2019届高三一轮复习课件选修3-32.ppt

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1、2019届高三物理第一届高三物理第一轮轮复复习习课课件制作件制作讲讲授：邵阳市二中授：邵阳市二中 谭伟谭伟卿卿【知知识导图识导图】异性异性熔点熔点表面表面积积p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2【微点微点拨拨】1.1.封封闭闭气体气体压压强强的求解步的求解步骤骤:(1)(1)确定研究确定研究对对象。象。(2)(2)受力分析。受力分析。(3)(3)列出力学方程。列出力学方程。(4)(4)代入数据求解。代入数据求解。2.2.处处理理“两两团团气气”问题问题的技巧的技巧:(1)(1)分析分析“两两团团气气”初、末状初、末状态态的的压压强强关系。关系。(2)(2)分析分析“两两团团气气”

2、的体的体积积及其及其变变化关系。化关系。(3)(3)分析分析“两两团团气气”状状态态参量的参量的变变化特点化特点,选选取合适的取合适的实验实验定律列方程。定律列方程。【慧眼慧眼纠错纠错】(1)(1)大大块块塑料粉碎成形状相同的塑料粉碎成形状相同的颗颗粒粒,每个每个颗颗粒即粒即为为一个一个单单晶体。晶体。纠错纠错:_:_(2)(2)单单晶体的所有物理性晶体的所有物理性质质都是各向异性的。都是各向异性的。纠错纠错:_:_塑料粉碎成的塑料粉碎成的颗颗粒仍粒仍为为非晶体。非晶体。单单晶体的有些物理性晶体的有些物理性质质是各向异性的。是各向异性的。(3)(3)液晶是液体和晶体的混合物。液晶是液体和晶体的

3、混合物。纠错纠错:_:_(4)(4)水蒸气达到水蒸气达到饱饱和和时时,水蒸气的水蒸气的压压强强不再不再变变化化,这时这时蒸蒸发发和凝和凝结结就停止了。就停止了。纠错纠错:_:_液晶既不是液体液晶既不是液体,也不是晶体也不是晶体,更不是二者的混更不是二者的混合物。合物。水蒸气达到水蒸气达到饱饱和和时时,蒸蒸发发和凝和凝结结仍在仍在进进行行,并未并未停止。停止。(5)(5)船浮于水面上是由于液体的表面船浮于水面上是由于液体的表面张张力。力。纠错纠错:_:_(6)(6)一定一定质质量的理想气体在等量的理想气体在等压变压变化化时时,其体其体积积与与摄摄氏氏温度成正比。温度成正比。纠错纠错:_:_船浮于

4、水面上是由于浮力作用船浮于水面上是由于浮力作用,而不是液体的表而不是液体的表面面张张力作用。力作用。体体积积与与热热力学温度成正比。力学温度成正比。(7)(7)在在闷热闷热的夏天我的夏天我们们感到非常的不舒服感到非常的不舒服,是因是因为为空气空气的的绝对绝对湿度很大。湿度很大。纠错纠错:_:_应应是空气的相是空气的相对对湿度很大。湿度很大。考点考点1 1固体和液体的性固体和液体的性质质【典典题题探究探究】【典例典例1 1】(多多选选)(2018(2018锦锦州模州模拟拟)在甲、乙、丙三种固在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上蜡体薄片上涂上蜡,用用烧热烧热的的针针接触其上一点接触其上一点,蜡熔化的范蜡

5、熔化的范围围如如图图所示。甲、乙、丙三种固体在熔化所示。甲、乙、丙三种固体在熔化过过程中温度程中温度随加随加热时间变热时间变化的关系如化的关系如图图所示所示,则则()A.A.甲、乙甲、乙为为非晶体非晶体,丙是晶体丙是晶体B.B.甲、丙甲、丙为为晶体晶体,乙是非晶体乙是非晶体C.C.甲、丙甲、丙为为非晶体非晶体,乙是晶体乙是晶体D.D.甲甲为为多晶体多晶体,乙乙为为非晶体非晶体,丙丙为单为单晶体晶体【解析解析】选选B B、D D。由题图可知。由题图可知,甲、乙在导热性质上表甲、乙在导热性质上表现各向同性现各向同性,丙具有各向异性丙具有各向异性,甲、丙有固定的熔点甲、丙有固定的熔点,乙乙无固定的熔

