气体实验定律及理想气体状态方程的应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,气体实验定律及理想气体状态方程的应用二,主讲人：高二物理组 运军国,欢迎光临指导,(一)、复习回顾,：,（,1,）利用理想气体实验定律及状态方程解题的基本步骤有那些？,（,2,）有关理想气体问题审题的技巧是什么？,前一节课我们学习了有关气体的变质量问题，掌握了研究对象的选取技巧及解题的基本思路及步骤。而有关理想气体实验定律及状态方程高考考察的基本题型常见的有两种，一是单体多过程（即研究对象只有一部分气体，状态变化常有几个过程）；二是多体多过程（即研究对象是两部分或多部分气体，气体的状态变化常是一个或多个过程）。,本节课以单体多过程的典例为,载体，进一步探究如何利用理想气体的实验定律及状态方程解决气体问题的基本步骤及思路来寻找解题思路及突破口，并掌握找到解题突破口后如何规范最简表达？,（,1）、掌握,用,理想气体实验定律及状态方程解决气体问题的,基本步骤,来,寻找解题,的思路及解题的突破口,（,2）、完成利用理想气体状态方程解决气体问题的基本步骤到基本思想方法的转变,本节学习目标：,典例：如图，一粗细均匀的,U,形管竖直放置，,A,侧上端封闭，,B,侧上端与大气相通，下端开口处开关,K,关闭，,A,侧空气柱的长度为,1,=10.0cm,，,B,侧水银面比,A,侧的高,h,1,=3.0cm,。现将开关,K,打开，从,U,形管中放出部分水银，当两侧水银面,的高度差,h,2,=10.0cm,时将开关,K,闭合。,已知大气压强,P,0,=75.0cmHg,。,（,1,）求放出部分水银后,A,侧空气柱的高度,2,；,（,2,）此后再向,B,侧注入水银，使,A,、,B,两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的高度,h,。,【,定向导学，分组讨论，合作探究,】,通过分组讨论以下问题来理解题意，从而体会如何寻找的解题的思路及突破口,1,、通过读题,等效翻译,获得的解题信息有哪些？,2,、本题的研究对象是一部分气体还是多部分气体？,3,、如何寻找解决第一问的解题思路？即如何找到解题的难点和突破方法？,4,、解决本题第二问时可确定的气体的初态有几个？最有助于解题的初态是那一个？,5,、解决本题第二问时的难点是什么？如何突破？,典例：如图，一粗细均匀的,U,形管竖直放置，,A,侧上端封闭，,B,侧上端与大气相通，下端开口处开关,K,关闭，,A,侧空气柱的长度为,1,=10.0cm,，,B,侧水银面比,A,侧的高,h,1,=3.0cm,。现将开关,K,打开，从,U,形管中放出部分水银，当两侧水银面,的高度差,h,2,=10.0cm,时将开关,K,闭合。,已知大气压强,P,0,=75.0cmHg,。,（,1,）求放出部分水银后,A,侧空气柱的高度,2,；,（,2,）此后再向,B,侧注入水银，使,A,、,B,两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的高度,h,。,【,定向导学，分组讨论，合作探究,】,通过分组讨论探究以下问题来解题，从而体会如何寻找的解题的思路及突破口,1,、通过读题,等效翻译,获得的解题信息有哪些？,2,、本题的研究对象是一部分气体还是多部分气体？,3,、如何寻找解决第一问的解题思路？即如何找到解题的难点和突破方法？,4,、解决本题第二问时可确定的气体的初态有几个？最有助于解题的初态是那一个？,5,、解决本题第二问时的难点是什么？如何突破？,规范有序的最简表达过程（让学生描述）,以,A,侧的封闭气体为研究对象，,cmHg,为压强的单位，设,U,形管的横截面积为,S,则，封闭气体体积用,LS,表示,归纳总结解决气体问题的基本思路和方法：,第一步：读题,等效翻译,，,提取解题所用的,物理信息,。（气体问题就是将题目所给的文字信息或图像向描述气体状态的三个状态参量,p,、,V,、,T,转化）,第二步：选取一定质量的封闭气体为研究对象，写出研究过程（气体状态发生变化的过程）初、末状态的三个状态参量，在此期间寻找解题的难点和突破口,第三步：根据气体状态变化的特点，选取合适的气体实验定律或状态方程解题,第四步：对所求结果进行讨论，看是否与实际情况相符。