高中物理 第二章 固體、液體和氣體 第六節(jié) 氣體狀態(tài)參量課件 粵教版選修33

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1、第二章第六節(jié)氣體狀態(tài)參量目標(biāo)定位1.知道描述氣體的三個(gè)狀態(tài)參量：體積、溫度和壓強(qiáng).2.理解熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)的區(qū)別與聯(lián)系.3.能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀(guān)點(diǎn)解釋氣體的壓強(qiáng).內(nèi)容索引知識(shí)探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測(cè)知識(shí)探究一、兩種溫標(biāo)的關(guān)系一、兩種溫標(biāo)的關(guān)系1.攝氏溫標(biāo)：一種常用的表示溫度的方法.攝氏溫標(biāo)表示的溫度稱(chēng)為攝氏溫度，用符號(hào) 表示，單位是攝氏度，符號(hào)是 ，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下_的溫度是0 ，水的 是100 .2.熱力學(xué)溫標(biāo)：現(xiàn)代科學(xué)中常用的表示溫度的方法.熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫熱力學(xué)溫度，用符號(hào) 表示，單位是 ，符號(hào)為 .冰水混合物t沸點(diǎn)T開(kāi)爾文K3.熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系：(1)Tt273.15

2、 K，粗略表示：Tt273 K；(2)Tt.說(shuō)明：熱力學(xué)溫度的零度叫絕對(duì)零度，即273.15，它是低溫的極限，可以無(wú)限接近但不能達(dá)到.二、壓強(qiáng)的微觀(guān)意義二、壓強(qiáng)的微觀(guān)意義導(dǎo)學(xué)探究導(dǎo)學(xué)探究氣體壓強(qiáng)是否與固體和液體的壓強(qiáng)一樣，也是由氣體的重力產(chǎn)生的呢？答案答案答案不是.1.氣體的壓強(qiáng)：氣體作用在器壁單位面積上的 .2.氣體壓強(qiáng)的微觀(guān)決定因素是氣體分子的 和分子的 .(1)密集程度一定時(shí)，分子的平均動(dòng)能越大，分子碰撞器壁時(shí)對(duì)器壁產(chǎn)生的作用力就 ，氣體的壓強(qiáng)也就越大.(2)分子平均動(dòng)能一定時(shí)，氣體分子越密集，每秒撞擊器壁單位面積的分子數(shù)就 ，氣體壓強(qiáng)就越大.3.氣體壓強(qiáng)的宏觀(guān)決定因素是 和 .知識(shí)梳理

3、知識(shí)梳理壓力平均動(dòng)能密集程度越大越多溫度體積三、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算三、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算1.取等壓面法根據(jù)同種液體在同一水平液面處壓強(qiáng)相等，在連通器內(nèi)靈活選取等壓面，由兩側(cè)壓強(qiáng)相等列方程求氣體壓強(qiáng).例如，圖1中同一液面A、C、D處壓強(qiáng)相等，則pAp0ph.圖12.力平衡法對(duì)于平衡態(tài)下用液柱、活塞、氣缸等封閉的氣體壓強(qiáng)，可對(duì)液柱、活塞、氣缸等進(jìn)行受力分析，由F合0列式求氣體壓強(qiáng).若容器處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，又該如何計(jì)算封閉氣體的壓強(qiáng)呢？延伸思考延伸思考答案答案當(dāng)容器處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，選與封閉氣體接觸的物體如液柱、氣缸或活塞等為研究對(duì)象，由牛頓第二定律求出封閉氣體的壓強(qiáng).答案題型探究例例1(多選)

4、關(guān)于溫度與溫標(biāo)，下列說(shuō)法正確的是答案解析一、兩種溫標(biāo)的關(guān)系A(chǔ).用攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)表示溫度是兩種不同的表示方法B.攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可以取負(fù)值C.攝氏溫度升高3 ，在熱力學(xué)溫標(biāo)中溫度升高276.15 KD.熱力學(xué)溫度每一開(kāi)的大小與攝氏溫度每一度的大小相等解析解析溫標(biāo)是溫度數(shù)值的表示方法，常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)，A正確；攝氏溫度可以取負(fù)值，但是熱力學(xué)溫度不能取負(fù)值，因?yàn)闊崃W(xué)溫度的零點(diǎn)是低溫的極限，故選項(xiàng)B錯(cuò)；攝氏溫度的每一度與熱力學(xué)溫度的每一開(kāi)的大小相等，選項(xiàng)D正確；攝氏溫度升高3，也就是熱力學(xué)溫度升高了3 K，故選項(xiàng)C錯(cuò).例例2有關(guān)氣體壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是二、壓強(qiáng)的微觀(guān)意義

