2019高中物理第八章章末复习提升课（二）教学案（含解析）新人教版.docx

章末复习提升课(二)专题1气体实验定律与理想气体状态方程的应用1玻意耳定律、查理定律、盖吕萨克定律可看成是理想气体状态方程分别在T恒定、V恒定、p恒定时的特例2正确运用定律的关键在于状态参量的确定，特别是压强的确定3求解压强的方法：气体定律的适用对象是理想气体，而确定气体的初、末状态的压强又常以封闭气体的物体(如液柱、活塞、汽缸等)作为力学研究对象，分析受力情况，根据研究对象所处的不同状态，运用平衡的知识、牛顿定律等列式求解【例题1】(2014武汉高二检测)如图81所示，圆筒固定不动，内壁光滑，截面积为S，轻质活塞系于劲度系数为k的轻质弹簧下端，弹簧上端固定，开始时在活塞下的空气柱高为h0，温度为T0，压强与外界大气压强p0相同，若使气柱的温度缓慢增加，则：(1) 压强增大一倍，(2)体积增大一倍时，问气柱的温度T各为多少？(设气体为理想气体，活塞移动的距离不超过弹簧的弹性限度)【解析】(1)以未升温时气体的状态为初状态，则p1p0，T1T0，V1h0S.压强增大一倍时气体的状态为末状态，则p22p0，V2(h0l)SS由理想气体状态方程，得，得T22T0T0.(2)当体积增大一倍时，气体初、末状态的参量分别为：p1p0，T1T0，V1h0S；p3p0，V32h0S.由理想气体状态方程，得得T32T0T0.【答案】(1)2T0T0(2)2T0T0【及时训练】1如图82所示，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长l125.0 cm的空气柱，中间有一段长l225.0 cm 的水银柱，上部空气柱的长度l340.0 cm.已知大气压强为p075.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l120.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离【解析】研究玻璃管上、下两端封闭气体的初态和末态的状态参量，根据大气压强和水银柱长可求出封闭气体的压强，结合玻意耳定律求解以cmHg为压强单位在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1p0l2设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1，由玻意耳定律得p1l1p1l1如图，设活塞下推距离为l，则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3l3l1l1l设此时玻璃管上部空气柱的压强为p2，则p2p1l2由玻意耳定律得p0l3p2l3由至式及题给数据解得l15.0 cm【答案】15.0 cm专题2 变质量问题转化为定质量问题的方法分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使这类问题转化为一定质量的气体问题，用相关规律求解1充气问题向球、轮胎等封闭容器中充气是一个典型的变质量的气体问题只要选择容器内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题2抽气问题从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，可把抽气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题3分装问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题4漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用相关方程求解如果选容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化，再用相关方程求解即可【例题2】(2015太原高二检测)钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽取钢瓶中的气体，第一种方法是用小抽气机，每次抽出1 L气体，共抽取三次，第二种方法是用大抽气机，一次抽取3 L气体，这两种抽法中，抽取气体质量较多的是 ()A第一种抽法B第二种抽法C两种抽法抽出气体质量一样多D无法判断【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：p0Vp1(V1)，p1p0，p1Vp2(V1)，p2p1p0()2，p2Vp(V1)，pp2p0()3，即三次抽完后pp0.第二种抽法：p0Vp(V3)，pp0p0.由此可知第一种抽法抽出气体后，剩余气体的压强小，即抽出气体的质量多【答案】A【及时训练】2如图83所示，一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳曝晒，气体温度由T0300 K升至T1350 K.(1)求此时气体的压强；(2)保持T1350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值【解析】(1)设升温后气体的压强为p1，由查理定律得代入数据得p1p0.(2)抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0p0V联立式得VV0设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得k联立式得k.【答案】(1)p0(2)专题3 气体状态变化的图象问题1.常见的有pV图象、VT图象、pT图象三种2要能够识别pV图象、pT图象、VT图象中的等温线、等容线和等压线，能从图象上解读出状态参量和状态变化过程3依据理想气体状态方程C，得到VT或pT，认识p图象、VT图象、pT图象斜率的意义4作平行于横轴(或纵轴)的平行线，与同一坐标系内的两条pV线(或p线)，或两条VT线或两条pT线交于两点，两点横坐标(或纵坐标)相同，依据纵坐标(或横坐标)关系，比较第三物理量的关系【例题3】 (2015大同高二检测)如图所示，1、2、3为一定质量理想气体在pV图中的三个状态该理想气体由状态1经过程123到达状态3，其中23之间图线为双曲线已知状态1的参量为p11.0105 Pa，V12 L，T1200 K.(1)若状态2的压强p24.0105 Pa，则温度T2是多少？(2)若状态3的体积V36 L，则压强p3是多少？【解析】(1)12是等容变化由查理定律得：T2T1800 K(2)23是等温变化由玻意耳定律p2V2p3V3得：p3105 Pa.【答案】(1)800 K(2)105 Pa【及时训练】3(多选)(2015大连检测)如图85所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是()A从状态c到状态d，压强减小B从状态d