6、点无固定的熔点,所以甲为多晶体、丙为单晶体所以甲为多晶体、丙为单晶体,乙是非乙是非晶体晶体,B,B、D D正确正确,故故A A、C C错误。错误。【通关秘籍通关秘籍】1.1.晶体和非晶体晶体和非晶体:(1)(1)单单晶体具有各向异性晶体具有各向异性,但不是在各种物理性但不是在各种物理性质质上都表上都表现现出各向异性。出各向异性。(2)(2)只要是具有各向异性的物体必定是晶体只要是具有各向异性的物体必定是晶体,且是且是单单晶体。晶体。(3)(3)只要是具有确定熔点的物体必定是晶体只要是具有确定熔点的物体必定是晶体,反之反之,必是非必是非晶体。晶体。(4)(4)有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互

7、有些晶体和非晶体在一定条件下可以相互转转化。化。2.2.液体表面液体表面张张力力:形成原因形成原因表面表面层层中分子中分子间间的距离比液体内部分子的距离比液体内部分子间间的距离大的距离大,分子分子间间的相互作用力表的相互作用力表现为现为引力引力表面特性表面特性表面表面层层分子分子间间的引力使液面的引力使液面产产生了表面生了表面张张力力,使液体表面好像一使液体表面好像一层绷紧层绷紧的的弹弹性薄性薄膜膜表面表面张张力力的方向的方向和液面相切和液面相切,垂直于液面上的各条分界垂直于液面上的各条分界线线表面表面张张力力的效果的效果表面表面张张力使液体表面具有收力使液体表面具有收缩趋势缩趋势,使液使液体

8、表面体表面积趋积趋于最小于最小,而在体而在体积积相同的条件相同的条件下下,球形的表面球形的表面积积最小最小【考点冲关考点冲关】1.(20181.(2018漳州模漳州模拟拟)下列下列现现象中象中,不能不能说说明液体存在表明液体存在表面面张张力的有力的有()A.A.吹出的肥皂泡成球形吹出的肥皂泡成球形B.B.硬硬币币能漂浮于水面上能漂浮于水面上C.C.滴入水中的滴入水中的红红墨水很快散开墨水很快散开D.D.在完全失重的在完全失重的环环境下境下,熔化的金属能收熔化的金属能收缩缩成成标标准的球准的球形形【解析解析】选选C C。吹出的肥皂泡成球形。吹出的肥皂泡成球形,硬币能漂浮于水硬币能漂浮于水面上面上

9、,在完全失重的环境下在完全失重的环境下,熔化的金属能收缩成标准熔化的金属能收缩成标准的球形的球形,都是由于表面张力的作用都是由于表面张力的作用;滴入水中的红墨水滴入水中的红墨水很快散开很快散开,是自由扩散的结果是自由扩散的结果,与表面张力无关与表面张力无关;故选故选C C。2.(2.(多多选选)(2018)(2018石家庄模石家庄模拟拟)下列下列说说法正确的法正确的是是()A.A.把一枚把一枚针轻针轻放在水面上放在水面上,它会浮在水面它会浮在水面,这这是由于水表是由于水表面存在表面面存在表面张张力力B.B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干而在干净净的玻的

10、玻璃板上却不能璃板上却不能,这这是因是因为为油脂使水的表面油脂使水的表面张张力增大力增大C.C.在在围绕围绕地球地球飞飞行的宇宙行的宇宙飞飞船中船中,自由自由飘飘浮的水滴呈球浮的水滴呈球形形,这这是表面是表面张张力作用的力作用的结结果果D.D.在毛在毛细现细现象中象中,毛毛细细管中的液面有的升高管中的液面有的升高,有的降低有的降低,这这与液体的种与液体的种类类和毛和毛细细管的材管的材质质有关有关E.E.当两薄玻璃板当两薄玻璃板间夹间夹有一有一层层水膜水膜时时,在垂直于玻璃板的在垂直于玻璃板的方向很方向很难难将玻璃板拉开将玻璃板拉开,这这是由于水膜具有表面是由于水膜具有表面张张力力【解析解析】选

