沪教版高中物理选修3-3课件 2.1气体的状态17张PPT

课件17张PPT。气体的状态几何参量：体积力学参量：压强热学参量：热力学温度一、气体的状态参量2、描述气体状态的参量（1）体积1、平衡状态：气体压强、温度不随时间变化的状态。气体分子可达到的空间范围。单位：m3、L。（2）温度单位：常用单位℃、°F国际单位K，国际温标T和摄氏温标t的换算关系：温度定义的基础：热力学第零定律可以与同一个系统处于热平衡的两个系统之间也必定处于热平衡。T＝t + 273.15 K一、描述气体状态的状态参量2、描述气体状态的参量（3）压强单位：常用atm，cmHg等国际单位Pa；①定义：液体产生的压强：1atm＝1.013×105Pa1atm＝76cmHg换算：槽式气压计空盒气压计金属气压计压强传感器液体压强计②测量一、描述气体状态的状态参量2、描述气体状态的参量（3）压强指针控杆连杆转轴弹性钢片结构原理图③计算一、描述气体状态的状态参量2、描述气体状态的参量（3）压强基本计算方法：对接触气体的活塞、液柱运用运动和力的关系列式求解。例1：被静止液柱封闭的气体压强计算mgsinα+p0S-pS＝0p0S-pS＝0p0S+mg-pS＝0p0S-mg-pS＝0p＝p0+mgsinα/Sp＝p0p＝p0+mg/Sp＝p0-mg/S例2：如图所示，圆柱形气缸活塞的横截面积为S，下表面与水平面的夹角为α，重量为G。当大气压为p0时，缸内气体的压强为多少（不计气缸壁与活塞间的摩擦）？解：活塞受力如右图所示。由竖直方向受力平衡得：从中解出：S∴ 例3：如图所示气缸质量为M,置于光滑水平面上，活塞质量为m, 缸内封闭气体质量不计。 当用水平力F拉活塞时, 活塞和气缸保持相对静止一起向右加速运动。已知大气压强为p0 , 活塞横截面积为S, 求此时缸内气体的压强。解：以活塞为研究对象，它水平方向受拉力F、气体向右的压力pS、大气向左的压力p0S。　　　　再由整体法有：F=(M＋m)aF＋ pS－ p0S＝ma由牛顿第二定律得：一、描述气体状态的状态参量2、描述气体状态的参量（3）压强常用简便方法：对液柱：对活塞：p＝p0p＝p0-ρglp＝p0+ρglp＝p0+ρgh例4：被静止液柱封闭的气体压强计算③计算对静止液柱、活塞：二、研究气体状态变化的方法1、建立理想气体模型实际气体理想气体（1）f引、f斥=0（2）Ep=0（U＝Ek总）（4）碰撞时ΔEk＝0
（3）分子体积 =0
理想气体二、研究气体状态变化的方法2、设想平衡过程准静态过程：过程中的每一步无限接近平衡态。3、采用控制变量法质量一定T不变等温过程缓慢压缩
或膨胀V不变等容过程密闭容器p不变等压过程1、如图所示，A、B是两只固定气缸，它们的活塞用硬杆连接，两气缸内装有同种气体，两活塞间为真空，不计摩擦，则平衡时（　　）A 、pA > pB
B 、pA = pB
C、pA < pB
D、无法确定 A课堂练习2、如图所示的密闭容器中, 水银将气体分成a、b两部分. 当水银柱稳定时, 则有（ ）。
A 、pA > pB
B 、pA = pB
C、pA < pB
D、无法确定 BAB水银3、如图所示, A、B、C三根相同的薄壁试管一端封闭, 封闭端有一个小环用细线悬挂在天花板上, 开口端插入水银槽中, 管内封闭有气体, 则三管内的气体压强是多大？
若整个装置自由下落，稳定后三管内的气体压强又是多大？解：装置自由下落，稳定后4、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，一粗细均匀的玻璃管内有一段长l的水银柱封闭了一段空气柱。放手让玻璃管沿斜面下滑，稳定后管内空气压强为多少（大气压强为p0 ）？解：水银柱沿斜面方向受重力的分力mgsinα、大气压力p0S、内部气体压力pS三个力的作用：(M＋m) gsinα＝(M＋m)a　解得： p＝p0。mgsinα＋ p0S－ pS＝ma对整体，由牛顿第二定律有：对水银柱，由牛顿第二定律有：（1）若玻璃管不动，即a=0，则有：p＝讨论（3）若玻璃管管口向上不动，即a=0，α =900，则有：（2）若玻璃管水平不动，即a＝0、α＝0，则有：（3）若玻璃管管口向下不动，即a=0，α =-900，则有：p0+mgsinα/Sp＝p0。p＝p0 + mg/Sp＝p0－ mg/S从一般到特殊，是物理研究和学习的一种重要方法！＝p0+ρgh。＝p0 + ρgl。 ＝ p0－ ρgl。由mgsinα＋ p0S－ pS＝ma得：（1）两汽缸内的压强在什么
条件下能使pA >pB？
（2）两汽缸内的压强在什么
条件下能使pA （3）两汽缸内的压强在什么条件下能使pA=pB？思考题：如图所示, A、B两个固定汽缸, 缸内气体被活塞封闭着, A缸活塞的面积为SA, B缸活塞的面积为SB, 且SA> SB, 两活塞之间用一根轻杆连接, 现保持平衡。若大气压强为p0。试讨论: 故: 当pApB；杆施拉力。
当pA>p0；pB>p0时， pA 当pA= pB = p0时， pA＝pB；杆不施力。解：对A、B整体，由平衡条件得