1、同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 同步导练自 主学习要 点 导 析第2页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向第八章 气体自 主学习要 点 导 析第3页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向第三节 理想气体的状态方程 自 主学习要 点 导 析第4页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向目 标 导 向自 主学习要 点 导 析第5页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向1知道什么是理想气体，明确在什么情况下可以将实
2、际气体当作理想气体2理解一定质量理想气体状态方程的内容和表达方式3了解理想气体状态方程表达式中的恒量 C 与气体的质量、种类有关4知道理想气体状态方程的适用条件5知道理想气体状态方程解决问题的基本思路和方法自 主学习要 点 导 析第6页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向自 主学习自 主学习要 点 导 析第7页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向1严格遵守气体实验定律的气体叫做_实际上当气体在压强_，温度_的情况下，都可看做是理想气体2一定质量的理想气体的状态方程叫做_3一定质量的某种理想气体在从一个状态变
3、化到另一个状态时，尽管其 p、V、T都可能改变，但是_的乘积与_的比值保持不变，公式表示为_自 主学习要 点 导 析第8页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向答案理想气体 不太高 不太低 理想气体状态方程 压强和体积 热力学温度 pVT C自 主学习要 点 导 析第9页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向要 点 导 析自 主学习要 点 导 析第10页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向1理想气体 在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体叫做理想气体注意：
4、(1)理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象(2)实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太大(不超过大气压的几倍)，温度不太低(不低于负几十摄氏度)时，可以近似地视为理想气体(3)在微观意义上，理想气体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子间不存在相互的引力和斥力，所以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能 自 主学习要 点 导 析第11页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向2理想气体的特点(1)理想气体严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程(2)理想气体分子本身不占有空间(3)
5、理想气体分子无相互作用的引力和斥力(4)理想气体无分子势能，内能等于所有分子热运动的动能之和，内能只与温度有关自 主学习要 点 导 析第12页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向3理想气体的状态方程与气体实验定律 一定质量的理想气体，由初状态(p1、V1、T1)变化到末状态(p2、V2、T2)时，各量满足：p1V1T1 p2V2T2 或pVT C(C 为恒量)上面两式都叫做一定质量的理想气体的状态方程，注意：(1)p1V1T1 p2V2T2 有适用条件：该方程是在理想气体质量不变的条件下才适用，是一定质量理想气体两个状态参量的关系，与变化过程无关 自
6、 主学习要 点 导 析第13页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向(2)pVT C 中的恒量 C：恒量 C 仅由气体的种类和质量决定，与其他参量无关(3)气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例：当 T1T2 时，p1V1p2V2(玻意耳定律)当 V1V2 时，p1T1p2T2(查理定律)当 p1p2 时，V1T1V2T2(盖吕萨克定律)自 主学习要 点 导 析第14页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向方 法 导 学自 主学习要 点 导 析第15页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方
7、法 导 学目 标 导 向思维导悟导悟 1 理想气体状态方程的应用要点1选对象：根据题意，选出所研究的某一部分气体，这部分气体在状态变化过程中，其质量必须保持一定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 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(如力的平衡条件或牛顿运动定律)才能写出表达式自 主学习要 点 导 析第16页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向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中才能确定，认清变化过
8、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定律，代入具体数值，T 必须用热力学温度，p、V 的单位统一，最后分析讨论所得结果的合理性及其物理意义自 主学习要 点 导 析第17页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【例 1】一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的气缸内，开始时气体体积为 V0，温度为 27.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到23V0，温度升高到 57.设大气压强 p01.0105 Pa，活塞与气缸壁摩擦不计(1)此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体
9、积恢复到 V0，求此时气体的压强自 主学习要 点 导 析第18页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【解】(1)初始状态：压强为 p01.0105 Pa，体积为 V0，温度为 T027300 K；末状态：压强为 p1，体积为 V123V0，温度为 T157330 K 根据理想气体状态方程得p0V0T0 p1V1T1 解得 p1p0V0T1T0V1 1.0105V033030023V0 Pa 1.65105 Pa 即此时气体的压强为 1.65105 Pa.自 主学习要 点 导 析第19页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学
