高中物理 2.6 氣體狀態(tài)參量課件 粵教版選修3-3.ppt
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,,,第二章 固體、液體和氣體 第六節(jié) 氣體狀態(tài)參量,高中物理選修3-3粵教版,[目標(biāo)定位] 1.知道描述氣體狀態(tài)的三個參量. 2.理解氣體的體積、溫度和壓強. 3.會計算氣體的壓強.4.理解壓強的微觀意義.,一、氣體的體積 1.定義 氣體分子所能達到的 ,也就是氣體充滿的容器的 . 2.單位 國際單位制中,體積的單位為 ,符號: ,常用的單位 還有 、 ,符號分別為 、 . 1 L=10-3 m3=1 dm3;1 mL=10-6 m3=1 cm3.,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),空間,容積,米3,m3,升,毫升,L,mL,二、溫度和溫標(biāo) 1.溫度:物體內(nèi)部分子熱運動 的標(biāo)志. 2.溫標(biāo):溫度的數(shù)值表示法,一般有 和 兩 種,國際單位制中,用 溫標(biāo)表示溫度. 3.熱力學(xué)溫度:用 表示的溫度,單 位: ,符號: .,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),平均動能,攝氏溫標(biāo),熱力學(xué)溫標(biāo),熱力學(xué),熱力學(xué)溫標(biāo),開爾文,K,4.熱力學(xué)溫度和攝氏溫度的大小關(guān)系 T=t+273.15 K,近似表示為T= . 5.兩種溫標(biāo)比較 (1)兩種溫標(biāo)的零點選取 ,熱力學(xué)溫標(biāo)的零點在攝氏 溫標(biāo)的 . (2)兩種溫標(biāo)的分度,即每一度的大小 .,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),t+273K,不同,-273.15℃,相同,三、壓強 1.定義:氣體作用在器壁單位面積上的 . 2.單位:(1)國際單位: ,簡稱:帕,符號:Pa, 1 Pa=1 N/m2. (2)常用單位: (符號:atm)和 (符 號:mmHg).1 atm=1.013105 Pa=760 mmHg. 3.決定壓強的因素 (1)宏觀上跟氣體的 和 有關(guān). (2)微觀上跟氣體分子的 和分子的 有關(guān).,預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué),壓力,帕斯卡,標(biāo)準大氣壓,毫米汞柱,溫度,體積,平均動能,密集程度,一、溫度與溫標(biāo) 1.對溫度的理解 (1)宏觀上,表示物體的冷熱程度. (2)微觀上,反映分子熱運動的激烈程度,溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志.,課堂講義,課堂講義,[溫馨提示] (1)分子平均動能大,在宏觀上表現(xiàn)為物體的溫度高.物體溫度的高低,是物體全部分子的平均動能大小的標(biāo)志.溫度是大量分子熱運動的集體表現(xiàn),是含有統(tǒng)計意義的;對于個別分子來說,溫度是沒有意義的. (2)同一溫度下,不同物質(zhì)的分子平均動能都相同,但是由于不同物質(zhì)分子的質(zhì)量不盡相同,所以分子運動的平均速率大小不相同.,課堂講義,2.溫標(biāo) (1)常見的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo). (2)溫標(biāo)的建立,第一選擇某種具有測溫屬性的測溫物質(zhì),第二確定測溫物質(zhì)隨溫度變化的函數(shù)關(guān)系;第三確定溫度零點與分度的方法.,課堂講義,(3)攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo) 攝氏溫標(biāo):以冰水混合物(標(biāo)準大氣壓下)的溫度為零攝氏度,水的沸點(標(biāo)準大氣壓下)為100攝氏度進行分度建立攝氏溫標(biāo).熱力學(xué)溫標(biāo):以-273.15 ℃為0 K,溫度單位:1 K=1 ℃,建立的溫標(biāo).二者關(guān)系: ①T=t+273.15 K,粗略表示T=t+273 K ②ΔT=Δt,即單位大小相等 [溫馨提示] 熱力學(xué)溫度單位開爾文是國際單位制中的基本單位,熱力學(xué)溫標(biāo)的零值是低溫的極限,永遠達不到.,課堂講義,例1 (雙選)下列關(guān)于熱力學(xué)溫度的說法中正確的是 ( ) A.-33 ℃=240 K B.溫度變化1℃,也就是溫度變化1 K C.?dāng)z氏溫度與熱力學(xué)溫度都可能取負值 D.