2011高考物理专题复习课件大全气体的状态参量

气体的状态参量要点·疑点·考点课前热身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点一、温度(T)1.意义：从宏观上看，温度表示物体的冷热程度；从分子动理论的观点来看，温度反映的是物体内大量分子无规则运动的激烈程度，是物体内大量分子平均动能的标志.要点·疑点·考点2.温标：即数值表示法：(1)摄氏温标(t)，单位0℃.(2)热力学温标(T)，单位K，绝对零度(0K)是低温的极限，只能接近不能达到，更不可能有比绝对零度更低的温度.摄氏温标与热力学温标的关系：T=t＋273K，用这两种温标表示的温度变化量间关系是△T＝△t.要点·疑点·考点二、体积(V)1.气体分子间平均距离大于10r0，分子力接近0，因而可以自由移动，总会充满整个容器的空间.所以气体的体积就是指气体所充满的容器的容积.2.体积的单位有:m3、cm3、mm3、L、mL等，1cm3=1L,1mm3=1mL；在标准状况下，1mol任何气体的体积都是22.4L.要点·疑点·考点三、压强(p)1.气体的压强是由于大量分子无规则运动碰撞器壁而产生的.2.气体分子的平均速率越大、气体分子的密度越大，气体分子对容器壁碰撞的作用力和频繁程度也越大，所以，一定质量的某种气体的压强，既与气体的温度有关，还与气体的体积有关.气体中各处向各个方向的压强大小都相等.3.压强的国际单位是Pa，常用的还有atm、cmHg.它们之间换算关系为：1atm=76cmHg=1.013×１０５Pa.课前热身1.下列说法正确的是(D)A.一定质量的气体的体积是不变的B.气体的体积等于所有气体分子的体积之和C.气体的温度升高，所有气体分子热运动的动能都增大D.封闭容器内气体对各个方向的压强大小相等课前热身2.下列关于温度的一些叙述，不正确的是(A)A.理论上讲温度可以低于0K，技术上尚未实现B.温度是表示物体冷热程度的物理量C.温度是物体分子平均动能的标志D.温度可以用摄氏温标表示，也可以用热力学温标表示课前热身3.从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关，一个是分子的平均动能，一个是分子数密度.能力·思维·方法【例1】如图8-3-1所示的(甲)、(乙)、(丙)、(丁)中玻璃管中都灌有水银，分别求出四种情况被封闭气体A的压强(设大气压强为76cmHg)图8-3-1能力·思维·方法【解析】在图(甲)中，对C点，向下的压强为pC=pA+5,而C点向上的压强根据连通器的原理知等于大气压强p0，所以pA=p0-5=76-5=71cmHg.在图(乙)中对C点，由连通器原理得向下的压强pC=pA+10,而C点向上的压强就是大气压强p0，所以pA=p0-10=76-10=66cmHg.能力·思维·方法在图(丙)中对C点，斜向下的压强pC=pA+10sin30°，而C点向上的压强就是大气压强p0，所以pA=p0-10sin30°=76-５=７１cmHg.在图(丁)中对C点，由右侧管得向下的压强为pC=p0+h2，而C点向上的压强由连通器原理可知等于左侧管中部分气柱的压强，其大小为pA+h1，所以pA+h1=p0+h2，pA=p0+h2-h1.能力·思维·方法【解题回顾】计算气体压强的方法主要有(1)利用液体产生压强p=駁h(平衡时)和传递压强知识计算；(2)取封闭气体的一段液柱或活塞为研究对象.通过受力能力·思维·方法【例2】如图所示8-3-2所示，固定在水平地面上的气缸内封闭着一定质量的气体，活塞与气缸内壁接触光滑且不漏气，活塞的横截面积S=100cm2，受到F1=200N水平向左的推力而平衡，此时，缸内气体对活塞的平均压力为F2=1200N，则缸内气体的压强p=Pa，缸外大气压强p0=Pa.图8-3-2能力·思维·方法【解析】选择活塞作为研究对象，分析受力，如图8-3-3所示，在竖直方向，活塞受重力和气缸的弹力平衡，在水平方向，活塞受到向左的推力F1和大气压力F0，向右受到被封闭气体的压力F2.图8-3-3能力·思维·方法根据压强的定义，缸内气体压强p=F2/S=1200/(100×10-4)Pa=1.2×105Pa.由活塞受力平衡得F2=p0S+F1.大气压强p0=(F2-F1)/S=(1200-200)/(100×10-4)Pa=1.0×105Pa.能力·思维·方法【例3】如图8-3-4所示，很长的玻璃直管内用长h=0.2m的水银柱封闭着一定质量的气体，设外界大气压为p0=1.0×10５Pa，当玻璃管开口向上沿动摩擦因数为的斜面自由下滑时，被封闭气体的压强是多少?6/3能力·思维·方法【解析】因为＜tg３０°，所以玻璃管会沿斜面加速下滑，被封闭的气体体积与压强均发生变化，直至水银柱与玻璃管获得相同的加速度，二者保持相对静止为止.能力·思维·方法以玻璃管和水银柱为研究对象，其受力如图8-3-5(甲)所示，设总质量为M，由牛顿第二定律列出：Mgsin-Mgcos＝Ma①再以水银柱为研究对象，设其质量为m，横截面积为S，密度为，则m=駂S,受力情况如图8-3-5(乙)所示，由牛顿第二定律得：hSgsin＋p0S-pS=hSa②联立①、②解得：p=p0+1/4gh=1.066×10５Pa.延伸·拓展【例4】1679年法国物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通铝锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住.当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸汽就从排气孔向外排出.延伸·拓展由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂.若已知某高压锅的限压阀质量为0.06kg，排气孔直径为0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少?设压强每增加3.6×10３Pa，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达多高?(取大气压强p0=10５Pa)延伸·拓展【解析】锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，此时锅内气体的压强最大：锅内的最大压强为：p=p0+mg/S，且有S=d2/4，代入数据解得：p=1.83×105Pa.由于压强每增加约3.6×103Pa，水的沸点相应增加1℃，以10５Pa时水的沸点为100℃，可求得1.83×105Pa时水的沸点：t=100+(1.83-1)×105/(3.6×103)=123℃.