阶段核心素养提升8—20202021人教版高中物理选修33课件.ppt

1、第八章气体气体阶段核心素养提升阶段核心素养提升1 1核心素养脉络构建核心素养脉络构建2 2核心素养整合提升核心素养整合提升3 3实战演练触及高考实战演练触及高考返回导航第八章气体 核心素养脉络构建核心素养脉络构建返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 核心素养整合提升核心素养整合提升返回导航第八章气体 返回导航第八章气体(2)找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组找参量：找出作为研究对象的这部分气体发生状态变化前后的一组p、V、T数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识数值或表达式，压强的确定往往是个关键，常需结合力学知识(如力的平衡如力的平衡条件或牛顿运动定

2、律条件或牛顿运动定律)才能写出表达式。才能写出表达式。(3)认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指认过程：过程表示两个状态之间的一种变化方式，除题中条件已直接指明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析明外，在许多情况下，往往需要通过对研究对象跟周围环境的相互关系的分析才能确定，认清变化过程是正确选用物理规律的前提。才能确定，认清变化过程是正确选用物理规律的前提。(4)列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用气态方程或某一实验列方程：根据研究对象状态变化的具体方式，选用气态方程或某一实验定律，代入具体数值，定律，代入具体数值，T必须用热力学

3、温度，必须用热力学温度，p、V的单位要统一，最后分析讨的单位要统一，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义。论所得结果的合理性及其物理意义。返回导航第八章气体(2020湖北省武汉市高二下学期期中联考湖北省武汉市高二下学期期中联考)如图所示，一导热性如图所示，一导热性能良好的气缸放置在水平面上，其横截面积能良好的气缸放置在水平面上，其横截面积S20 cm2，内壁光滑，固定的卡口，内壁光滑，固定的卡口A、B与缸底的距离与缸底的距离L1.5 m，厚度不计质量为，厚度不计质量为m10 kg的活塞在气缸内封闭了的活塞在气缸内封闭了一段长为一段长为2 L、温度为、温度为T0320 K的理想气体。现缓慢调

4、整气缸开口至竖直向的理想气体。现缓慢调整气缸开口至竖直向上，取重力加速度上，取重力加速度g10 m/s2，大气压强为，大气压强为p01.0105 Pa。求：。求：(1)气缸被竖起来时，此时气缸内的压强为多大？气缸被竖起来时，此时气缸内的压强为多大？(2)稳定时缸内气体高度；稳定时缸内气体高度；(3)当缸内温度逐渐降到当缸内温度逐渐降到240 K时，活塞所处的位置。时，活塞所处的位置。答案：答案：(1)1.5105 Pa；(2)2 m；(3)距离汽缸底部距离汽缸底部1.5 m典例典例 1返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 二、应用状态方程处理变质量问题二、应用状态方程处理变质量问题分析变质量

5、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。化为一定质量的气体问题，用相关规律求解。1充气问题充气问题向球、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。只要选择球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球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。变化的问题转化为定质量问题。2抽气问题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

6、，这属于变质量问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转化为定质量问题。气过程中的气体质量转化为定质量问题。返回导航第八章气体 3分装问题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

7、对象，可将变质量问题转化为定质量问题。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，不能用相关方程式求解。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方程式求解。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，用相关方程求解。气体状态变化，用相关方程求解。返回导航第八章气体 一只两用活塞气筒的原理如图所示一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲，抽气时如图打气时如图甲，抽气时如图乙乙)，其筒内体，其筒内体积为积为V0，

8、现将它与另一只容积为，现将它与另一只容积为V的容器相连接，气筒和容器内的容器相连接，气筒和容器内的空气压强为的空气压强为p0，已知气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒，已知气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为()D 典例典例 2返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 三、图象问题三、图象问题对于气体变化的图象，由于图象的形式灵活多变，含义各不相同，考查的对于气体变化的图象，由于图象的形式灵活多变，含义各不相同，考查的内容又比较丰富，处

9、理起来有一定的难度，要解决好这个问题，应从以下几个内容又比较丰富，处理起来有一定的难度，要解决好这个问题，应从以下几个方面入手。方面入手。1看清坐标轴，理解图象的意义。看清坐标轴，理解图象的意义。2观察图象，弄清图中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等观察图象，弄清图中各量的变化情况，看是否属于特殊变化过程，如等温变化、等容变化或等压变化。温变化、等容变化或等压变化。3若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图象若不是特殊过程，可在坐标系中作特殊变化的图象(如等温线、等容线如等温线、等容线或等压线或等压线)实现两个状态的比较。实现两个状态的比较。4涉及微观量的考查时，要注意各宏观量和相

