2012高二物理课件：第二章 第七节 气体实验定律(ⅰ)(粤教版选修3-3)

1
答案
1.33×10－2 m3
典例精析 三、p－T图象与V－T图象的应用
例3 图4甲是一定质量的气体由状态 A经过状态B变为状态C的 V－T图象，已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.
图4
(1)根据图象提供的信息，计算图中TA的值.
(2)请在图乙坐标系中，作出气体由状态A经状态B变为状态C的
3.等压线：V－T图象和V－t图象分别如图2甲、乙所示.
图2
4.从上图可以看出： V－ T图象( 或V－ t图象)为一次函数图象，
由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体从初状态 (V、
T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化 ΔV V ＝T Δ T 量ΔT之间的关系为 .
延伸思考
知识链接
1.273.15 K 2.过程 规律
V1 T1 正比 ＝ V2 T2
新知呈现
p1 T1 1.体积 正比 2.压强 ＝ p2 T2 3.(1)实验定律 (2)简化模型
不太大 不太低
学习探究区
一、查理定律 二、盖·吕萨克定律 三、对气体实验定律的微观解释
一、查理定律
问题设计
打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因
是什么？
答案
车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度升高，
气体的压强增大，把车胎胀破.
要点提炼
1.等容变化：一定质量的某种气体，在 体积 不变时，压强 随温度的变化叫做等容变化. 2.查理定律 (1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强p与
热力学温度T成 正比 (填“正比”或“反比”).
(2)表达式：p＝ CT 或 p1 ＝ p2 . T1 T2 (3)适用条件：气体的 质量 和 体积 不变.

减小，使得分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数相应
玻意耳定律的条件是：气体的质量一定，温度保持不变．换句 话说，气体分子的总数和分子的平均动能不变．因此，当气体 的体积增大到原来的几倍时，分子密度就减小到原来的几分之 一， 于是在单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数也
就减少到原来的几分之一，所以气体的压强就减小到原来的几
分之一．体积减小时，情况相反．所以说，一定质量的气体在
一、查理定律、盖·吕萨克定律与热力学温标 查理定律与盖·吕萨克定律的比较
定律 表达式 成立 条件 查理定律 p1 p2 ＝ ＝恒量 T1 T2 盖· 吕萨克定律 V1 V2 ＝ ＝恒量 T1 T2
气体的质量一定，体积不变 气体的质量一定， 压强不变
图线 表达
应用
直线的斜率越大，体积越 小，如图V2<V1
压强p
与
热力学温度T
成正比．即 p∝T
，也可以
p1 p2 p1 T1 表达为 ＝ 或 ＝ . T1 T2 p2 T2
等容曲线，如图2-8-1所示．
图2-8-1
二、盖· 吕萨克定律 等压过程：一定质量的某种气体，在压强 的变化． 盖· 吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下， 体积与热力学温度成 正比 V V1 V2 数学表达式： T＝K 或 ＝ . T1 T2 ． 不变时体积随温度
两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原
来温度相同) (2) 根据极限法：由于管上段气柱压强 p2 较下段气柱压强 p1 小，设 想 p2→0 ，即管上部认为近似为真空，于是立即得到温度 T升高， 水银柱向上移动．
图2-8-3
三、对气体实验定律微观解释的理解
从微观实质解释玻意耳定律

图6
解析 答案
课堂要点小结

方法：控制变量法
实验探究对象：一定质量的气体


实验装置及数据收集处理




气体实验定律(Ⅰ)

条件温质度量不一变定 内容：压强与体积成反比
玻意耳定律公式：p∝V1，p1V1＝p2V2



图9
√B.气体的压强从A到B一直减小
C.气体的体积从A到B一直减小
√D.气体的三个状态参量一直都在变
1234
解析 答案
画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.
环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg，求稳定后低压舱
图4
内的压强(用“cmHg”作单位).
答案 50 cmHg
解析 答案
二、气体等温变化的图象
例3 如图5所示，是一定质量的某种气体状态变化的p－V图象，气体由 状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是
第二章
第七节 气体实验定律 (Ⅰ)
目标定位 1.探究气体等温变化的规律，了解玻意耳定律的内容、表达式 及适用条件. 2.会运用玻意耳定律解决实际问题 3.理解等温变化的p－V图象.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究
一、玻意耳定律 1.内容：一定质量的气体，在 温度 不变的情况下，压强和体积成 _反__比__ (填“正比”或“反比”). 2.公式： p∝V1 或 p1V1＝p2V2 . 3.条件：气体的 质量 一定， 温度 不变.
关系为p∝
1 V
，由数学知识知p－V图象是什么曲线？
答案 p－V图象是双曲线中的一支.

解析：可作出过直线AB上各点的等温线与过A、B两点 的等温线进行比较，图线离坐标轴越远，气体温度越高，可 得沿直线AB的变化中，温度先上升后下降，最后TB＝TA.B正 确． 答案：B
6．（双选）如图所示，一定质量的气体等温线上两点 的压强、体积和温度如图所示，下列表达式正确的是( A．p1 V1＝ p2 V2 B．p1 V2 ＝p2 V1 C．T1＝T2 D．T1＞T )
流出，设管内此时水银柱长为x，由玻意耳定律p0SL0= （p0-ρgx）S（L-x），解得x=25cm，设插入槽内后管内气 柱长为L′，由题设条件得，L′=L-（x+Δh）=60cm，由玻意耳定 律，插入后压强p=p0L0/L′=62.5 cmHg.
（2）设管内外水银面高度差为h′，h′=75-62.5=12.5 cm，
器中压缩空气的压强p1.
解析：由玻意耳定律得p1V1+p0V2=（p0+ρgh）· （V1+V2） 求出： 答案：
管口距槽内水银面距离H=L-L′-h′=27.5cm. 答案：（1）62.5cmHg（2）27.5cm
10. （2011· 海南卷）如图，容积为V1的容器内充有压缩空 气.容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连.
气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之
间空气的体积为V2.打开气阀，左管中水银面下降；缓慢地向上 提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水 银面的高度差为h.已知水银的密度为ρ，大气压强为p0，重力加 速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变.求气阀打开前容
气体等温变化的pV图线
一定质量的气体发生等温变化时的 pV图象如图所示(不同温度下的两条等 级温线)．
(1)平滑的曲线是双曲线的一段，反映了在等温情况下， 一定质量的气体的压强跟体积成反比的规律． (2)曲线上的每一个点代表一定质量的气体的一个状 态．