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文檔簡介

1、.第1節(jié)氣體實驗定律學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道描繪氣體狀態(tài)的三個物理量.2.掌握控制變量法探究氣體實驗定律重點(diǎn)3.會從圖象上描繪氣體的狀態(tài)變化難點(diǎn)4.掌握運(yùn)用氣體實驗定律解題的根本思路.玻 意 耳 定 律1狀態(tài)參量研究氣體的性質(zhì)時,常用氣體的壓強(qiáng)、溫度和體積描繪氣體的狀態(tài)2探究方法控制變量法,控制其中1個量不變,研究另外2個量之間的變化關(guān)系3等溫變化一定質(zhì)量的氣體,在溫度保持不變的條件下,壓強(qiáng)和體積的關(guān)系4探究等溫變化的規(guī)律1實驗裝置如圖411所示圖411研究對象:針筒內(nèi)被封閉的氣體氣體初態(tài)壓強(qiáng)和體積:從氣壓計上直接讀出氣體壓強(qiáng);從針筒刻度直接讀出氣體體積2實驗方法緩慢地向前推或向后

2、拉活塞保持氣體溫度不變待氣壓計示數(shù)穩(wěn)定后,記下氣體的壓強(qiáng)p和體積V按步驟中的方法,測出幾組對應(yīng)的壓強(qiáng)和體積值3處理數(shù)據(jù):作p圖象4探究結(jié)果:壓強(qiáng)與體積成反比5玻意耳定律1內(nèi)容:一定質(zhì)量的氣體,在溫度保持不變的條件下,壓強(qiáng)與體積成反比2公式:p,也可寫作p1V1p2V2或pV恒量3條件:氣體的質(zhì)量一定,溫度保持不變6氣體等溫變化的圖象即等溫線1圖象如圖412所示圖4122特點(diǎn):一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時,由于壓強(qiáng)與體積成反比,在pV圖象上等溫線應(yīng)為雙曲線,在p圖象上等溫線應(yīng)為過原點(diǎn)的直線1玻意耳定律的成立條件是一定質(zhì)量的氣體,溫度保持不變2氣體的三個狀態(tài)參量是指壓強(qiáng)、溫度和體積3在pV圖象上,等

3、溫線為直線處理實驗數(shù)據(jù)時,為什么不直接畫pV圖象,而是畫p圖象?【提示】pV圖象是曲線,不易直接斷定氣體的壓強(qiáng)和體積的關(guān)系而p圖象是直線,很容易斷定其關(guān)系圖413如圖413所示也是“探究氣體等溫變化規(guī)律的裝置,試根據(jù)實驗探究以下問題:討論1:本實驗的研究對象是什么?【提示】注射器下端的開口有橡膠套,它和柱塞一起封閉在玻璃管中的空氣柱討論2:實驗過程中如何保證氣體的質(zhì)量和溫度不變?【提示】1實驗前在柱塞上涂好光滑油,保證氣體質(zhì)量不變2緩慢下拉或上壓柱塞,不用手接觸注射器,保證氣體的溫度不變1對玻意耳定律的理解1適用條件:一定質(zhì)量的某種氣體,溫度不太低,壓強(qiáng)不太大2定律也可以表述為pV常量或p1V

4、1p2V2,其中的常量與氣體所處溫度上下有關(guān),溫度越高,常量越大2pV圖象與p圖象1一定質(zhì)量的氣體的pV圖象如圖414甲所示,圖線為雙曲線的一支,且溫度t1t2.甲 乙圖4142一定質(zhì)量的氣體p圖象如圖乙所示,圖線的延長線為過原點(diǎn)的傾斜直線,且溫度t1T2D由圖可知T1T2E由圖可知T1T2【解析】一定質(zhì)量的氣體的等溫線為雙曲線,由等溫線的物理意義可知,壓強(qiáng)與體積成反比,且在不同溫度下等溫線是不同的,所以A、B正確;對于一定質(zhì)量的氣體,溫度越高,等溫線離坐標(biāo)原點(diǎn)的位置就越遠(yuǎn),故C、E錯誤,D正確【答案】ABD3如圖416,一氣缸程度固定在靜止的小車上,一質(zhì)量為m、面積為S的活塞將一定量的氣體封

5、閉在氣缸內(nèi),平衡時活塞與氣缸底相距L.現(xiàn)讓小車以一較小的程度恒定加速度向右運(yùn)動,穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于氣缸挪動了間隔 d.大氣壓強(qiáng)為p0,不計氣缸和活塞間的摩擦,且小車運(yùn)動時,大氣對活塞的壓強(qiáng)仍可視為p0,整個過程中溫度保持不變,求小車加速度的大小. 【導(dǎo)學(xué)號:30110038】圖416【解析】選氣缸內(nèi)被封閉的氣體為研究對象小車靜止時為狀態(tài)1,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),那么有p1Sp0S氣體的壓強(qiáng)p1p0,氣體的體積V1SL設(shè)小車加速度為a時為狀態(tài)2,由牛頓第二定律得p2Sp0Sma氣體的壓強(qiáng)p2p0,氣體的體積V2SLd由玻意耳定律得p1V1p2V2聯(lián)立各式得a.【答案】解題時的本卷須知1壓強(qiáng)確實定方

