20142015学年高中物理第8章第3节理想气体的状态方程课件新人教版选修ppt.ppt

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1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 选修选修3-3 气体气体第八章第八章第三节理想气体的状态方程第三节理想气体的状态方程第八章第八章学习目标定位学习目标定位1课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5课后强化作业课后强化作业6学习目标定位学习目标定位了解理想气体模型了解理想气体模型掌握理想气体状态方程的内容和表达式，掌握理想气体状态方程的内容和表达式，并能应用方程解决实际问题并能应用方程解决实际问题课堂情景切入课堂情景切入燃燃烧烧器器喷喷出出熊熊熊熊烈烈焰焰，巨巨大大的的

2、气气球球缓缓缓缓膨膨胀胀如如果果有有朝朝一一日日你你乘乘坐坐热热气气球球在在蓝蓝天天翱翱翔翔，那那将将是是一一件件有有趣趣而而刺刺激激的的事事情情，热热气气球球在在升升空空过过程程中中它它的的状状态态参参量量发发生生了了怎怎样样的的变变化化？遵遵循什么规律？循什么规律？知识自主梳理知识自主梳理1定义定义在在_温温度度、_压压强强下下都都严严格格遵遵从从气气体体实实验验定定律律的气体。的气体。2理想气体与实际气体理想气体与实际气体理想气体理想气体任何任何任何任何1内容内容一一定定质质量量的的某某种种理理想想气气体体在在从从一一个个状状态态1变变化化到到另另一一个个状状态态2时时，尽尽管管p、V、

3、T都都可可能能改改变变，但但是是压压强强跟跟_的的乘乘积积与与热力学温度的热力学温度的_保持不变。保持不变。理想气体状态方程理想气体状态方程体积体积比值比值3适用条件适用条件一定一定_的理想气体。的理想气体。恒量恒量 质量质量重点难点突破重点难点突破一、理想气体一、理想气体1含义含义为为了了研研究究方方便便，可可以以设设想想一一种种气气体体，在在任任何何温温度度、任任何何压压强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做理想气体。强下都遵从气体实验定律，我们把这样的气体叫做理想气体。2特点特点(1)严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。(2)理理想想气气

4、体体分分子子本本身身的的大大小小与与分分子子间间的的距距离离相相比比可可以以忽忽略不计，分子可视为质点。略不计，分子可视为质点。(3)理理想想气气体体分分子子除除碰碰撞撞外外，无无相相互互作作用用的的引引力力和和斥斥力力，故故无无分分子子势势能能，理理想想气气体体的的内内能能等等于于所所有有分分子子热热运运动动动动能能之之和和，一定质量的理想气体内能只与温度有关。一定质量的理想气体内能只与温度有关。特别提醒：特别提醒：理理想想气气体体是是不不存存在在的的，它它是是实实际际气气体体在在一一定定程程度度的的近近似似，是是一一种种理理想想化化的的模模型型。“理理想想气气体体”如如同同力力学学中中的的

5、“质质点点”、“弹簧振子弹簧振子”一样，是一种理想的物理模型。一样，是一种理想的物理模型。3应用状态方程解题的一般步骤应用状态方程解题的一般步骤(1)明确研究对象，即一定质量的理想气体；明确研究对象，即一定质量的理想气体；(2)确确定定气气体体在在始始末末状状态态的的参参量量p1、V1、T1及及p2、V2、T2；(3)由状态方程列式求解；由状态方程列式求解；(4)讨论结果的合理性。讨论结果的合理性。特别提醒：特别提醒：(1)注注意意方方程程中中各各物物理理量量的的单单位位。T必必须须是是热热力力学学温温度度，公式两边中公式两边中p和和V单位必须统一，但不一定是国际单位。单位必须统一，但不一定是

6、国际单位。(2)在在涉涉及及到到气气体体的的内内能能、分分子子势势能能问问题题中中要要特特别别注注意意是是否否为为理理想想气气体体，在在涉涉及及气气体体的的状状态态参参量量关关系系时时往往往往将将实实际际气气体体当当作作理理想想气气体体处处理理，但但这这时时往往往往关关注注的的是是是是否否满满足足一一定定质质量。量。已已知知湖湖水水深深度度为为20 m，湖湖底底水水温温为为4，水水面面温温度度为为17，大大气气压压强强为为1.0105Pa。当当一一气气泡泡从从湖湖底底缓缓慢慢升升到到水水面面时时，其体积约为原来的其体积约为原来的(取取g10 m/s/s2 2，水水1.01.010 03 3 k