11、选A A、C C、D D。水的表面张力托起针。水的表面张力托起针,A,A正确正确;水水在油脂上不浸润在油脂上不浸润,在干净的玻璃上浸润在干净的玻璃上浸润,B,B错误错误;当宇宙当宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动时飞船绕地球做匀速圆周运动时,里面的所有物体均处于里面的所有物体均处于完全失重状态完全失重状态,此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下此时自由飘浮的水滴在表面张力作用下呈现球形呈现球形,C,C正确正确;对于浸润液体对于浸润液体,在毛细管中上升在毛细管中上升,对于对于非浸润液体非浸润液体,在毛细管中下降在毛细管中下降,D,D正确正确;在垂直于玻璃板在垂直于玻璃板方向很难将夹有水膜的玻璃板拉开方向很

12、难将夹有水膜的玻璃板拉开,是大气压的作用是大气压的作用,E,E错误。错误。【加固加固训练训练】(多多选选)下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.将一将一块块晶体敲碎后晶体敲碎后,得到的小得到的小颗颗粒是非晶体粒是非晶体B.B.固体可以分固体可以分为为晶体和非晶体两晶体和非晶体两类类,有些晶体在不同方向有些晶体在不同方向上有不同的光学性上有不同的光学性质质C.C.由同种元素构成的固体由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不可能会由于原子的排列方式不同而成同而成为为不同的晶体不同的晶体D.D.在合适的条件下在合适的条件下,某些晶体可以某些晶体可以转变为转变为非晶体非晶体,某些非某些非

13、晶体也可以晶体也可以转变为转变为晶体晶体E.E.在熔化在熔化过过程中程中,晶体要吸收晶体要吸收热热量量,但温度保持不但温度保持不变变,内内能也保持不能也保持不变变【解析解析】选选B B、C C、D D。将一块晶体敲碎后。将一块晶体敲碎后,得到的小颗得到的小颗粒还是晶体粒还是晶体,选项选项A A错误错误;固体可以分为晶体和非晶体两固体可以分为晶体和非晶体两类类,有些晶体在不同方向上各向异性有些晶体在不同方向上各向异性,具有不同的光学具有不同的光学性质性质,选项选项B B正确正确;由同种元素构成的固体由同种元素构成的固体,可能会由于可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体原子的排列方式不同而成

14、为不同的晶体,例如石墨和金例如石墨和金刚石刚石,选项选项C C正确正确;在合适的条件下在合适的条件下,某些晶体可以转变某些晶体可以转变为非晶体为非晶体,某些非晶体也可以转变为晶体某些非晶体也可以转变为晶体,例如天然例如天然石英是晶体石英是晶体,熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化熔化(温度超过温度超过300)300)再倒进冷水中再倒进冷水中,会变成柔软的非会变成柔软的非晶硫晶硫,再过一段时间又会转化为晶体硫再过一段时间又会转化为晶体硫,所以选项所以选项D D正确正确;在熔化过程中在熔化过程中,晶体要吸收热量晶体要吸收热量,虽然温度保持不变虽然温度保持不变

15、,但是内能要增加但是内能要增加,选项选项E E错误。错误。考点考点2 2气体气体压压强强的的产产生和生和计计算算 【典典题题探究探究】【典例典例2 2】若已知大气若已知大气压压强强为为p p0 0,在在图图中各装置均中各装置均处处于静于静止状止状态态,图图中液体密度均中液体密度均为为,求被封求被封闭闭气体的气体的压压强强。世世纪纪金榜金榜导导学号学号0445027704450277 【解解题题探究探究】压压强强乘以横截面乘以横截面积积等于等于压压力力,关于力的关于力的问问题题,可以可以应应用什么用什么规规律解决上述律解决上述问题问题?提示提示:甲图甲图ABAB液柱处于平衡状态液柱处于平衡状态,

16、可以应用力的平衡规可以应用力的平衡规律处理律处理,乙图、丙图问题也可以类似处理乙图、丙图问题也可以类似处理,若物体处于若物体处于加速状态可以应用牛顿第二定律处理。加速状态可以应用牛顿第二定律处理。【解析解析】在甲图中在甲图中,以高为以高为h h的液柱为研究对象的液柱为研究对象,由二力由二力平衡知平衡知p p甲甲S=-ghS+pS=-ghS+p0 0S S所以所以p p甲甲=p=p0 0-gh-gh在图乙中在图乙中,以以B B液面为研究对象液面为研究对象,由平衡方程由平衡方程F F上上=F=F下下有有:p pA AS+ghSS+ghS=p=p0 0S Sp p乙乙=p pA A=p=p0 0-g