6、面:應(yīng)用玻意耳定律解題時,確定氣體的壓強(qiáng)是解題的關(guān)鍵,無論是液柱、活塞、氣缸,還是封閉在液面下的氣柱,都不要忘記大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的影響2統(tǒng)一單位方面:列方程時,由于等式兩邊是對應(yīng)的,因此各物理量的單位可以不是國際單位,但等式兩邊必須統(tǒng)一例如,體積可以都用升,壓強(qiáng)可以都用大氣壓查 理 定 律1等容變化一定質(zhì)量的氣體,在體積不變時,壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系2探究等容變化的規(guī)律1實驗裝置如圖417所示圖417研究對象:燒瓶內(nèi)被封閉的氣體壓強(qiáng)和溫度:從氣壓計上讀出氣體的壓強(qiáng),從溫度計上讀出氣體的溫度2實驗方法加熱燒杯,待氣壓計示數(shù)穩(wěn)定后,記下氣體的壓強(qiáng)和溫度按步驟的方法繼續(xù)做實驗,測出幾組對應(yīng)的壓強(qiáng)和溫度值處理數(shù)

7、據(jù),作pT圖象3探究結(jié)果:壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比3查理定律1內(nèi)容:一定質(zhì)量的氣體,在體積保持不變的條件下,壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比2公式:pT或.3條件:氣體的質(zhì)量一定,體積保持不變4熱力學(xué)溫度T1單位是開爾文,簡稱為開,符號為K.2與攝氏溫度t的關(guān)系:Tt2731在體積不變的條件下,壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比2熱力學(xué)溫度Tt273,且Tt.3一定質(zhì)量的氣體,壓強(qiáng)與攝氏溫度成正比假如橫軸用攝氏溫度,那么等容變化的pt圖象是怎樣的?【提示】根據(jù)Tt273,pCTCt273當(dāng)p0時,t273 ,故pt圖象為直線,但不通過坐標(biāo)原點(diǎn)甲 乙圖418如圖418為一定質(zhì)量的氣體在體積不變的條件下,壓強(qiáng)隨攝氏溫度圖

8、甲及熱力學(xué)溫度圖乙的變化關(guān)系,討論1:如圖甲,壓強(qiáng)與攝氏溫度成正比嗎?圖象與縱軸的截距表示什么? 【提示】p與t是線性關(guān)系,不成正比,與縱軸的截距表示0 時氣體的壓強(qiáng)討論2:在壓強(qiáng)不太大,溫度不太低時,圖象的延長線與橫軸的交點(diǎn)表示什么?壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度有怎樣的關(guān)系?【提示】表示絕對零度,p與T成正比1查理定律1成立條件:氣體的質(zhì)量和體積不變2表達(dá)式熱力學(xué)溫度下:C.攝氏溫度下:ptp0p0.3查理定律表達(dá)式C中的C與氣體的種類、質(zhì)量、體積有關(guān)2查理定律的推論或pT表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)p、T開場發(fā)生等容變化,其壓強(qiáng)的變化量p與溫度的變化量T成正比3等容過程的pT和pt的圖象1pT圖象:

9、一定質(zhì)量的某種氣體,在等容過程中,氣體的壓強(qiáng)p和熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖線的延長線是過原點(diǎn)的傾斜直線,如圖419所示,且V1p2.1蓋呂薩克定律1成立條件:氣體的質(zhì)量和壓強(qiáng)不變2表達(dá)式熱力學(xué)溫度下:C.攝氏溫度下:VtV0V0.3表達(dá)式C中的C與氣體的種類、質(zhì)量、體積有關(guān)2蓋呂薩克定律的推論或VT一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)V、T開場發(fā)生等壓變化,其體積的變化量V與溫度的變化量T成正比3VT和Vt圖象1VT圖象:一定質(zhì)量的某種氣體,在等壓過程中,氣體的體積V和熱力學(xué)溫度T圖線的延長線是過原點(diǎn)的傾斜直線,如圖4114甲所示,且p1p2,即壓強(qiáng)越大,斜率越小甲 乙圖41142Vt圖象:一定質(zhì)量的某種氣體

10、,在等壓過程中,體積V與攝氏溫度t是一次線性函數(shù),不是簡單的正比例關(guān)系,如圖4114乙所示,圖象縱軸的截距V0是氣體在0 時的體積,等壓線是一條延長線通過橫軸上t273.15 的傾斜直線,且斜率越大,壓強(qiáng)越小6如圖4115所示,一圓柱形容器豎直放置,通過活塞封閉著攝氏溫度為t的理想氣體活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,與容器底部相距h.現(xiàn)通過電熱絲給氣體加熱一段時間,結(jié)果活塞緩慢上升了h,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計器壁向外散失的熱量及活塞與器壁間的摩擦,求: 【導(dǎo)學(xué)號:30110039】圖41151氣體的壓強(qiáng);2這段時間內(nèi)氣體的溫度升高了多少?【解析】1以活塞為研究對象,受力分析得:pSp0Smg解得氣體的壓強(qiáng)為pp0.2以被封閉氣體為研究對象,氣

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