人教版高中物理选择性必修第三册第二章气体、固体和液体第3节气体的等压变化和等容变化（第1课时）课件（21页PPT）

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第二章　气体、固体和液体
第3节　气体的等压变化和等容变化（第1课时）
1.知道什么是等压变化和等容变化。
2.掌握盖-吕萨克定律和查理定律的内容、表达式及适用条件，并会 进行相关分析计算。
3.理解V-T图像和p-T图像及其物理意义。
学习任务一　气体的等压变化
1. 等压过程：一定质量的某种气体，在 保持不变的情况下发生的状 态变化过程叫作等压变化。
2. 盖-吕萨克定律
压强　
正比　
3. 等压线：V-T图像和V-t图像分别如图甲、乙所示。
烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧 瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？
水柱向外移动说明了在保持气体压强不变的情况下，封闭气体的体积随温度 的升高而增大。
【典例1】　如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为5×10 －3 m2，一定质量的理想气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内。
（1）求汽缸内气体的压强。（大气压强取1.01×105 Pa，g取10 m/s2）
（1）1.05×105Pa
解析：（1）由平衡关系得p1S＝p0S＋mg，封闭气体的压强p1＝1.05×105Pa。
（2）若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m缓慢 变为0.51 m，则此时气体的温度升高到多少摄氏度？（取T＝t＋273 K）
（2）33 ℃
A. pA＞pB B. pC＜pB C. VA＜VB D. TA＜TB
解析：由V-T图像可以看出气体由A→B是等容过程，TB＞TA，故pB＞pA， A、C错误，D正确；B→C为等压过程，可知pB＝pC，B错误。
D
学习任务二　气体的等容变化
1. 等容过程：一定质量的某种气体，在 保持不变的情况下发生的状 态变化过程叫作等容过程。
体积　
正比　
我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，即用一个小罐，将纸燃烧后放入 罐内，然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上，待火罐冷却后，火罐就 被紧紧地“吸”在皮肤上。你知道其中的道理吗？
火罐内的气体质量一定，体积一定，冷却后气体的温度降低，压强减小，故 在大气压力作用下被“吸”在皮肤上。
【典例3】　如图所示，圆柱形汽缸倒置在水平地面上，汽缸内部封有一定 质量的气体。已知汽缸质量为10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5 kg，其横 截面积为50 cm2，所有摩擦均不计。当缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与 地面接触，但对地面无压力。已知大气压强为p0＝1.0×105Pa，g取10 m/s2， 取T＝t＋273 K，求：
（1）此时封闭气体的压强；
（1）9.0×104 Pa
解析：（1）当缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触，但对地面无 压力；设此时封闭气体的压强为p1，对活塞由平衡条件可得p0S＝p1S＋mg，解得p1＝9.0×104Pa。
（2）现使汽缸内气体温度升高，当汽缸恰对地面无压力时，缸内气体温度 为多少摄氏度？
（2）127 ℃
B
A. TA＝TB，TB＝TC B. TA＜TB，TB＞TC
C. TA＝TB，TB＞TC D. TA＞TB，TB＜TC
A. 2.0×105～2.3×105 Pa
B. 2.3×105～2.6×105 Pa
C. 2.6×105～2.9×105 Pa
D. 2.9×105～3.2×105 Pa
B
A. 升高了450 K B. 升高了150 ℃
C. 降低了150 ℃ D. 降低了450 ℃
B
A. a→b过程中，气体温度不变，体积减小
B. a→b过程中，气体压强不变，体积增大
C. b→c过程中，气体压强不变，温度降低
D. b→c过程中，气体温度降低，体积增大
C
（1）活塞刚碰到容器右端时，气体的温度；
（1）450 K
（2）温度为600 K时气体的压强。