5、答案解析A.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大B.氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大C.氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大D.氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)有可能減小解析解析氣體的壓強(qiáng)在微觀(guān)上與兩個(gè)因素有關(guān)：一是氣體分子的平均動(dòng)能，二是氣體分子的密集程度，密集程度或平均動(dòng)能增大，都只強(qiáng)調(diào)問(wèn)題的一方面，也就是說(shuō)，平均動(dòng)能增大的同時(shí)，分子的密集程度可能減小，使得壓強(qiáng)可能減??；同理，當(dāng)分子的密集程度增大時(shí)，分子的平均動(dòng)能也可能減小，氣體的壓強(qiáng)變化不能確定，故正確答案為D.例例3如圖2所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為M.通過(guò)彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體

6、.缸套和活塞間無(wú)摩擦，活塞面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0.則封閉氣體的壓強(qiáng)為三、封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算答案解析圖2A.pp0mg/SB.pp0(Mm)g/SC.pp0Mg/SD.pmg/S解析解析對(duì)氣缸缸套進(jìn)行受力分析，如圖所示.由平衡條件可得：p0SMgpS所以pp0 故C正確.答案答案(1)66 cmHg(2)71 cmHg (3)81 cmHg (4)1.13105 Pa例例4求圖3中被封閉氣體A的壓強(qiáng).其中(1)、(2)、(3)圖中的玻璃管內(nèi)都灌有水銀，(4)圖中的小玻璃管浸沒(méi)在水中.大氣壓強(qiáng)p076 cmHg.(p01.01105 Pa，g10 m/s2，水1103 kg/m3)答案解析圖3解

7、析解析(1)pAp0ph76 cmHg10 cmHg66 cmHg(2)pAp0ph76 cmHg10sin 30cmHg71 cmHg(3)pBp0ph276 cmHg10 cmHg86 cmHgpApBph186 cmHg5 cmHg81 cmHg(4)pAp0水gh1.01105 Pa1103101.2 Pa1.13105 Pa課堂要點(diǎn)小結(jié)課堂要點(diǎn)小結(jié)氣體狀態(tài)參量達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(描述氣體的狀態(tài)參量)描述氣體的狀態(tài)參量是指A.質(zhì)量、溫度、密度 B.溫度、體積、壓強(qiáng)C.質(zhì)量、壓強(qiáng)、溫度 D.密度、壓強(qiáng)、溫度1234解析解析描述氣體的狀態(tài)參量是指溫度、壓強(qiáng)和體積，B對(duì).答案解析2.(兩種溫標(biāo)的關(guān)

8、系)(多選)關(guān)于熱力學(xué)溫度與攝氏溫度，下列說(shuō)法正確的是答案1234A.攝氏溫度和熱力學(xué)溫度都不能取負(fù)值B.溫度由t()升到2t()時(shí)，對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度由T(K)升到2T(K)C.33240.15 KD.攝氏溫度變化1，也就是熱力學(xué)溫度變化1 K解析解析由熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系Tt273.15 K知，C正確；攝氏溫度與熱力學(xué)溫度在表示溫度的變化時(shí)，變化的數(shù)值是相同的，故D正確.解析3.(氣體的壓強(qiáng))(多選)對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是答案解析1234A.壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈B.保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈C.壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小D.壓強(qiáng)變小時(shí)

9、，分子間的平均距離可能變小1234解析解析壓強(qiáng)變大時(shí)，氣體的溫度不一定升高，分子熱運(yùn)動(dòng)不一定變得劇烈，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變時(shí)，若氣體的體積增大，則氣體的溫度會(huì)升高，分子熱運(yùn)動(dòng)會(huì)變得劇烈，故選項(xiàng)B正確；壓強(qiáng)變大時(shí)，由于氣體溫度不確定，則氣體的體積可能不變，可能變大，也可能變小，其分子間的平均距離可能不變，也可能變大或變小，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；壓強(qiáng)變小時(shí)，氣體的體積可能不變，可能變大，也可能變小，所以分子間的平均距離可能不變，可能變大或變小.故選項(xiàng)D正確.4.(封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算)如圖4所示，豎直放置的U形管，左端開(kāi)口右端封閉，管內(nèi)有a、b兩段水銀柱，將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi).已知水銀柱a長(zhǎng)h1為10 cm，水銀柱b兩個(gè)液面間的高度差h2為5 cm，大氣壓強(qiáng)為75 cmHg，求空氣柱A、B的壓強(qiáng)分別是多少？1234答案圖4答案答案65 cmHg60 cmHg解析解析解析設(shè)管的橫截面積為S，選a的下端為參考液面，它受向下的壓力為(pAh1)S，受向上的大氣壓力為p0S，由于系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則(pAh1)Sp0S，所以pAp0h1(7510) cmHg65 cmHg，再選b的左下端為參考液面，由連通器原理知：液柱h2的上表面處的壓強(qiáng)等于pB，則(pBh2)SpAS，所以pBpAh2(655) cmHg60 cmHg.1234