7、g/kg/m3)()A12.8倍倍B8.5倍倍C3.1倍倍D2.1倍倍答案：答案：C三、一定质量的理想气体的各种图象三、一定质量的理想气体的各种图象(盐盐城城市市20132014学学年年高高二二下下学学期期期期末末)如如图图甲甲所所示示，一一定定质质量量理理想想气气体体的的状状态态沿沿1231的的顺顺序序作作循循环环变变化化，若若用用VT或或pV图图象象表表示示这这一一循循环环，乙乙图图中中表表示示可可能能正正确确的的选选项项是是()答案：答案：D解解析析：在在pT图图象象中中12过过原原点点，所所以以12为为等等容容过过程程，体体积积不不变变，而而从从23气气体体的的压压强强不不变变，温温度

8、度降降低低，31为为等等温温过程，过程，D正确。正确。考点题型设计考点题型设计一一水水银银气气压压计计中中混混进进了了空空气气，因因而而在在27，外外界界大大气气压压为为758mmHg时时，这这个个水水银银气气压压计计的的读读数数为为738mmHg，此此时时管管中中水水银银面面距距管管顶顶80mm，当当温温度度降降至至3时时，这这个个气气压压计计的的读读数数为为743mmHg，求求此此时时的的实实际际大大气气压压值。值。理想气体状态方程的应用理想气体状态方程的应用解解析析：(1)封封闭闭气气体体的的压压强强与与水水银银柱柱的的压压强强之之和和等等于于大大气气压强。压强。(2)首首先先应应确确定

9、定初初末末状状态态各各状状态态参参量量，明明确确哪哪些些量量已已知知，哪些量未知，然后列方程求解。哪些量未知，然后列方程求解。初状态：初状态：p1(758738)mmHg20mmHg，V180Smm3(S是管的横截面积是管的横截面积)T1(27327)K300K末状态：末状态：p2p743mmHg答案：答案：762.2mmHg答案：答案：500K使使一一定定质质量量的的理理想想气气体体按按图图甲甲中中箭箭头头所所示示的的顺顺序序变变化化，图图中中BC段段是是以以纵纵轴轴和和横横轴轴为为渐渐近近线线的的双双曲线。曲线。(1)已已知知气气体体在在状状态态A的的温温度度TA300K，求求气气体体在在

10、状状态态B、C和和D的温度各是多少？的温度各是多少？图象问题图象问题(2)将将上上述述状状态态变变化化过过程程在在图图乙乙中中画画成成体体积积V和和温温度度T表表示示的的图图线线(图图中中要要标标明明A、B、C、D四四点点，并并且且要要画画箭箭头头表表示示变变化化的方向的方向)。说明每段图线各表示什么过程。说明每段图线各表示什么过程。如如图图所所示示，用用活活塞塞把把一一定定质质量量的的理理想想气气体体封封闭闭在在气气缸缸中中，用用水水平平外外力力F作作用用于于活活塞塞杆杆，使使活活塞塞缓缓慢慢向向右右移移动动，由由状状态态变变化化到到状状态态，如如果果环环境境保保持持恒恒温温，分分别别用用p

11、、V、T表表示示该该理理想想气气体体的的压压强强、体体积积、温温度度。气气体体从从状状态态变变化化到到状状态态，此此过过程程可可用用下下图图中中哪哪几几个个图图象象表表示示()答案：答案：AD如如果果病病人人在在静静脉脉输输液液时时，不不慎慎将将5mL的的空空气气柱柱输输入入体体内内，会会造造成成空空气气栓栓塞塞，致致使使病病人人死死亡亡。设设空空气气柱柱在在输输入入体体内内前前的的压压强强为为760mmHg，温温度度为为27，人人的的血血压压为为120/80mmHg，试试估估算算空空气气柱柱到到达达心心脏脏处处时时，在在收收缩缩压压和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？探究探究应用应用为为了了控控制制温温室室效效应应，各各国国科科学学家家提提出出了了不不少少方方法法和和设设想想。有有人人根根据据液液态态CO2密密度度大大于于海海水水密密度度的的事事实实，设设想想将将CO2液液化化后后，送送入入深深海海海海底底，以以减减小小大大气气中中的的CO2的的浓浓度度。为为使使CO2液液化，最有效的措施是化，最有效的措施是()A减压、升温减压、升温B增压、升温增压、升温C减压、降温减压、降温D增压、降温增压、降温答案：答案：D