高中物理 2.8 氣體實驗定律(Ⅱ) 第2課時課件 粵教版選修3-3.ppt
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,,,第二章 固體、液體和氣體 氣體實驗定律(Ⅱ) 第2課時,高中物理·選修3-3·粵教版,[目標定位] 1.進一步熟練掌握氣體三定律,并能熟練應用. 2.熟練掌握各種氣體圖象,及其它們之間的轉(zhuǎn)換. 3.能熟練處理有關(guān)氣體性質(zhì)的幾類問題.,預習導學,溫度,反比,pV=C,p1V1=p2V2,體積,正比,預習導學,壓強,正比,一、相互關(guān)聯(lián)的兩部分氣體的分析方法 這類問題涉及兩部分氣體,它們之間雖然沒有氣體交換,但其壓強或體積這些量間有一定的關(guān)系,分析清楚這些關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵,解決這類問題的一般方法是: 1.分別選取每部分氣體為研究對象,確定初、末狀態(tài)參量,根據(jù)狀態(tài)方程列式求解. 2.認真分析兩部分氣體的壓強、體積之間的關(guān)系,并列出方程. 3.多個方程聯(lián)立求解.,課堂講義,課堂講義,例1 如圖1所示,內(nèi)徑均勻的U形管中裝入水銀,兩管中水銀面與管口的距離均為l=10.0 cm,大氣壓強p0=75.8 cmHg時,將右側(cè)管口封閉,然后從左側(cè)管口處將一活塞緩慢向下推入管中,直到左右兩側(cè)水銀面高度差達h=6.0 cm為止.求活塞在管內(nèi)移動的距離. 答案 6.4 cm,圖1,課堂講義,課堂講義,課堂講義,二、假設(shè)法在判斷液柱(或活塞)的移動問題的應用 此類問題的特點是:當氣體的狀態(tài)參量p、V、T都發(fā)生變化時,直接判斷液柱或活塞的移動方向比較困難,通常先進行氣體狀態(tài)的假設(shè),然后應用查理定律可以簡單地求解.其一般思路為 (1)假設(shè)液柱或活塞不發(fā)生移動,兩部分氣體均做等容變化.,課堂講義,例2 如圖2所示,兩端封閉、粗細均勻、豎直放置的玻璃管內(nèi),有一長為h的水銀柱,將管內(nèi)氣體分為兩部分,已知l2=2l1.若使兩部分氣體同時升高相同的溫度,管內(nèi)水銀柱將如何運動?(設(shè)原來溫度相同) 答案 水銀柱上移,圖2,課堂講義,解析 水銀柱原來處于平衡狀態(tài),所受合外力為零,即此時兩部分氣體的壓強差Δp=p1-p2=h.溫度升高后,兩部分氣體的壓強都增大,若Δp1Δp2,水銀柱所受合外力方向向上,應向上移動,若Δp1Δp2,水銀柱向下移動,若Δp1=Δp2,水銀柱不動.所以判斷水銀柱怎樣移動,就是分析其合力方向,即判斷兩部分氣體的壓強哪一個增大得多. 假設(shè)水銀柱不動,兩部分氣體都做等容變化,分別對兩部分氣體應用查理定律:,課堂講義,課堂講義,借題發(fā)揮 同一問題可從不同角度考慮,用不同方法求解,培養(yǎng)同學們的發(fā)散思維能力.此類問題中,如果是氣體溫度降低,則ΔT為負值,Δp亦為負值,表示氣體壓強減小,那么降溫后水銀柱應該向壓強減小得多的一方移動.,課堂講義,三、變質(zhì)量問題 分析變質(zhì)量問題時,可以通過巧妙選擇合適的研究對象,使這類問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量的氣體問題,用理想氣體狀態(tài)方程求解. 1.打氣問題 向球、輪胎中充氣是一個典型的氣體變質(zhì)量的問題.只要選擇球內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對象,就可以把充氣過程中的氣體質(zhì)量變化的問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問題.,課堂講義,2.抽氣問題 從容器內(nèi)抽氣的過程中,容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小,這屬于變質(zhì)量問題.分析時,將每次抽氣過程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對象,質(zhì)量不變,故抽氣過程可看做是等溫膨脹的過程.,課堂講義,例3 氧氣瓶的容積是40 L,其中氧氣的壓強是130 atm,規(guī)定瓶內(nèi)氧氣壓強降到10 atm時就要重新充氧,有一個車間,每天需要用1 atm的氧氣400 L,這瓶氧氣能用幾天?假定溫度不變. 答案 12天,課堂講義,解析 用如圖所示的方框圖表示思路.,課堂講義,四、氣體圖象與圖象之間的轉(zhuǎn)換 理想氣體狀態(tài)變化的過程,可以用不同的圖象描述,已知某個圖象,可以根據(jù)這一圖象轉(zhuǎn)換成另一圖象,如由p -V圖象變成p -T圖象或V -T圖象.,課堂講義,例4 如圖3所示,一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B、C、D再回到A.問AB、BC、CD、DA是什么過程?已知氣體在狀態(tài)A時的體積是1 L,求在狀態(tài)B、C、D時的體積各為多少,并把此圖改為p-V圖象. 答案 見解析,圖3,課堂講義,解析 A→B為等容變化,壓強隨溫度升高而增大. B→C為等壓變化,體積隨溫度升高而增大. C→D為等溫變化,體積隨壓強減小而增大. D→A為等壓變化,體積隨溫度降低而減?。?課堂講義,五、氣缸類問題的處理方法 解決氣缸類問題的一般思路: (1)弄清題意,確定研究對象.一般來說,研究對象分兩類:一類是熱學研究對象(一定質(zhì)量的理想氣體);另一類是力學研究對象(氣缸、活塞或某系統(tǒng)). (2)分析清楚題目所述的物理過程,對熱學研究對象分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程,依氣體定律列出方程;對力學研究對象要正確地進行受力分析,依據(jù)力學規(guī)律列出方程.,課堂講義,(3)注意挖掘題目中的隱含條件,如幾何關(guān)系等,列出輔助方程. (4)多個方程聯(lián)立求解.對求解的結(jié)果注意檢驗它們的合理性.,課堂講義,例5 如圖4甲所示,氣缸質(zhì)量為m1,活塞質(zhì)量為m2,不計缸內(nèi)氣體的質(zhì)量及一切摩擦,當用一水平外力F拉活塞時,活塞和氣缸最終以共同的加速度運動.求此時缸內(nèi)氣體的壓強.(已知大氣壓為p0,活塞橫截面積為S),圖4,課堂講義,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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