10、应微观量的对应关系。涉及微观量的考查时，要注意各宏观量和相应微观量的对应关系。返回导航第八章气体 三种气体状态变化图象的比较三种气体状态变化图象的比较返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 返回导航第八章气体(多选多选)(2020重庆一中高二下学期期中重庆一中高二下学期期中)热学中有很多图象，对一热学中有很多图象，对一定质量的理想气体图象的分析，正确的是定质量的理想气体图象的分析，正确的是()典例典例 3返回导航第八章气体 A甲图中理想气体的体积一定不变甲图中理想气体的体积一定不变B乙图中理想气体的温度一定不变，丙图中理想气体的压强一定不变乙图中理想气体的温度一定不变，丙图中理想气体的压强一定

11、不变C丁图中理想气体从丁图中理想气体从P到到Q，可能经过了温度先升髙后降低的过程，可能经过了温度先升髙后降低的过程D戊图中实线对应的气体温度高于虚线对应的气体温度戊图中实线对应的气体温度高于虚线对应的气体温度答案：答案：ACD解析：解析：甲图中，甲图中，pT线是过原点的直线，则理想气体的体积一定不变，选线是过原点的直线，则理想气体的体积一定不变，选项项A正确；乙图中图象不一定是双曲线，则乙图中理想气体的温度不一定不正确；乙图中图象不一定是双曲线，则乙图中理想气体的温度不一定不变；丙图中变；丙图中VT线是过原点的直线，理想气体的压强一定不变，选项线是过原点的直线，理想气体的压强一定不变，选项B错

12、误；错误；由图丁图象可知，从由图丁图象可知，从P到到Q的过程中，的过程中，pV乘积先增加后减小，则温度先升高，后乘积先增加后减小，则温度先升高，后降低，故降低，故C正确；温度升高时，速率分布最大的区间将向速率增大处移动，所正确；温度升高时，速率分布最大的区间将向速率增大处移动，所以气体由虚线状态变成实线状态时，温度升高，实线对应的温度一定高于虚线以气体由虚线状态变成实线状态时，温度升高，实线对应的温度一定高于虚线对应的温度，故对应的温度，故D正确。正确。返回导航第八章气体 实战演练触及高考实战演练触及高考返回导航第八章气体 本章内容是高考的热点和重点。对气体热现象的微观解释，多以选择、填本章内

13、容是高考的热点和重点。对气体热现象的微观解释，多以选择、填空形式出现，对气体的三大实验定律的考查多为计算题，试题难度中等，应引空形式出现，对气体的三大实验定律的考查多为计算题，试题难度中等，应引起考生的高度重视。起考生的高度重视。返回导航第八章气体 例题例题【一高考真题探析】【一高考真题探析】返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 A【二临场真题练兵】【二临场真题练兵】1(2019北京卷，北京卷，15)下列说法正确的是下列说法正确的是()A温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和内能是物体

14、中所有分子热运动所具有的动能的总和C气体压强仅与气体分子的平均动能有关气体压强仅与气体分子的平均动能有关D气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变解析：解析：温度是分子平均动能的量度温度是分子平均动能的量度(标志标志)，A项正确；内能是物体内所有分项正确；内能是物体内所有分子的分子热运动动能和分子势能的总和，子的分子热运动动能和分子势能的总和，B项错误；气体压强不仅与分子的平均项错误；气体压强不仅与分子的平均动能有关，还与分子的密集程度有关，动能有关，还与分子的密集程度有关，C项错误；气体温度降低，则分子的平项错误；气体温度降低，则分

15、子的平均动能变小，均动能变小，D项错误。项错误。返回导航第八章气体 2(2020全国卷全国卷33(2)潜水钟是一种水下救生设潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为面积为S、高度为、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为由水面上方开口向下吊放至深度

16、为H的水下，如图所示。的水下，如图所示。已知水的密度为已知水的密度为，重力加速度大小为，重力加速度大小为g，大气压强为，大气压强为p0，Hh，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。(1)求进入圆筒内水的高度求进入圆筒内水的高度l；(2)保持保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p0时的体积。时的体积。返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 3(2020全国卷全国卷33(2)如图，两侧粗细均匀、横截如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为面积相等、高度均为H1

17、8 cm的的U型管，左管上端封闭，右型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高管上端开口。右管中有高h0 4 cm的水银柱，水银柱上表面的水银柱，水银柱上表面离管口的距离离管口的距离l12 cm。管底水平段的体积可忽略。环境温。管底水平段的体积可忽略。环境温度为度为T1283 K。大气压强。大气压强p076 cmHg。(1)现从右侧端口缓慢注入水银现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙与原水银柱之间无气隙)，恰好使水银柱下，恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？(2)再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时

18、再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体密封气体 温度为多少？温度为多少？返回导航第八章气体 解析：解析：(1)设密封气体初始体积为设密封气体初始体积为V1，压强为，压强为p1，左、右管的截面积均为，左、右管的截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为，压强变为p2。由玻意耳定律有。由玻意耳定律有p1V1p2V2设注入水银后水银柱高度为设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为，水银的密度为，按题设条件有，按题设条件有p1p0gh0，p2p0ghV1S(2Hlh0)，V2SH联立以上式子并代入题中数据得联立以上式子并代入题中数据得h12.9 cm返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 返回导航第八章气体 返回导航第八章气体