17、h-gh在图丙中在图丙中,仍以仍以B B液面为研究对象液面为研究对象,有有p pA A+ghsin+ghsin 60 60=p pB B=p=p0 0所以所以p p丙丙=p pA A=p=p0 0-ghgh答案答案:甲甲:p:p0 0-gh-gh乙乙:p:p0 0-gh-gh丙丙:p:p0 0-ghgh【通关秘籍通关秘籍】理解气体理解气体压压强强的三个角度的三个角度产产生生原因原因气体分子气体分子对对容器壁容器壁频频繁地碰撞繁地碰撞产产生的生的决定决定因素因素宏宏观观上上 取决于气体的温度和体取决于气体的温度和体积积微微观观上上取决于分子的平均取决于分子的平均动动能和分子的密集能和分子的密集程

18、度程度计计算算方法方法a=0a=0力的平衡条件力的平衡条件a0a0牛牛顿顿第二定律第二定律【考点冲关考点冲关】如如图图所示所示,光滑水平地面上放有一光滑水平地面上放有一质质量量为为m m的的导热导热汽缸汽缸,用活塞封用活塞封闭闭了一部分气体。活塞了一部分气体。活塞质质量量为为 ,截面截面积为积为S,S,可无摩擦滑可无摩擦滑动动,汽缸静止汽缸静止时时与缸底距离与缸底距离为为L L0 0。现现用水平用水平恒力恒力F F向右推汽缸向右推汽缸,最后汽缸与活塞达到相最后汽缸与活塞达到相对对静止状静止状态态。已知大气。已知大气压压强强为为p p0 0。求。求:世世纪纪金榜金榜导导学号学号044502780

19、4450278(1)(1)稳稳定定时时封封闭闭气体的气体的压压强强。(2)(2)稳稳定定时时活塞与汽缸底部的距离。活塞与汽缸底部的距离。【解析解析】(1)(1)选择汽缸、活塞和密闭气体整体作为研究选择汽缸、活塞和密闭气体整体作为研究对象对象,受力分析可知受力分析可知,水平恒力水平恒力F F即为整体受到的合外力即为整体受到的合外力,由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F=(m+)aF=(m+)a隔离活塞对其受力分析隔离活塞对其受力分析,设封闭气体压强为设封闭气体压强为p,p,则由牛顿第二定律得则由牛顿第二定律得(p-p(p-p0 0)S=a)S=a汽缸和活塞相对静止具有相同的加速度汽缸和活塞相对静止

20、具有相同的加速度,联立以上两式联立以上两式,可得可得p=pp=p0 0+(2)(2)由汽缸为导热汽缸可知由汽缸为导热汽缸可知,汽缸内气体温度不变汽缸内气体温度不变,气气体为等温变化体为等温变化,设稳定时活塞与缸底部的距离为设稳定时活塞与缸底部的距离为L L由理想气体状态方程由理想气体状态方程 =C=C得得p p0 0L L0 0S=S=pLSpLS可得可得L=L=答案答案:(1)p(1)p0 0+(2)(2)【加固加固训练训练】如如图图所示所示,一水平放置的汽缸一水平放置的汽缸,由横截面由横截面积积不不同的两同的两圆圆筒筒连连接而成。活塞接而成。活塞A A、B B用一用一长为长为3L3L的的刚

21、刚性性细细杆杆连连接。它接。它们们可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动动。活塞。活塞A A、B B的横截面的横截面积积分分别为别为S SA A=40 cm=40 cm2 2、S SB B=20 cm=20 cm2 2。A A、B B之之间间封封闭闭着一定着一定质质量的理想气体。汽缸外大气的量的理想气体。汽缸外大气的压压强强为为p p0 0=1=110105 5 Pa,Pa,温度温度T T0 0=294 K=294 K。初始。初始时时活塞活塞A A与大与大圆圆筒底部筒底部(大小大小圆圆筒筒连连接接处处)相距相距2L,2L,汽缸内气体温度汽缸内气体温度为为T T1 1=5

