高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.docx

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1、课题：理想气体状态方程教学目标：1.掌握理想气体状态方程2. 掌握液柱 活塞模型的特点3. 充气 漏气问题的解决方法1理想气体状态方程理想气体：严格遵守三个实验定律的气体公式：T一定时，pVCTC1(玻意耳定律)；p一定时，C2(盖吕萨克定律)；V一定时，C3(查理定律)气体压强的计算1气体压强的计算气体压强是气体分子热运动撞击器壁产生的压力，因此可根据平衡或牛顿运动定律计算气体压强的大小2常见两种模型(1)活塞模型(用活塞封闭一定质量的气体) (2)连通器模型(用液柱封闭一定质量的气体)例1：如图所示，上端开口的光滑圆形汽缸竖直放置，截面面积为20 cm2的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内在

2、汽缸内距缸底一定距离处设有卡环a、b，使活塞只能向上滑动，开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强p01.0105 Pa，温度为27 ，现缓慢加热汽缸内气体，当温度缓慢升高为57 时，活塞恰好要离开a、b，重力加速度大小g取10 m/s2，求活塞的质量2.如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H18 cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口右管中有高h04 cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l12 cm.管底水平段的体积可忽略环境温度为T1283 K，大气压强p076 cmHg.()现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下端到达右管底部此时水银柱的高度

3、为多少？()再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？气体状态变化图像的综合应用名称图象特点其他图象等温线pVpVCT（C为常量）即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远pp，斜率kCT即斜率越大，对应的温度越高等容线pTp，斜率k，即斜率越大，对应的体积越小等压线VTVT，斜率k，即斜率越大，对应的压强越小1.如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法错误的是（ ）A从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C由图可知T1T2 D由图可知T1T22.如

4、图所示，DABC表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是ADA是一个等温过程 BAB是一个等温过程CA与B的状态参量相同 DBC体积减小，压强减小，温度不变3.（多选）一定质量气体的状态变化过程的pV图线如图所示，其中A是初始态，B、C是中间状态。AB为双曲线的一部分，BC与纵轴平行，CA与横轴平行。如将上述变化过程改用pT图线和VT图线表示，则在下列的各图中正确的是（ ） 4.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图象，由图象可知ApApBBpCpB CVAVBDTATB充气 抽气 漏气变质量气体问题（关键将变质量气体变为等质量气体问题）关于充气问题：如果打气

5、时每一次打入的空气质量、体积和压强均相同，则可设想用一容积为nV0的打气筒将压强为p0的空气一次打入容器与打n次气等效代替。所以研究对象应为容器中原有的空气和n次打入的空气总和。这样充气过程可看作是气体的等温压缩过程1.蹦蹦球是一种儿童健身玩具,某同学在17OC的室内对蹦蹦球充气,已知充气前球的总体积为2L,压强为latm,充气筒每次充入0.2L压强为latm的气体,忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化,求:充气多少次可以让气体压强增大至3atm; 将充气后的蹦蹦球拿到温度为-13OC的室外后,压强将变为多少?2.新冠肺炎疫情发生以来，各医院都特别加强了内部环境消毒工作。如图所示，是某

6、医院消毒喷雾器设备。喷雾器的储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为10 L，打气筒每打次气能向储液桶内压入p01.0105 Pa的空气V0200 mL。现往储液桶内装入8 L药液后关紧桶盖和喷雾头开关，此时桶内压强为p1.0105 Pa，打气过程中储液桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计储液桶两端连接管以及软细管的容积。(1)若打气使储液桶内消毒液上方的气体压强达到3105 Pa后，求打气筒打气次数至少是多少？(2)当储液桶内消毒液上方的气体压强达到3105 Pa后，打开喷雾器开关K直至储液桶消毒液上方的气压为2105 Pa，求在这过程中储液桶喷出药液的体积是多少？2抽气问题从容器

7、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，故抽气过程可看作是等温膨胀过程1.用容积为V的活塞式抽气机对容积为V0的容器中的气体抽气、设容器中原来气体压强为P0,抽气过程中气体温度不变求抽气机的活塞抽动n次后,容器中剩余气体的压强Pn为多大?3漏气问题（气体分装）容器漏气过程中气体质量不断减小，属于变质量问题如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使变质量问题变成定质量的气体状态变化问题，就可以应用气体实验定律或理想气体状态方程求解1. 一个瓶子里装有空气，瓶上有一个小孔跟外面大气相通，原来瓶里气体的温度是7，如果把

8、它加热到47，瓶里留下的空气的质量是原来质量的几分之几？2.某容积为20 L的氧气瓶装有30 atm的氧气，现把氧气分装到容积为5 L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5 atm，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1 atm，问能分装多少瓶？(设分装过程中无漏气，且温度不变)3.中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K，最终降到300 K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。6学科网（北京）股份有限公司