高中物理 第二章 固体液体和气体 习题课 理想气体状态方程与气体实验定律的应用课件 粤教版选修
28页1、,第二章,习题课 理想气体状态方程与气体实验定律的应用,目标定位 1.掌握理想气体状态方程,并能利用它分析解决实际问题. 2.会巧妙地选择研究对象,使变质量问题转化为一定质量的气体问题. 3.理解液柱移动问题的分析方法.,内容索引,题型探究,达标检测,题型探究,分析变质量问题时,可以通过巧妙选择合适的研究对象,使这类问题转化为定质量的气体问题,从而用气体实验定律或理想气体状态方程解决.以常见的两类问题举例说明:,一、变质量问题,1.打气问题 向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题.只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象,就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量的气体状态变化问题.,2.抽气问题 从容器内抽气的过程中,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气体膨胀的过程.,A.np0, p0 B. p0, p0 C.(1 )np0,(1 )np0 D.(1 )p0,( )np0,例1 一只两用活塞气筒的原理如图1所示(打气时如图甲所示,抽气时如图乙所示),其筒内体积为V0
2、,现将它与另一只容积为V的容器相连接,容器内的空气压强为p0,当分别作为打气筒和抽气筒时,活塞工作n次后,在上述两种情况下,容器内的气体压强分别为(大气压强为p0),图1,答案,解析,解析 打气时,活塞每推动一次,把体积为V0,压强为p0的气体推入容器内,若活塞工作n次,就是把压强为p0,体积为nV0的气体压入容器内,容器内原来有压强为p0,体积为V的气体,根据玻意耳定律得: p0(VnV0)pV. 所以p p0(1n )p0.,抽气时,活塞每拉动一次,把容器中的气体的体积从V膨胀为VV0,而容器的气体压强就要减小,活塞推动时,将抽气筒中的V0气体排出,而再次拉动活塞时,将容器中剩余的气体从V又膨胀到VV0,容器内的压强继续减小,根据玻意耳定律得: 第一次抽气p0Vp1(VV0), p1 p0. 活塞工作n次,则有:pn( )np0.故正确答案为D.,液柱移动问题常使用假设推理法:根据题设条件,假设液柱不动,运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理,得出正确的答案. 常用推论有两个: (1)查理定律的分比形式: 或p p. (2)盖吕萨克定律的分比形式: 或V V.,二、液柱移动问题
3、,例2 两个容器A、B,用截面均匀的水平细玻璃管连通,如图2所示,A、B所装气体的温度分别为17 和27 ,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高10 ,则水银柱将,答案,解析,图2,A.向右移动 B.向左移动 C.不动 D.条件不足,不能确定,解析 假设水银柱不动,A、B气体都做等容变化: 由p p知p , 因为TATB,所以pApB,所以水银柱向右移动.,1.理想气体的状态方程 一定质量的某种理想气体,由初状态(p1、V1、T1)变化到末状态(p2、V2、T2)时,各量满足: . 2.气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例 (1)当T1T2时,p1V1p2V2(玻意耳定律). (2)当V1V2时, (查理定律). (3)当p1p2时, (盖吕萨克定律).,三、理想气体状态方程,3.应用理想气体状态方程解题的一般思路 (1)确定研究对象(某一部分气体),明确气体所处系统的力学状态(是否具有加速度). (2)弄清气体状态的变化过程. (3)确定气体的初、末状态及其状态参量,并注意单位的统一. (4)根据题意,选用适当的气体状态方程求解. (5)分析讨论所得结果的合理性及其物理意义.
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