22、00 K=500 K时时,求：求：(1)(1)汽缸内气体的温度汽缸内气体的温度缓缓慢降慢降至至400 K400 K时时,活塞移活塞移动动的位移。的位移。(2)(2)缸内封缸内封闭闭的气体与缸外大的气体与缸外大气达到气达到热热平衡平衡时时,缸内封缸内封闭闭气体的气体的压压强强。【解析解析】(1)(1)汽缸内气体的温度降低时汽缸内气体的温度降低时,其压强不变其压强不变,活活塞塞A A、B B一起向右移动一起向右移动,气体状态参量气体状态参量:V V1 1=S=SA A2L+S2L+SB BL,VL,V2 2=S=SA A(2L-x)+S(2L-x)+SB B(L+x),(L+x),已知已知:T:T

23、1 1=500 K,=500 K,气体发生等压变化气体发生等压变化,由盖由盖吕萨克定律得吕萨克定律得:解得解得:x=L,:x=L,由于由于x=L2L,x=L2L,表明活塞表明活塞A A未碰到大圆筒底部未碰到大圆筒底部,故活塞故活塞A A、B B向右移动的位移为向右移动的位移为L L。(2)(2)大活塞刚碰到大圆筒底部时大活塞刚碰到大圆筒底部时:V:V3 3=3S=3SB BL,L,已知已知:T:T1 1=500 K,=500 K,由盖由盖-吕萨克定律得吕萨克定律得:解得解得:T:T3 3=300 K,=300 K,当汽缸内当汽缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时封闭的气体与缸外大气达到热平衡时

24、:T=T:T=T0 0=294 K,=294 K,气气体发生等容变化体发生等容变化,由查理定律得由查理定律得:解得解得:p=9.8:p=9.810104 4 Pa Pa。答案答案:(1)L(1)L(2)9.8(2)9.810104 4 Pa Pa考点考点3 3理想气体状理想气体状态态方程与气体方程与气体实验实验定律的定律的应应用用 【典典题题探究探究】【典例典例3 3】(2017(2017全国卷全国卷)如如图图,容容积积均均为为V V的汽缸的汽缸A A、B B下端有下端有细细管管(容容积积可忽略可忽略)连连通通,阀门阀门K K2 2位于位于细细管的管的中部中部,A,A、B B的的顶顶部各有一部

25、各有一阀门阀门K K1 1、K K3 3,B,B中有一可自由滑中有一可自由滑动动的活塞的活塞(质质量、体量、体积积均可忽略均可忽略)。初始。初始时时,三个三个阀门阀门均均打开打开,活塞在活塞在B B的底部的底部;关关闭闭K K2 2、K K3 3,通通过过K K1 1给给汽缸充气汽缸充气,使使A A中气体的中气体的压压强强达到大气达到大气压压p p0 0的的3 3倍后关倍后关闭闭K K1 1。已知室。已知室温温为为27,27,汽缸汽缸导热导热。(1)(1)打开打开K K2 2,求求稳稳定定时时活塞上方气体的体活塞上方气体的体积积和和压压强强。(2)(2)接着打开接着打开K K3 3,求求稳稳定

26、定时时活塞的位置。活塞的位置。(3)(3)再再缓缓慢加慢加热热汽缸内气体使其温度升高汽缸内气体使其温度升高20,20,求此求此时时活塞下方气体的活塞下方气体的压压强强。【题题眼直眼直击击】(1)(1)三个三个阀门阀门均打开。均打开。(2)(2)活塞活塞(质质量、体量、体积积均可忽略均可忽略)。(3)(3)活塞活塞稳稳定定时时。【解析解析】(1)(1)设打开设打开K K2 2后后,稳定时活塞上方气体的压强稳定时活塞上方气体的压强为为p p1 1,体积为体积为V V1 1。依题意。依题意,被活塞分开的两部分气体都被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得经历等温过程。由玻意耳定律得:p

