高中物理 第八章 气体 第三节 理想气体的状态方程名师导航学案 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理学案VIP免费

第三节理想气体的状态方程名师导航知识梳理1.严格遵守气体实验定律的气体叫__________.实际气体在压强__________，温度__________的情况下，均可视为理想气体.2.一定质量理想气体的状态方程为__________.3.气体的实验定律可以看作理想气体状态方程的__________.4.一定质量的理想气体状态方程的两个推论是__________和__________.疑难突破应用理想气体状态方程解题的基本思想是什么？1.根据题意确定研究对象——一定质量的气体.2.确定初末状态，分别找出初、末状态的状态参量，其中对压强的分析是解题的关键，若研究对象是相互关联的两部分气体，应注意，找出它们压强或体积之间的关系.3.根据状态的变化选用相应的定律建立方程.4.统一各量单位，然后将数值代入方程式求解.问题探究问题：根据给定的实验器材，验证理想气体状态方程.探究：实验器材：气体定律实验器、钩码、方座支架、温度计、烧杯、刻度尺、热水、气压计.实验步骤1.记录实验室内大气压强p0,测出气筒的横截面积S.2.将仪器按图8-3-1所示安装好，调整气体定律实验器，使它呈竖直状态.图8-3-13.取下橡皮帽，把活塞拉出一半左右，使气筒内存留一定质量的空气，最后用橡皮帽盖紧出气嘴.4.向烧杯内加入冷水，直到水完全浸没气体定律实验器的空气柱为止.5.大约2min后，待气体体积稳定后，读出温度计的度数和气体的体积.6.在气体定律实验器的挂钩上加挂钩码或用弹簧秤上提，改变被封闭的空气柱的压强.用公式p=p0±(F/S)计算出空气柱的压强.同时读出水的温度、气体的体积.7.给烧杯内换上热水，实验一次.8.改变加挂的钩码数(或弹簧秤的示数)，再分别做四次上面的实验并完成下表.活塞面积S=_______(厘米)2，大气压强p0=_______帕，活塞重G0=_______牛实验次数1234567外力改变的压强合外力F(牛)外加力压强F/S(帕)1气体压强p(帕)气体的温度T(K)气体的体积VpV/T探究结论：通过实验可以得到：理想气体状态方程TpV=C(C为常数)是正确的.典题精讲【例1】如图8-3-2所示，玻璃管A和B下端用橡皮管相连，内装水银，A管上端封闭有某种气体，B管上端开口与大气相通，保持下端位置不变，将B管缓慢倾斜，则()图8-3-2A.A管内气体的体积增大B.A管内气体的体积减小C.两管的水银面高度差减小D.两管的水银面高度差增大思路解析：A管内气体压强为p0-ρgh，当B管倾斜时，会使两水银面的高度差增大，这时A管内气体就向下推水银面，则体积增大，压强减小，达到一个新的平衡态，在这个状态时压强为p0-ρgh′，由于压强减小，所以水银面的高度增大，即h′>h.答案：AD【例2】如图8-3-4所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1=2V2，现将玻璃缓慢地均匀加热，则下列说法正确的是()图8-3-4A.加热过程中，始终保持V1′=2V2′B.加热后V1′>2V2′C.加热后V1′<2V2′D.条件不足，无法确定思路解析：在加热过程中，上段气柱的压强始终保持为p0+ρgh1不变，下段气柱的压强始终为p0+ρgh1+ρgh2不变，所以整个过程为等压变化，根据盖·吕萨克定律得：TVTV11，得V1′=TTV1TVTV22，得V2′=TTV22所以212121VVVV，即V1′=2V2′.答案：A【例3】钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体，第一种方法是用小抽气机，每次抽出1L气体，共抽取三次，第二种方法是用大抽气机，一次抽取3L气体，这两种抽法中，抽取气体质量较大的是()A.第一种抽法B.第二种抽法C.两种抽法抽出的气体质量一样大D.无法判断思路解析：设初状态气体压强为p0，抽出气体后压强为p，对气体状态变化应用玻意耳定律，则第一种抽法p0V=p1(V+1)p1=p0·1VVp1V=p2(V+1)p2=p1·1VV=p0(1VV)2p2V=p(V+1)即三次抽完后p=p0·133233VVVV第二种抽法p0V=p(V+3)p=3VVp0=2333VVVp0由此可知第一种抽法抽出气体后，剩余气体的压强小，即抽出的气体质量大.答案：A【例4】一定质量理想气体处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则()A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大B.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大C.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的大D.状态Ⅰ时分子的平均动...