溫度由t℃升至2t℃,對應(yīng)的熱力學(xué)溫度升高了273 K+t 答案 AB,課堂講義,解析 本題主要考查熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系.T=273 K+t,由此可知:-33℃=240 K,故A、B選項正確;D中初態(tài)熱力學(xué)溫度為273 K+t,末態(tài)為273 K+2t,溫度升高了t K,故D選項錯誤;對于攝氏溫度可取負值的范圍為0~-273℃,因絕對零度達不到,故熱力學(xué)溫度不可能取負值,故C選項錯誤,本題應(yīng)選A、B. 借題發(fā)揮 本題易錯選C、D項,熱力學(xué)溫度的零度(絕對零度)是低溫的極限,永遠達不到,只能接近,故熱力學(xué)溫度不會出現(xiàn)負值.T=t+273 K而不是ΔT=Δt+273 K.,課堂講義,二、氣體壓強的微觀意義 1.氣體壓強產(chǎn)生的原因 單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的,但是大量分子頻繁地碰撞器壁,就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力.氣體的壓強等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力.,課堂講義,2.決定氣體壓強大小的因素 (1)微觀因素 ①氣體分子的密度:氣體分子密度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)大,在單位時間內(nèi),與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多,氣體壓強就越大; ②氣體分子的平均動能:氣體的溫度高,氣體分子的平均動能就大,每個氣體分子與器壁的碰撞(可視作彈性碰撞)給器壁的沖力就大;從另一方面講,分子的平均速率大,在單位時間里器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就多,累計沖力就大,氣體壓強就越大.,課堂講義,(2)宏觀因素 ①與溫度有關(guān):溫度越高,氣體的平均動能越大; ②與體積有關(guān):體積越小,氣體分子的密度越大. [溫馨提示] (1)容器內(nèi)氣體壓強的大小與重力無關(guān).與液體壓強不同,液體的壓強由液體的重力產(chǎn)生,在完全失重的狀態(tài)下,容器中氣體壓強不變,而液體的壓強消失. (2)容器內(nèi)氣體的壓強與大氣壓強也不同,大氣壓強是由重力產(chǎn)生的,且隨高度的增大而減?。?課堂講義,例2 (2014大綱版)(雙選)對于一定量的稀薄氣體,下列說法正確的是 ( ) A.壓強變大時,分子熱運動必然變得劇烈 B.保持壓強不變時,分子熱運動可能變得劇烈 C.壓強變大時,分子間的平均距離必然變小 D.壓強變小時,分子間的平均距離可能變小 答案 BD 解析 從微觀上看,氣體壓強決定于分子的平均動能和分子密度(分子平均間距)兩個因素,所以B、D正確.,課堂講義,三、封閉氣體壓強的計算 1.液柱封閉氣體 等壓法:同種液體在同一深度液體的壓強相等,在連通器中,靈活選取等壓面,利用兩側(cè)壓強相等求解氣體壓強.如圖2-6-1甲所示,同一液面C、D兩處壓強相等,故pA=p0+ph;如圖2-6-1乙所示,M、N兩處壓強相等.故有pA+ph2=pB,從右側(cè)管看,有pB=p0+ph1.,課堂講義,課堂講義,2.活塞封閉氣體 選與封閉氣體接觸的液柱或活塞為研究對象,進行受力分析,再利用平衡條件求壓強.如圖2-6-2甲所示,氣缸截面積為S,活塞質(zhì)量為M.在活塞上放置質(zhì)量為m的鐵塊,設(shè)大氣壓強為p0,試求封閉氣體的壓強.,圖2-6-2,課堂講義,課堂講義,例3 如圖2-6-3所示,豎直放置的U形管,左端開口右端封閉,管內(nèi)有a、b兩段水銀柱,將A、B兩段空氣柱封閉在管內(nèi).已知水銀柱a長h1為10 cm,水銀柱b兩個液面間的高度差h2為5 cm,大氣壓強為75 cmHg,求空氣柱A、B的壓強分別是多少? 答案 65 cmHg 60 cmHg,圖2-6-3,課堂講義,解析 設(shè)管的截面積為S,選a的下端面為參考液面,它受向下的壓力為(pA+h1)S,受向上的大氣壓力為p0S,由于系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),則(pA+h1)S=p0S, 所以pA=p0-h(huán)1=(75-10)cmHg=65 cmHg, 再選b的左下端面為參考液面,由連通器原理知:液柱h2的上表面處的壓強等于pB,則(pB+h2)S=pAS,所以pB=pA-h(huán)2=(65-5)cmHg=60 cmHg.,課堂講義,圖2-6-4,答案 C,課堂講義,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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