27、p1 1V V1 1=p=p0 0V;(3pV;(3p0 0)V=p)V=p1 1(2V-V(2V-V1 1););联立解得联立解得:V:V1 1=,p=,p1 1=2p=2p0 0(2)(2)打开打开K K3 3后后,由上式知活塞必上升。设在活塞下方气由上式知活塞必上升。设在活塞下方气体与体与A A中气体的体积之和为中气体的体积之和为V V2 2(V(V2 22V),2V),活塞下方气体活塞下方气体压强为压强为p p2 2。由玻意耳定律得。由玻意耳定律得:(3p(3p0 0)V=p)V=p2 2 V V2 2,可得可得:p:p2 2=由上式可知由上式可知,打开打开K K3 3后活塞上升到后活

28、塞上升到B B的顶部为止的顶部为止,此时此时p p2 2=p=p0 0。(3)(3)设加热后活塞下方气体压强为设加热后活塞下方气体压强为p p3 3,气体温度从气体温度从T T1 1 =300 K=300 K上升到上升到T T2 2=320 K=320 K的等容过程中的等容过程中,由查理定律由查理定律得得:将有关数据代入解得将有关数据代入解得:p:p3 3=1.6p=1.6p0 0。答案答案:(1)(1)2p2p0 0(2)(2)顶部顶部 (3)1.6p(3)1.6p0 0【通关秘籍通关秘籍】应应用理想气体状用理想气体状态态方程解方程解题题的一般步的一般步骤骤:【考点冲关考点冲关】(2017(

29、2017全国卷全国卷)一一热热气球体气球体积为积为V,V,内部充有温度内部充有温度为为T Ta a的的热热空气空气,气球外冷空气的温度气球外冷空气的温度为为T Tb b。已知空气在。已知空气在1 1个大个大气气压压、温度、温度为为T T0 0时时的密度的密度为为0 0,该该气球内、外的气气球内、外的气压压始始终终都都为为1 1个大气个大气压压,重力加速度大小重力加速度大小为为g g。(1)(1)求求该热该热气球所受浮力的大小。气球所受浮力的大小。(2)(2)求求该热该热气球内空气所受的重力。气球内空气所受的重力。(3)(3)设设充气前充气前热热气球的气球的质质量量为为m m0 0,求充气后它求

30、充气后它还还能托起的能托起的最大最大质质量。量。【解析解析】(1)(1)取取1 1个大气压下质量为个大气压下质量为m m的空气为研究对象的空气为研究对象,设它在温度为设它在温度为T T0 0时的体积为时的体积为V V0 0,则其密度则其密度0 0=设它在温度为设它在温度为T Tb b时的体积为时的体积为V Vb b,密度密度b b=由于气体压强始终不变由于气体压强始终不变,由盖由盖吕萨克定律得吕萨克定律得 由由得得b b=热气球所受浮力的大小热气球所受浮力的大小F F浮浮=b bgVgV联立联立得得F F浮浮=gVgV(2)(2)由由式可知气球内温度为式可知气球内温度为T Ta a的热空气的密

31、度为的热空气的密度为a a=热气球内空气所受的重力热气球内空气所受的重力G=G=a aV Vg g=gVgV(3)(3)设充气后它还能托起的最大质量为设充气后它还能托起的最大质量为m,m,由力的平衡条由力的平衡条件可得件可得F F浮浮=G+m=G+m0 0g+mgg+mg由由得得m=Tm=T0 00 0V -mV -m0 0答案答案:(1)(1)gVgV(2)(2)gVgV(3)T(3)T0 00 0V -mV -m0 0【加固加固训练训练】(2018(2018青青岛岛模模拟拟)某某压缩压缩式式喷雾喷雾器器储储液桶的液桶的容量是容量是5.75.71010-3-3 m m3 3。往桶内倒入。往桶

32、内倒入4.24.21010-3-3 m m3 3的的药药液后液后开始打气开始打气,打气打气过过程中程中药药液不会向外液不会向外喷喷出。如果每次能打出。如果每次能打进进2.52.51010-4-4m m3 3的空气的空气,要使要使喷雾喷雾器内空气的器内空气的压压强强达达4atm4atm，应应打气几次？打气几次？这这个个压压强强能否使能否使喷雾喷雾器内的器内的药药液全部液全部喷喷完完？（？（设设大气大气压压强强为为1atm1atm）1818次，能次，能够够使使喷雾喷雾器内的器内的药药液全部液全部喷喷完完【解析解析】由由题设题设可知，每次打入容器内的气体可知，每次打入容器内的气体压压强强为为1atm