10、目 标 导 向(2)初始状态：压强为 p1，体积为 V123V0 末状态：压强为 p2，体积为 V2V0 气体发生等温变化，根据玻意耳定律：p1V1p2V2 解得 p2p1V1V2 1.6510523V0V0Pa 1.1105 Pa.【点悟】应用理想气体状态方程求解时，应当明确初始状态和末状态，同时明确初、末状态的状态参量，其中求解压强是关键问题当温度不变时，则直接应用玻意耳定律求解即可 自 主学习要 点 导 析第20页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向针对训练 1 一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0103 m3.用 D
11、IS 实验系统测得此时气体的温度和压强分别为 300 K 和 1.0105 Pa.推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为 320 K 和 1.0106 Pa.求：(1)此时气体的体积；(2)保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为 8.0104 Pa，求此时气体的体积自 主学习要 点 导 析第21页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向解：(1)由理想气体状态方程得 p0V0T0 p1V1T1 所以此时气体的体积为 V1p0V0T1T0p1 1.01053.01033203001.0106 m3 3.2104 m3(2)由玻意耳定律
12、得 p1V1p2V2，所以 V2p1V1p2 1.01053.21038.0104 m3 4.0103 m3.自 主学习要 点 导 析第22页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【例 2】如图 831 所示，一水银气压计管顶距槽内水银面 950 mm，管内混入气泡读数不准，温度为 t10、大气压为 760 mmHg 时，气压计读数 h1740 mmHg.(1)当温度 t227时，气压计读数为 h2750 mmHg，此时大气压强是多少？(2)用公式表示出任一温度 t和水银柱高 h 时，对该气压计的修正值 h.图 831自 主学习要 点 导 析第23页同
13、步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【解】(1)管内气体在 t10时的状态参量为 p1760 mmHg740 mmHg20 mmHg V1(950740)S210S T1273K 管内气体在 27时的状态参量为 V2(950750)S200S T2300K 自 主学习要 点 导 析第24页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向由理想气体的状态方程p1V1T1 p2V2T2 可得 p2p1V1T2T1V2 20210S300273200S mmHg23 mmHg 所以 t27时大气压强为 p0750 mmHg23
14、 mmHg773 mmHg 自 主学习要 点 导 析第25页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向(2)管内气体在任一温度 t时的状态参量为 p3h V3(950h)S T3(273t)K 则由理想气体状态方程p1V1T1 p3V3T3 得 20210S273h（950h）S273t 所以气压计的修正值为h15.38（273t）950h mmHg 自 主学习要 点 导 析第26页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【点悟】在应用理想气体状态方程p1V1T1 p2V2T2 时，相同的参量只要单位相同即可，没有必
15、要都统一成国际单位 自 主学习要 点 导 析第27页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向导悟 2“两团气”问题的一般解法“两团气”问题涉及两部分(或两部分以上)的气体，它们之间虽没有气体交换，但在压强或体积这些量之间有一定的关系分析清楚这些关系往往是解决问题的关键解决此类问题的一般方法是：(1)分别选取每团气体为研究对象，确定初、末状态及其状态参量，根据气体状态方程写出状态参量间的关系式(2)认真分析两团气体的压强或体积之间的关系，并写出关系式(3)多个方程联立求解自 主学习要 点 导 析第28页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方
16、 法 导 学目 标 导 向【例 3】光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成 A、B 两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时 VAVB12，现将 A 中气体加热到 127，B 中气体降低到 27，待重新平衡后，这两部分气体体积的比 VAVB为()A11 B23C34 D21自 主学习要 点 导 析第29页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【解析】对 A 部分气体有PAVATA PAVATA.对 B 部分气体有PBVBTB PBVBTB 因为 PAPB，PAPB，TATB，所以将式式得VAVBVATBVBTA.所以 VAVBVATAVBTB140023
17、0023.【答案】B【点悟】涉及两团气的问题出现时，明确其压强和体积，这些参量间的关系，结合理想气体的状态方程列方程求解是关键 自 主学习要 点 导 析第30页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向导悟 3 解决气缸类问题的一般思路(1)弄清题意，确定研究对象一般地说，研究对象分两类，一类是热学研究对象(一定质量的理想气体)，另一类是力学研究对象(气缸、活塞或某系统)(2)分析清楚题目所求的物理过程，热学研究对象的初、末状态及状态变化过程，依气体实验定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程(3)注意挖掘题目中的隐含条件，如
18、几何关系等，列出辅助方程(4)多个方程联立求解，对求解的结果，注意检验它们的合理性自 主学习要 点 导 析第31页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【例 4】如图 832，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞已知大活塞的质量为 m12.50 kg，横截面积为 S180.0 cm2；小活塞的质量为 m21.50 kg，横截面积为 S240.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为 l40.0 cm；汽缸外大气的压强为 p1.00105 Pa，温度为 T303 K初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为
19、 T1495 K现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小 g 取 10 m/s2，求自 主学习要 点 导 析第32页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向图 832(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强自 主学习要 点 导 析第33页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【解】(1)设初始时气体体积为 V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为 V2，温度为 T2.由题给条
