高中物理选修33气体的等温变化.pptx

1、气体的等温变化一、在热学中能吹起气球吗？一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比二.等温变化图象1、特点:(1)等温线是双曲线的一支。2、图象意义不能用手触摸玻璃管用气体定律解题的步骤例题解设容器原装气体为研究对象。1.波意耳定律的内容2.表达式3.作出两条等温线，比较温度高低.三.封闭气体压强的计算容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算---力平衡法2.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算---同一液面，两侧压强相等（B液面）---同种液体在同一水平液面处（C,D）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，求解压强.例如，图中同一液面C,D处压强相等，则pA=p0+ph.例2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，已知大气压强为HcmHg，下列说法正确的是()A．此时封闭气体的压强是(L＋h)cmHgB．此时封闭气体的压强是(H－h)cmHgC．此时封闭气体的压强是(H＋h)cmHgD．此时封闭气体的压强是(H－L)cmHg变式训练2求图中被封闭气体A的压强．图中的玻璃管内都灌有水银且水银柱都处在平衡状态，大气压强p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2)．3.容器加速运动时封闭气体压强的计算当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象，并对其进行受力分析，然后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强.如图,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时，对液柱受力分析有：pS-p0S-mg=ma得【例3】有一段12cm长的水银柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上,在下滑过程中被封闭气体的压强为(大气压强p0=76cmHg)()A.76cmHgB.82cmHgC.88cmHgD.70cmHg【规律方法】封闭气体压强的求解技巧(1)气体自身重力产生的压强很小，一般忽略不计.(2)压强是联系气体和受力分析的桥梁.(3)液体产生的压强也可以用cmHg(或用液柱高度ph)表示，等式两边单位统一即可，没有必要换算成国际单位.【变式训练3】如图所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强为()A.p0+Mgcosθ/SB.p0/S+Mgcosθ/SC.p0+Mgcos2θ/SD.p0+Mg/S【解析】选D.以圆板为研究对象,如图所示,竖直方向受力平衡.pAS′cosθ=p0S+MgS′=S/cosθ所以pA(S/cosθ)cosθ=p0S+Mg所以pA=p0+Mg/S故此题应选D选项.【典例3】如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是()A.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小【变式训练】如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条图线.由图可知()A.一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比B.一定质量的气体在发生等温变化时，其图线的延长线是经过坐标原点的C.T1＞T2D.T1＜T2【典例】(2011·安庆高二检测)用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示，A的容积为7.5L，装入药液后，药液上方空气为1.5L.关闭阀门K，用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3.求：【解题指导】【标准解答】(1)设原来药液上方空气体积为V，每次打入空气的体积为V0，打几次后压强由p0变为p1,以A中原有空气和n次打入A中的全部气体为研究对象，由玻意耳定律得：p0(V+nV0)=p1V,故(2)打开阀门K，直到药液不能喷洒，忽略喷管中药液产生的压强，则A容器内的气体压强应等于外界大气压强，以A中气体为研究对象，p1V=p0V′,因此A容器中剩余药液的体积为7.5L-6L=1.5L.答案：(1)18次(2)1.5L2.(2010·广东高考)如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()A.体积不变，压强变小B.体积变小，压强变大