33、1atm，建立，建立质质量守恒方程，得量守恒方程，得4P4P0 0V=PV=P0 0V+PV+P0 0 V V0 0 N N，V=5.7V=5.71010-3-3 m m3 3-4.2-4.21010-3-3 m m3 3，V V0 0=2.5=2.51010-4-4 m m3 3将数据代入得：将数据代入得：N=18N=18药药液能否全部液能否全部喷喷出取决于空气充出取决于空气充满药满药桶桶时时，空气，空气压压强强与大气与大气压压的大小关系由玻意耳定律知，的大小关系由玻意耳定律知，4P4P0 0V=5.7V=5.71010-3-3 p p 代入数据得：代入数据得：p=1.05Pp=1.05P0

34、 0P P0 0故故可以使可以使喷雾喷雾器内器内药药液全部液全部喷喷完完应应打气打气1818次，次，这这个个压压强强能使能使喷雾喷雾器内的器内的药药液全液全部部喷喷完。完。考点考点4 4气体状气体状态变态变化中的化中的图图象象问题问题 【典典题题探究探究】【典例典例4 4】(2018(2018唐山模唐山模拟拟)如如图图甲所示甲所示,上端开口的上端开口的光滑光滑圆圆柱形汽缸柱形汽缸竖竖直放置直放置,横截面横截面积积S=20 cmS=20 cm2 2的活塞将的活塞将一定一定质质量的气体和一形状不量的气体和一形状不规则规则的固体的固体M M封封闭闭在汽缸在汽缸内。在汽缸内距底部内。在汽缸内距底部H=

35、30 cmH=30 cm处处有有a a、b b两限制装置两限制装置(a(a、b b的体的体积积可忽略可忽略),),使活塞只能向上滑使活塞只能向上滑动动。开始。开始时时活塞活塞搁搁在在a a、b b上上,缸内气体的缸内气体的压压强强为为p p0 0(p(p0 0=1.0=1.010105 5 Pa,Pa,为为大气大气压压强强),),温度温度为为27 27。现缓现缓慢加慢加热热汽缸内气体汽缸内气体,其状其状态变态变化如化如图图乙中的乙中的A A、B B、C C所示所示,从状从状态态B B到状到状态态C C的的过过程中程中活塞上升了活塞上升了4 cm4 cm。活塞不漏气。活塞不漏气,缸内气体可缸内气

36、体可视为视为理想气理想气体体,g,g取取10 m/s10 m/s2 2。求活塞的。求活塞的质质量和固体量和固体M M的体的体积积。【解析解析】由题图乙可判断缸内气体从状态由题图乙可判断缸内气体从状态A A到状态到状态B B经经历等容变化历等容变化,设缸内气体在状态设缸内气体在状态A A时温度为时温度为T TA A=(27+273)K,=(27+273)K,在状态在状态B B时时,气体压强为气体压强为p pB B,温度为温度为T TB B=(57+273)K,=(57+273)K,则由查理定律得则由查理定律得 到状态到状态B B时活塞离开时活塞离开a a、b,b,设活塞的质量为设活塞的质量为m,

37、m,则则p pB B=p=p0 0+联立解得联立解得m=2 kgm=2 kg。从状态从状态B B到状态到状态C C缸内气体经历等压变化缸内气体经历等压变化,设缸内气体初设缸内气体初状态的体积为状态的体积为V V0 0,在状态在状态C C时温度为时温度为T TC C=(117+273)K,=(117+273)K,由盖由盖-吕萨克定律可得吕萨克定律可得 解得解得V V0 0=440 cm=440 cm3 3,则固体则固体M M的体积的体积V VM M=SH-V=SH-V0 0=160 cm=160 cm3 3。答案答案:2 kg2 kg160 cm160 cm3 3【通关秘籍通关秘籍】一定一定质质

