第二章 气体液体和固体（备课堂课件）2020-2021学年高二物理同步备课系列（新教材人教版选择性必修第三册）.pptVIP

考点2气体实验定律的综合应用1.气体实验定律:(1)玻意耳定律(等温变化):p1V1=p2V2或pV=C(常数)。(2)查理定律(等容变化):=C(常数)。(3)盖-吕萨克定律(等压变化):=C(常数)。2.玻璃管液封模型:求液柱封闭的气体压强时,一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程,要注意:(1)液体因重力产生的压强大小为p=ρgh(其中h为液面的竖直高度)。(2)不要漏掉大气压强,同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力。(3)有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体,同种液体在同一水平面上各处压强相等。(4)当液体为水银时,可灵活应用压强单位“cmHg”等,使计算过程简捷。3.变质量问题及处理方法:(1)打气问题:选择原有气体和即将充入的气体作为研究对象,就可把充气过程中气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题。(2)抽气问题:将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象,质量不变,故抽气过程可以看成是等温膨胀过程。(3)灌气问题:把大容器中的剩余气体和多个小容器中的气体整体作为研究对象,可将变质量问题转化为定质量问题。(4)漏气问题:选容器内剩余气体和漏出气体整体作为研究对象,便可使问题变成一定质量气体的状态变化。4.气体实验定律的关键词转化:【素养评价】如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变),先打开阀门让其与大气连通,再用打气筒向里面打气,打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、200cm3的空气,忽略打气和用气时气体的温度变化。(设外界大气的压强p0=1×105Pa)(1)若要使气体压强增大到5.0×105Pa,应打多少次气?(2)若上述容器中装的是5.0×105Pa的氧气,现用它给容积为0.7dm3的真空瓶充气,使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa,则可充满多少瓶?【解析】(1)设需要打气n次,因每次打入的气体相同,故可视n次打入的气体一次性打入,则气体的初状态:p1=1.0×105Pa,V1=V0+nΔV末状态:p2=5.0×105Pa,V2=V0其中:V0=2dm3,ΔV=0.2dm3由玻意耳定律:p1V1=p2V2代入数据解得:n=40(2)设气压为p3=2.0×105Pa时氧气的体积为V3由玻意耳定律有:p2V2=p3V3代入数据解得:V3=5dm3真空瓶的容积为V瓶=0.7dm3因:故可充满4瓶。答案:(1)40次(2)4瓶【补偿训练】(2019·全国卷Ⅰ)热等静压设备广泛应用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa;室温为27℃。氩气可视为理想气体。(1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(2)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃,求此时炉腔中气体的压强。【解析】(1)设初始时每瓶气体的体积为V0,压强为p0;使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时,其体积膨胀为V1。由玻意耳定律p0V0=p1V1 ①被压入炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为V1′=V1-V0 ②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2,体积为V2。由玻意耳定律p2V2=10p1V1′ ③联立①②③式并代入题给数据得p2=3.2×107Pa④(2)设加热前炉腔的温度为T0,加热后炉腔温度为T1,气体压强为p3,由查理定律 ⑤联立④⑤式并代入题给数据得p3=1.6×108Pa⑥答案:(1)3.2×107Pa(2)1.6×108Pa必备考点·素养评价素养一物理观念考点固体和液体的性质1.晶体和非晶体:(1)单晶体具有各向异性,但不是在各种物理性质上都表现出各向异性。(2)只要具有确定熔点的物体必定是晶体,反之,必是非晶体。(3)单晶体具有天然规则的几何外形,而多晶体和非晶体没有天然规则的几何外形,所以不能从形状上区分晶体与非晶体。(4)晶体和非晶体不是绝对的,在某些条件下可以相互转化。(5)液晶既不是晶体也不是液体。2.液体表面张力:(1)形成原因:表面层中分子间距离比液体内部分子间距离大,分子间作用