高中物理 第二章 固体、液体和气体 第六节 气体状态参量课件 粤教版选修33

第二章第六节气体状态参量目标定位1.知道描述气体的三个状态参量：体积、温度和压强.2.理解热力学温标和摄氏温标的区别与联系.3.能用分子动理论和统计观点解释气体的压强.内容索引知识探究题型探究达标检测知识探究一、两种温标的关系一、两种温标的关系1.摄氏温标：一种常用的表示温度的方法.摄氏温标表示的温度称为摄氏温度，用符号 表示，单位是摄氏度，符号是 ，规定标准大气压下_的温度是0 ，水的 是100 .2.热力学温标：现代科学中常用的表示温度的方法.热力学温标表示的温度叫热力学温度，用符号 表示，单位是 ，符号为 .冰水混合物t沸点T开尔文K3.热力学温度与摄氏温度的关系：(1)Tt273.15 K，粗略表示：Tt273 K；(2)Tt.说明：热力学温度的零度叫绝对零度，即273.15，它是低温的极限，可以无限接近但不能达到.二、压强的微观意义二、压强的微观意义导学探究导学探究气体压强是否与固体和液体的压强一样，也是由气体的重力产生的呢？答案答案答案不是.1.气体的压强：气体作用在器壁单位面积上的 .2.气体压强的微观决定因素是气体分子的 和分子的 .(1)密集程度一定时，分子的平均动能越大，分子碰撞器壁时对器壁产生的作用力就 ，气体的压强也就越大.(2)分子平均动能一定时，气体分子越密集，每秒撞击器壁单位面积的分子数就 ，气体压强就越大.3.气体压强的宏观决定因素是 和 .知识梳理知识梳理压力平均动能密集程度越大越多温度体积三、封闭气体压强的计算三、封闭气体压强的计算1.取等压面法根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强.例如，图1中同一液面A、C、D处压强相等，则pAp0ph.图12.力平衡法对于平衡态下用液柱、活塞、气缸等封闭的气体压强，可对液柱、活塞、气缸等进行受力分析，由F合0列式求气体压强.若容器处于加速运动状态时，又该如何计算封闭气体的压强呢？延伸思考延伸思考答案答案当容器处于加速运动状态时，选与封闭气体接触的物体如液柱、气缸或活塞等为研究对象，由牛顿第二定律求出封闭气体的压强.答案题型探究例例1(多选)关于温度与温标，下列说法正确的是答案解析一、两种温标的关系A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法B.摄氏温度与热力学温度都可以取负值C.摄氏温度升高3 ，在热力学温标中温度升高276.15 KD.热力学温度每一开的大小与摄氏温度每一度的大小相等解析解析温标是温度数值的表示方法，常用的温标有摄氏温标和热力学温标，A正确；摄氏温度可以取负值，但是热力学温度不能取负值，因为热力学温度的零点是低温的极限，故选项B错；摄氏温度的每一度与热力学温度的每一开的大小相等，选项D正确；摄氏温度升高3，也就是热力学温度升高了3 K，故选项C错.例例2有关气体压强，下列说法正确的是二、压强的微观意义答案解析A.气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大B.气体分子的密集程度增大，则气体的压强一定增大C.气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大D.气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小解析解析气体的压强在微观上与两个因素有关：一是气体分子的平均动能，二是气体分子的密集程度，密集程度或平均动能增大，都只强调问题的一方面，也就是说，平均动能增大的同时，分子的密集程度可能减小，使得压强可能减小；同理，当分子的密集程度增大时，分子的平均动能也可能减小，气体的压强变化不能确定，故正确答案为D.例例3如图2所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M.通过弹簧吊在天花板上，气缸内封有一定质量的气体.缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0.则封闭气体的压强为三、封闭气体压强的计算答案解析图2A.pp0mg/SB.pp0(Mm)g/SC.pp0Mg/SD.pmg/S解析解析对气缸缸套进行受力分析，如图所示.由平衡条件可得：p0SMgpS所以pp0 故C正确.答案答案(1)66 cmHg(2)71 cmHg (3)81 cmHg (4)1.13105 Pa例例4求图3中被封闭气体A的压强.其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中.大气压强p076 cmHg.(p01.01105 Pa，g10 m/s2，水1103 kg/m3)答案解析图3解析解析(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课堂要点小结课堂要点小结气体状态参量达标检测1.(描述气体的状态参量)描述气体的状态参量是指A.质量、温度、密度 B.温度、体积、压强C.质量、压强、温度 D.密度、压强、温度1234解析解析描述气体的状态参量是指温度、压强和体积，B对.答案解析2.(两种温标的关系)(多选)关于热力学温度与摄氏温度，下列说法正确的是答案1234A.摄氏温度和热力学温度都不能取负值B.温度由t()升到2t()时，对应的热力学温度由T(K)升到2T(K)C.33240.15 KD.摄氏温度变化1，也就是热力学温度变化1 K解析解析由热力学温度与摄氏温度的关系Tt273.15 K知，C正确；摄氏温度与热力学温度在表示温度的变化时，变化的数值是相同的，故D正确.解析3.(气体的压强)(多选)对于一定量的稀薄气体，下列说法正确的是答案解析1234A.压强变大时，分子热运动必然变得剧烈B.保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈C.压强变大时，分子间的平均距离必然变小D.压强变小时，分子间的平均距离可能变小1234解析解析压强变大时，气体的温度不一定升高，分子热运动不一定变得剧烈，故选项A错误；压强不变时，若气体的体积增大，则气体的温度会升高，分子热运动会变得剧烈，故选项B正确；压强变大时，由于气体温度不确定，则气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，其分子间的平均距离可能不变，也可能变大或变小，故选项C错误；压强变小时，气体的体积可能不变，可能变大，也可能变小，所以分子间的平均距离可能不变，可能变大或变小.故选项D正确.4.(封闭气体压强的计算)如图4所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内.已知水银柱a长h1为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？1234答案图4答案答案65 cmHg60 cmHg解析解析解析设管的横截面积为S，选a的下端为参考液面，它受向下的压力为(pAh1)S，受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(pAh1)Sp0S，所以pAp0h1(7510) cmHg65 cmHg，再选b的左下端为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于pB，则(pBh2)SpAS，所以pBpAh2(655) cmHg60 cmHg.1234