38、量的气体不同量的气体不同图图象的比象的比较较:【考点冲关考点冲关】1.1.某一定某一定质质量理想气体量理想气体发发生等生等压压膨膨胀胀、等温、等温压缩压缩、等、等容降温三个状容降温三个状态变态变化后回到初始状化后回到初始状态态,整个整个过过程的程的p-Vp-V图图象如象如图图所示所示,则则下列也能反映下列也能反映该过该过程的程的图图象是象是()【解析解析】选选B B。根据理想气体状态方程。根据理想气体状态方程 =C,=C,等压膨胀等压膨胀过程过程,温度增加温度增加,p-T,p-T图象与图象与T T轴平行轴平行,等温压缩过程等温压缩过程,压压强增加强增加,p-T,p-T图象与图象与p p轴平行轴

39、平行,等容降温过程等容降温过程,压强减压强减小小,p-T,p-T图象经过坐标原点图象经过坐标原点,故故A A错误错误,B,B正确正确;根据理想气根据理想气体状态方程体状态方程 =C,=C,等压膨胀过程等压膨胀过程,温度增加温度增加,V-T,V-T图象图象经过坐标原点经过坐标原点,等温压缩过程等温压缩过程,压强增加压强增加,V-T,V-T图象与图象与V V轴轴平行平行,等容降温过程等容降温过程,压强减小压强减小,V-T,V-T图象与图象与T T轴平行轴平行,故故C C、D D错误。错误。2.(20182.(2018唐山模唐山模拟拟)回回热热式制冷机是一种深低温式制冷机是一种深低温设备设备,制冷极

40、限制冷极限约约50 K50 K。某台。某台设备设备工作工作时时,一定量的氦气一定量的氦气(可可视视为为理想气体理想气体)缓缓慢慢经历经历如如图图所示的四个所示的四个过过程程:从状从状态态A A到到B B和和C C到到D D是等温是等温过过程程,温度分温度分别为别为t t1 1=27=27 和和t t2 2=-133;-133;从状从状态态B B到到C C和和D D到到A A是等容是等容过过程程,体体积积分分别为别为V V0 0和和5V5V0 0。求状。求状态态B B与与D D的的压压强强之比。之比。【解析解析】A A到到B B、C C到到D D均为等温过程均为等温过程,则则T TB B=(27

41、+273)K=(27+273)K=300 K,T=300 K,TD D=(-133+273)K=140 K,=(-133+273)K=140 K,由理想气体状态方程由理想气体状态方程可知可知:得得:答案答案:10.7 10.7【加固加固训练训练】如如图图甲是一定甲是一定质质量的气体由状量的气体由状态态A A经过经过状状态态B B变为变为状状态态C C的的V-TV-T图图象。已知气体在状象。已知气体在状态态A A时时的的压压强强是是1.51.510105 5 Pa Pa。(1)(1)说说出出ABAB过过程中程中压压强强变变化的情形化的情形,并根据并根据图图象提供的信息象提供的信息,计计算算图图甲

42、中甲中T TA A的温度的温度值值。(2)(2)请请在在图图乙坐乙坐标标系中系中,作出作出该该气体由状气体由状态态A A经过经过状状态态B B变为变为状状态态C C的的p-Tp-T图图象象,并在并在图线图线相相应应位置上位置上标标出字母出字母A A、B B、C C。如果需要。如果需要计计算算才能确定的有关坐才能确定的有关坐标值标值,请请写出写出计计算算过过程。程。【解析解析】(1)(1)由图甲所示图象可知由图甲所示图象可知,A,A与与B B的连线的延长的连线的延长线过原点线过原点O,O,所以所以ABAB是一个等压变化是一个等压变化,即即p pA A=p pB B=1.5=1.510105 5

43、Pa,Pa,由图示图象可知由图示图象可知:V:VA A=0.4 m=0.4 m3 3,V,VB B=V=VC C=0.6 m=0.6 m3 3,T TB B=300 K,T=300 K,TC C=400 K,=400 K,从从A A到到B B过程过程,由盖由盖-吕萨克定律得吕萨克定律得:得得T TA A=200 K=200 K。(2)(2)由图甲所示图象可知由图甲所示图象可知,从从B B到到C C为等容过程为等容过程,由由(1)(1)知知:p pB B=1.5=1.510105 5 Pa,TPa,TB B=300 K,T=300 K,TC C=400 K,=400 K,由查理定律得由查理定律得:解得解得:p pC C=2=210105 5 Pa,Pa,气体状态变化图象如图所示气体状态变化图象如图所示:答案答案:(1)(1)压强不变压强不变200 K200 K(2)(2)见解析见解析