《专题气体实验定律理想气体的状态方程》复习学案

海口二中高三物理二轮复习学案编写：郭春姗审核：使用时间：第周《专题：气体实验定律理想气体的状态方程》复习学案一、【复习目标】气体实验定律及理想气态方程的综合运用二、【知识回顾】㈠、气体的状态参量1.温度：温度在宏观上表示物体的；在微观上是的标志．温度有和两种表示方法，它们之间的关系可以表示为：T=．2.体积：气体的体积宏观上等于,微观上则表示．1摩尔任何气体在标准状况下所占的体积均为．3.压强:气体的压强在宏观上是；微观上则是产生的．压强的大小跟两个因素有关：①气体分子的，②分子的．㈡、气体实验定律1．玻意耳定律（等温变化）(1)数学表达式：或或(2)微观解释：一定质量的理想气体，分子的总数是一定的，在温度保持不变时，分子的平均动能保持不变，气体的体积减小到原来的几分之一，气体的密度就增大到原来的几倍，因此压强就增大到原来的几倍，反之亦然，所以气体的压强与体积成．2．查理定律（等容变化）(1)数学表达式：或或(2)微观解释：一定质量的理想气体，说明气体总分子数N不变；气体体积V不变，则单位体积内的分子数不变；当气体温度升高时，说明分子平均动能增大，则单位时间内跟器壁单位面积上碰撞的分子数增多，且每次碰撞器壁产生的平均冲力增大，因此气体压强p将增大．3．盖·吕萨克定律（等压变化）(1)数学表达式：或或(2)微观解释：一定质量的理想气体，当温度升高时，气体分子的平均动能增大；要保持压强不变，必须减小单位体积内的分子个数，即增大气体的体积．㈢、理想气体状态方程1．理想气体:能够严格遵守的气体叫做理想气体．从微观上看，分子的大小可忽略，除碰撞外分子间无，理想气体的内能由气体和决定，与气体无关．在、时，实际气体可看作理想气体．2．一定质量的理想气体状态方程：三、【要点深化】定律变化过程一定质量气体的两条图像图像特点玻意耳定律等温变化等温变化在p－V图象中是双曲线，由PVT常数，知T越大，pV值就越大，远离原点的等温线对应的温度就高，即T1T2.等温变化在1PV图象中是通过原点的直线，由×TPV常数，即图线的斜率与温度成正比，斜率越大则温度越高，所以T2＞T1.查理定律等容变化等容变化在p－t图象中是通过t轴上－273.15℃的直线．在同一温度下，同一气体压强越大，气体的体积就越小，所以V1V2.等容变化在p－T图象中是通过原点的直线，由×TPV常数可知，体积大时图线斜率小，所以V1V2.盖·吕萨克定律等压变化等压变化在V－t图象中是通过t轴上－273.15℃的直线．温度不变时，同一气体体积越大，气体的压强就越小，所以p1p2.等压变化在V－T图象中是通过原点的直线，由×TVP常数，可知，压强大时斜率小，所以p1p2.四、【题型分类】题型一：气体压强的计算【例1】右图中气缸静止在水平面上，缸内用活塞封闭一定质量的空气．活塞的的质量为m，横截面积为S，下表面与水平方向成θ角，若大气压为P0，求封闭气体的压强P．题型二：实验定律的定性分析【例2】如图所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水银面的高度差为h，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问h怎样变化？气体体积怎样变化？题型三：实验定律的定量计算【例3】一根两端开口、粗细均匀的细玻璃管，长L=30cm，竖直插入水银槽中深h0=10cm处，用手指按住上端，轻轻提出水银槽，并缓缓倒转，则此时管内封闭空气柱多长？已知大气压P0=75cmHg．题型四：气体状态方程的应用【例4】如图所示，用销钉将活塞固定，A、B两部分体积比为2∶1，开始时，A中温度为127℃，压强为1.8atm，B中温度为27℃，压强为1.2atm．将销钉拔掉，活塞在筒内无摩擦滑动，且不漏气，最后温度均为27℃，活塞停止，求气体的压强．题型五：图象问题的应用【例5】如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V--T图象．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.（1）说出A到B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图中TA的温度值．（2）请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的P--T图像，并在图线相应位置上标出字母A、B、C．如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．θ乙2.01.51.00.5P/105pa01234T/×100KABCV/m30.60.4OTA300400T/K甲V/10-3m3p/105Pa01.02.03.01.02.03.0五、【高考链接】1、（2009年海南高考17）一气象探测气球，在充有压强为1．00atm（即76．0cmHg）、温度为27．0℃的氦气时，体积为3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36．0cmGg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48．0℃。求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。2、（2008年海南高考17）如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一抽气孔．管内下部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体），气体温度为T1．开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5p0。继续将活塞上方抽成真空并密封．整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变．然后将密封的气体缓慢加热．求：①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；②当气体温度达到1.8T1时气体的压强．六、【高考预测】1、一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。开始时气体的体积为2.0×10-3m3，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为136.5ºC。（大气压强为1.0×105Pa）（1）求气缸内气体最终的体积；（2）在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化的方向）。七、【课堂小结】