,解题感悟及技巧沉淀：,求解诸如体积、横截面积及长度等几何参量时，突破难点的技巧是：根据题意经过简单判断或列几何参量方程计算画出符合题意的几何示意图。,如图所示，两端开口的,U,形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的,2,倍管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为,12 cm,，大气压强为,p,0,75 cmHg.,现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达,6 cm,为止，求活塞下移的距离,(,假设环境温度不变,),【,变式测评 拓展提高,】,通过读题,等效翻译,获得的解题信息有,（,1,）由如图的,U,形管可以想起确定封闭气体压强的方法为,。,（,2,）将粗管管口封闭说明粗管的封闭气体可以作为,。,（,3,）将细管管口用一活塞封闭说明细管内的封闭气体也可以作为,。,（,4,）由两管中水银面与管口距离均为,12 cm,可以确定粗、细管内封闭气体的,。,（,5,）由两管中水银面高度差达,6 cm,可以通过画图确定末态两管内封闭气体的压强关系,。,（,6,）由将活塞缓慢推入细管中过程可以确定细管内封闭气体的体积,，压强,。,连通器等液面法,研究对象,研究对象,体积,减小,增大,（三）、归纳总结，拓展提高：,（,1,）掌握解决气体问题的基本步骤是解决一切气体问题基本思想和方法,（,2,）利用气体实验定律及状态方程解题的一般步骤程序化的探究解题的难点和突破口,（,3,）解题难点是确定状态变化前后封闭气体的压强和体积，突破方法是通过压强和体积变化的相互判断，画出符合题意的几何意图来解题。,七、布置作业：,1.,必做作业：印发的习题,2.,选做作业：,2014,及,2015,年全国,2,卷热学计算题,谢 谢,指 导！,三确定封闭气体压强的方法,最本质的依据原理法：,受力分析列状态方程法,依据原理：因压强是力学参量（由压强可以求力反过来由力可以求压强），再根据封闭气体内部压强处处相等，选与气体接触（或封闭气体）的物体（液柱、液体薄片或活塞）为研究对象受力分析，根据状态列方程。,受力分析时要特注：,1,、选封闭气体压力的受力物体为研究对象，究竟选容器还是封闭气体的物体由题目的已知条件来决定。,2,、根据压强的定义，不管封闭气体的接触面及容器表面形状如何，,压力的方向总是跟容器表面或接触面垂直。,3,、重力,G=mg=,vg=,hSg=,ghS,由本质原理而衍生出来的方法常见的有：,连通器等液面法,参考液片法,力平衡法,3,连通器等压面法：,根据,同种,液体（中间液体不间断无气泡）在,同一水平液面上,压强相等，在连通器内灵活选取等压面由两侧压强大小相等列方程求解压强,例如图中，同一液面,C,、,D,处压强相等,p,A,p,0,p,h,(一)、复习回顾,：,（,1,）理想气体的三个实验定律及表达式如何？研究对象是什么？,（,2,）若描述气体的三个宏观状态参量都变化时遵循什么规律？,（,3,）气体实验定律与理想气体状态方程之间有无联系？,（,4,）利用理想气体实验定律及状态方程解题的基本步骤有那些？,（,5,）有关理想气体问题审题的技巧是什么？,问题,1,：,等效翻译,通过读题获得的解题信息有,（,1,）由如图的,U,形管可以想起确定封闭气体压强的方法为,。,（,2,）,A,侧上端封闭说明,A,侧上端封闭气体可以作为,为,。,（,3,）,B,侧上端与大气相通说明,。,（,4,）由,A,侧空气柱的长度为,1,=10.0cm,可以确定封闭气体的,。,（,5,）由,B,侧水银面比,A,侧的高,h,1,=3.0cm,和图示可以确定初态封闭气体的压强,为,。,（,6,）由从,U,形管中放出部分水银的过程可以确定,B,测液面压强,，仍为,；,A,侧封闭气体的体积,，压强,，当两侧水银面的高度差,h,2,=10.0cm,时,A,侧封闭气体的压强为,。,连通器等液面法,研究对象,B,侧液面处压强为,p,0,体积,不变,p,0,增大,减小,