20、件得 V1S2(ll2)S1(l2)V2S2l 在活塞缓慢下移的过程中，用 p1 表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得 S1(p1p)m1gm2gS2(p1p)故缸内气体的压强不变由盖吕萨克定律有 V1T1V2T2 联立式并代入题给数据得 T2330 K 自 主学习要 点 导 析第34页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为 p1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变设达到热平衡时被封闭气体的压强为 p，由查理定律，有pT p1T2 联立式并代入题给数据得 p1.01105 P
21、a 自 主学习要 点 导 析第35页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向探究导引探究 1 变质量问题【例 1】房间的容积为 20 m3，在温度为 7、大气压强为 9.8104 Pa 时，室内空气质量是 25 kg.当室温升高到 27，大气压强变为 1.0105 Pa 时，室内空气的质量是多少？自 主学习要 点 导 析第36页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【解】室内气体的温度、压强均发生了变化，原气体的体积不一定再是 20 m3，可能增大有气体流出，可能减小有气体流入，因此仍以原 25 kg 气体为研究
22、对象，通过计算才能确定 气体初态：p19.8104 Pa，V120 m3，T1280 K.末态：p21.0105 Pa，V2？，T2300 K.由状态方程：p1V1T1 p2V2T2，V2p1T2p2T1V19.8104300201.0105280 m3 21.0 m3.自 主学习要 点 导 析第37页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向因 V2V1，故有气体从房间内流出 房间内气体质量 m2V1V2m1202125 kg23.8 kg.本题还可用密度分式来解决 p11T1 p22T2，又 1m1V1 2m2V2，m22V1p2T1p1T2m1V1V
23、1p2T1p1T2m1 1.0105280259.8104300 kg23.8 kg.自 主学习要 点 导 析第38页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向针对训练 2 钢筒内装有 3 kg 气体，当温度为23 时，压强为 4 atm，如果用掉1 kg 气体后温度升高到 27，求筒内气体压强？解：以 2 kg 气体为研究对象，设钢筒容积为 V，初状态时：p14 atm，V123V，T1250 K；末状态时：V2V，T2300 K，由理想气体的状态方程p1V1T1 p2V2T2 得 p2p1V1T2V2T1 230043250 atm3.2 atm.自
24、主学习要 点 导 析第39页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向探究 2 理想气体状态方程状态变化的判断 1利用状态方程判定2举例子判定有时候通过举例子也不失是个解答问题的好方法3画状态方程 pV 图象画 pV 图象是解答这类问题的最常用的方法4利用状态方程图象转化若题目已知气体状态方程其他的图象，可以转化为pV 图象自 主学习要 点 导 析第40页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【例 2】(多选)一定质量的理想气体，处在某一状态，经下列过程后会回到原来的温度的是()A先保持压强不变而使它的体积膨胀，接
25、着保持体积不变而减小压强B先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀【分析】如果用理想气体的状态方程来判断，需要满足什么条件？自 主学习要 点 导 析第41页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【解析】解法 1：用状态方程判定 选项 A，先 p 不变 V 增大，则 T 升高；再 V 不变 p 减小，则 T 降低，可能实现回到初始温度选项 B，先 p 不变 V 减小，则 T 降低；再 V 不变 p 减小，则 T 又降低
26、，不可能实现回到初始温度选项 C，先 V 不变 p 增大，则 T 升高；再 p 不变 V 增大，则 T又升高，不可能实现回到初始温度选项 D，先 V 不变 p 减小，则 T 降低；再 p 不变 V增大，则 T 升高，可能实现回到初始温度 自 主学习要 点 导 析第42页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向解法 2：利用图象判定 图 833由于此题要经过一系列状态变化后回到初始温度，所以先在 pV 坐标中画出等温变化图线如图 833 所示，然后在图线上任选中间一点代表初始状态，根据各个选项中的过程画出图线从图线的发展趋势来看，有可能与原来的等温线相交说
27、明经过变化后可能回到原来的温度，可知选项 A、D 正确【答案】AD自 主学习要 点 导 析第43页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向针对训练 3(多选)对一定质量的理想气体，下述各种状态变化过程肯定不可能实现的是()A增大压强时，温度降低，体积增大B升高温度时，压强降低，体积缩小C降低温度时，压强降低，体积增大D降低温度时，压强增大，体积不变解析：由理想气体状态方程pVT C 可知，选项 A、B、D 不满足 答案：ABD自 主学习要 点 导 析第44页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向探究 3 实际应用
28、【例 3】某压缩式喷雾器储液桶的容量为 5.7103 m3.往桶里倒入 4.2103 m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出，如图 834 所示如果每次能打进 2.5104 m3 的空气，要使喷雾器内空气的压强达到 4 atm，应打气几次？这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？(设大气压强为 1 atm)图 834自 主学习要 点 导 析第45页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向【解】药桶中空气的体积为 V，打气 N 次后，喷雾器中的空气压强达到 4 atm，打入的气体在 1 atm 的体积为 V，根据理想气体状态方程列式即可求解；当空气
29、完全充满药桶后，如果空气压强仍然大于大气压强，则药液可以全部喷出 初始状态：空气体积 V(5.71034.2103)m31.5103(m3)，压强为 p0 根据理想气体状态方程 p0Vp0V4p0V，其中 VN2.5104 m3 代入数据后得 N31.51032.5104 18 即需要打气 18 次 自 主学习要 点 导 析第46页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向当药桶中的空气完全充满药桶后，如果空气压强仍然大于大气压，则药液可以全部喷出 温度不变，根据玻意耳定律 p1V1p2V2 得：4p0Vp5.7103，解得 p1.053p0p0 因此药液可以全部喷出 自 主学习要 点 导 析第47页同步导练/RJ选修3-3 物理 经典品质/超越梦想 方 法 导 学目 标 导 向温示提馨课时作业8（点击进入）word板块
