人教版高中物理选择性必修第三册第二章气体、固体和液体第3节第1课时气体的等压变化和等容变化课件（41页PPT）

(课件网) [学习目标] 1.知道什么是等压变化和等容变化。 2.掌握盖－吕萨克定律和查理定律的内容、表达式及适用条件，并能用两定律处理有关的气体问题。 3.知道V－T图像和p－T图像及其物理意义。 1.等压变化：一定质量的某种气体，在____不变时，_____随温度变化的过程。 2.盖－吕萨克定律 (1)内容：一定____的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成_____。 压强 (3)适用条件：气体的____一定，____不变。 体积 质量 正比 质量 压强 3.V－T图像和V－t图像 (1)V－T图像：一定质量的某种气体，在等压变化过程中，气体的体积V随热力学温度T变化的图像是延长线过原点的倾斜直线，如图甲所示，且p1＜p2，即压强越大，斜率越小。 (2)V－t图像：一定质量的某种气体，在等压变化过程中，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，如图乙所示，等压线是一条延长线通过横轴上－273.15 ℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小，图像纵轴的截距V0是气体在0 ℃时的体积。 [易错辨析] (1)气体的温度升高，气体体积一定增大。( ) (2)一定质量的气体，在压强不变时其体积与温度成正比。( ) (3)一定质量的某种气体，在压强不变时，其V－T图像是过原点的直线。( ) × × √ [例1]　(2025·甘肃白银期中)热气球广泛用于空中游览、空中广告、空中摄影、海疆巡逻等领域，其工作原理是利用加热球囊内的空气产生浮力升空飞行。若加热前，球囊内的温度为T1，空气密度为ρ1，加热一段时间后，热气球刚要上升时球囊内的温度升至T2，空气密度为ρ2。不计球囊体积的变化，若大气压强不变，则ρ1 与ρ2 之比为(　　) D [例2]　(2025·云南昭通期中)如图所示，圆柱形汽缸竖直悬挂于天花板，用横截面积为S＝0.04 m2 的轻质光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下悬挂质量为m＝100 kg的重物，此时活塞处在距离汽缸上底面为h1＝0.25 m的A 处，气体的温度为T1＝320 K。给汽缸内的电热丝加热，活塞缓慢移动到距离汽缸上底面为h2＝0.3 m的B 处。已知大气压强为p0＝1.0×105 Pa。求： (1)活塞在A处时的气体压强； (2)活塞在B 处时的气体温度T2。 答案　(1)7.5×104 Pa　(2)384 K [总结提升] 应用盖－吕萨克定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体。 (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：质量一定，压强不变。 (3)确定初、末两个状态的温度、体积。 (4)根据盖－吕萨克定律列式。 (5)求解结果并分析、检验。 1.等容变化：一定质量的某种气体，在____不变时，____随温度变化的过程。 2.气体等容变化图像(如图所示) 体积 压强 (1)图甲p－T图像中的等容线是一条_____。 (2)图乙p－t图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t轴于_____。 (3)无论p－T图像还是p－t图像，都能根据斜率判断气体体积的大小，斜率越大，体积越___。 过原点的倾斜直线 －273.15 ℃ 小 质量 体积 正比 质量 体积 [思考探究] 在炎热的夏天，有些旧的自行车轮胎打足气后在日光的暴晒下有时会胀破。忽略轮胎体积变化，轮胎胀破的原因是什么？ 提示　自行车轮胎体积一定，轮胎充足气后，在日光的暴晒下，轮胎内的空气温度升高，根据查理定律p＝CT可知，气体压强增大。当气体压强增大到超过轮胎承受的限度时，轮胎就会被胀破。 B [例4]　如图所示，圆柱形汽缸倒置在水平地面上，汽缸内部封有一定质量的气体。已知汽缸质量为10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5 kg，其横截面积为50 cm2，所有摩擦不计。当缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触，但对地面无压力(已知大气压强为p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2)。 (1)求此时封闭气体的压强； (2)现使汽缸内气体温度升高，当汽缸恰对地 ... ...