人教版高中物理选择性必修第三册第二章素养提升课理想气体状态方程和气体实验定律的综合应用课件（25页ppt）+学案

素养提升课　理想气体状态方程 和气体实验定律的综合应用 1．理解p-V、V-T、p-T图像的特点及意义。 2．会用气体实验定律及理想气体状态方程分析图像问题和液柱移动问题。 3．会用气体实验定律及理想气体状态方程分析变质量问题。 　理想气体的图像问题 一定质量的理想气体的各种图像 名称 图像 特点 其他图像 等温线 p-V图像 pV＝CT(C为常量)，即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远 p-图像 p＝，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高 等容线 p-T图像 p＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的体积越小 等压线 V-T图像 V＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的压强越小 【典例1】　(2023·辽宁卷)“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D B　[] 　图像转换问题的分析方法 (1)知道图线上的一个点表示的是一定质量气体的一个平衡状态，知道其状态参量：p、V、T。 (2)知道图线上的某一线段表示的是一定质量的气体由一个平衡状态(p、V、T)转化到另一个平衡状态(p′、V′、T′)的过程，并能判断出该过程是否是等温过程、等容过程或等压过程。 (3)从图像中的某一点(平衡状态)的状态参量开始，根据不同的变化过程，先用相对应的规律计算出下一点(平衡状态)的状态参量，再逐一分析计算出各点的p、V、T。 [针对训练] 1．一定质量的理想气体，其状态变化过程为p-V图像中的A→B→C→A，如图所示。则对应过程的V-T图像或p-T图像可能正确的是(　　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D C　[根据题图可知，A→B气体压强不变，即不变，故此过程对应的V-T图像为一条过原点的倾斜直线，气体体积在减小，温度在降低，A、B错误；根据题图可知，C→A气体体积不变，即不变，故此过程对应的p-T图像为一条过原点的倾斜直线，气体压强在增大，温度在升高；由题图可知B→C过程p-V图线为直线，此时pV乘积可能先增大后减小，根据pV＝CT(C为常量)可知此时气体温度可能先增大后减小，C正确，D错误。] 　液柱移动问题 分析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Δp＝p。 (2)盖-吕萨克定律的分比形式： ＝或ΔV＝V。 【典例2】　(多选)如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是(　　) A．VaVb，Ta＝Tb C．Va＝Vb，Ta>Tb　　　D．VaTb CD　[假设温度升高，水银柱不动，两边气体均作等容变化，根据查理定律可得压强的增加量Δp＝，而左右两边初态压强p相同，两边温度升高量ΔT也相同，所以Δp跟成正比，即左右两边气体初态温度T高的，气体压强的增加量Δp小，水银柱应向气体压强增加量小的方向移动，即应向初态温度高的一方移动，根据以上分析，A图中的TaTb，水银柱应向左移动；D图中Ta>Tb，水银柱应向左运动，A、B错误，C、D正确。] [针对训练] 2．如图所示，相同的两支两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量、同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是(　　) A．均向下移动，A管移动较多 B．均向上移动，A管移动较多 C．A ... ...