高中物理 第2章 气体定律与人类生活章末分层突破教师用书 沪科版选修.doc

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1、第2章气体定律与人类生活[自我校对]①平均动能②t＋273.15K③频繁碰撞④平均动能⑤分子数⑥p2V2⑦ΔT⑧ΔT⑨势能⑩⑪温度⑫体积　气体实验定律对一定质量的理想气体，在做等温、等容和等压变化的过程中，分别遵循玻意耳定律、查理定律和盖－吕萨克定律，在使用这三个定律时，要注重状态参量的求解．三个定律的区别：定律玻意耳定律查理定律盖－吕萨克定律表达式p1V1＝p2V2＝恒量＝＝恒量＝＝恒量成立条件气体质量一定，温度不变气体的质量一定，体积不变气体的质量一定，压强不变图像表达在p－V图中，p与V乘积越大，温度越高，如图

2、T2＞T1.在p－图中，直线的斜率越大，温度越高，如图T2＞T1直线的斜率越大，体积越小，如图V2＜V1直线的斜率越大，压强越小，如图p2＜p1　如图21所示，内壁光滑的汽缸深L为1m，固定在水平地面上，汽缸内有一厚度可忽略不计的活塞封闭了一定质量的气体．开始时缸内气体长L1为0.4m、压强p1为1×105Pa、温度T1为300K，已知大气压强p0为1×105Pa.现在活塞上施加一水平外力缓慢拉动活塞：图21(1)保持汽缸内气体的温度不变，求活塞被拉至汽缸边缘时封闭气体的压强(没有气体漏出)；(2)活塞被拉至汽缸边缘

3、后，保持气体体积不变，逐渐升高温度直至外力恰好减小为零，求此时封闭气体的温度．【解析】　以汽缸内封闭气体为研究对象(1)因为缓慢拉动活塞，所以汽缸内气体的温度保持不变，根据玻意耳定律，有p1L1S＝p2L2S式中p1＝1×105Pa，L1＝0.4m，L2＝L＝1m得p2＝4×104Pa.(2)因为汽缸内气体的体积不变，根据查理定律，有＝式中p2＝4×104Pa，T2＝T1＝300K，p3＝1×105Pa得T3＝750K.【答案】　(1)4×104Pa　(2)750K气体状态变化的图像用图像表示气体状态变化的过程及变化

4、规律具有形象、直观、物理意义明朗等优点．利用图像对气体状态、状态变化及规律进行分析，会给解答带来很大的方便．图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程．而理想气体状态方程实质上是三个实验定律的推广、扩展，它们可以由三个实验定律中的任意两个而得到．反之，也可以把状态方程分三种情况进行讨论．1．一定质量气体的等温变化图像(如图22所示)图222．一定质量气体的等容变化图像(如图23所示)图233．一定质量气体的等压变化图像(如图24所示)

5、图24　(2016·大连检测)如图25所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是(　　)图25A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态e，压强增大C．从状态e到状态a，压强减小D．从状态a到状态b，压强不变E．从状态b到状态c，压强减小【解析】　在VT图像中等压线是过坐标原点的直线．由理想气体状态方程知＝.可见，当压强增大，等压线的斜率k＝＝变小．由题图可确定pa

6、图像上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的一条直线或曲线表示一定质量气体状态变化的一个过程．(2)观察图像，弄清图像中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化．(3)若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图像(如等温线、等容线或等压线)实现两个状态的比较．(4)涉及微观量的考查时，要注意各宏观量和相应微观量的对应关系．　变质量问题的归纳分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用气体实验定律或理想气体的状态

7、方程求解．1．充气问题向球、轮胎中充气是一个典型的变质量的气体问题．只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题．2．抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，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，故抽气过程中可看作是等温膨胀过程．3．分装问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题．分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看作整体来作为研究对象，可将变质

8、量问题转化为定质量问题．运用相关规律求解．4．漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用相关方程求解．如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，可用相关方程求解．　用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图26所示，A的容积为7.5L，装入药液后，药液上方空气体积为1.5L．关闭阀门K，用打气筒B每