤教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 气体、液体和固体 第2节 气体实验定律(Ⅱ).ppt

对点演练1.(2024江西上饶高三二模)小美设计了一温度报警装置,原理图如图所示,竖直放置的导热气缸内用质量m=0.25kg、横截面积S=5×10-5m2、上表面涂有导电物质的活塞封闭一定质量的理想气体.当缸内气体的温度T1=300K时,活塞下表面与气缸底部的距离h1=6cm,上表面与a、b两触点的距离h2=1cm.当环境温度上升,活塞缓慢上移至卡口处时恰好触发报警器报警.不计一切摩擦,大气压强恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度大小g取10m/s2.(1)求该报警装置报警的最低热力学温度T.(2)当环境的温度升高到T2=420K时,求封闭气体的压强p.答案(1)350K(2)1.8×105Pa解析(1)根据题意,由盖-吕萨克定律有解得T=350K.(2)当环境温度缓慢升高的过程中,活塞先缓慢上移至卡口,气体先做等压变化,设封闭气体等压膨胀前的压强为p1,由第一问知,当温度升高到T=350K时,活塞刚好上移至卡口处,由平衡知mg=p1S-p0S到卡口之后温度升高,气体体积不变,当T2=420K时的压强为p,由查理定律有解得p=1.8×105Pa.探究点二气体的p-T图像与V-T图像的应用导学探究一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程如图所示,则从A到C,压强怎么变化?从C变化到B,压强怎么变化?要点提示从A到C,温度不变,体积减小,由等温变化规律得压强增大;从C变化到B,体积不变,温度升高,由等容变化规律得压强增大.知识点拨1.p-T图像与V-T图像的比较图线表达??斜率的意义直线的斜率越大,体积越小,如图V2V1直线的斜率越大,压强越小,如图p2p1要点笔记理解两个图像中不同斜率的倾斜直线表示体积或压强的大小时,可竖直画一条等温线,根据等温变化规律“压强与体积成反比”进行分析,比如p-T图像中沿等温线从体积V1变到体积V2,压强变大,故体积变小;同理V-T图像中沿等温线从压强p1变到压强p2,体积变大,故压强变小.2.对于p-T图像与V-T图像的注意事项(1)首先要明确是p-T图像还是V-T图像.(2)解决问题时要将图像与实际情况相结合.典例剖析【例题2】一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示,气体在状态A时的压强pA=p0,温度TA=T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点.求:(1)气体在状态B时的压强pB;(2)气体在状态C时的压强pC和温度TC.规律总结气体图像相互转换的五条“黄金律”(1)准确理解p-V图像、p-T图像和V-T图像的物理意义和各图像的函数关系、各图像的特点.(2)知道图线上的一个点表示的是一定质量气体的一个平衡状态,知道其状态参量:p、V、T.(3)知道图线上的某一线段表示的是一定质量的气体由一个平衡状态(p、V、T)转化到另一个平衡状态(p、V、T)的过程,并能判断出该过程是等温过程、等容过程还是等压过程.(4)从图像中的某一点(平衡状态)的状态参量开始,根据不同的变化过程,先用相对应的规律计算出下一点(平衡状态)的状态参量,再逐一分析计算出各点的p、V、T.(5)根据计算结果在图像中描点,连线作出一个新的图线,并根据相应的规律逐一检查是否有误.对点演练2.(多选)(2024河北邢台高二期中)0.3mol的某种气体的压强和温度的关系图像(p-t图像)如图所示.p0表示标准大气压,标准状态(0℃,标准大气压)下气体的摩尔体积为22.4L·mol-1.下列说法正确的是()A.状态A时气体的体积为5.6LB.状态A时气体的体积为6.72LC.状态B时气体的体积为1.2LD.状态B时气体的体积为8.4LBD解析此气体在0℃时,压强为标准大气压,所以此时它的体积应为22.4×0.3L=6.72L,由题中图线可知,从压强为p0到A状态,气体做等容变化,A状态时气体的体积为6.72L,温度为(127+273)K=400K,从A状态到B状态为等压变化,B状态的温度为(227+273)K=500K,根据盖-吕萨克定律探究点三液柱移动方向的判断导学探究如图所示,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为h的水银柱,将管内气体分为两部分.已知l2=2l1,若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何移动?(设原来温度相同)知识点拨1.假设法此类问题的特点:气体的状态参量p、V、T都发生了变化,直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难,通常先进行气体状态的假设,然后再应用查理定律求解.其一般思路:(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.(