高中物理新教材同步課件選修第三冊(cè)高中物理新教材特點(diǎn)分析（一）趣味性強(qiáng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 在新時(shí)代教育制度的改革深化下，學(xué)生對(duì)于物理課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣可以帶動(dòng)學(xué)生不斷地進(jìn)行探究。物理課程教學(xué)引入趣味性較高的新教材內(nèi)容，充實(shí)物理課堂，引入信息技術(shù)，利用多媒體等新時(shí)代信息化的教學(xué)手段，利用更加直觀、動(dòng)態(tài)化的、可觀察的教學(xué)手段，向?qū)W生們展示物理教學(xué)課程當(dāng)中那些抽象的知識(shí)點(diǎn)，不斷地吸引學(xué)生們的好奇心與興趣力，讓學(xué)生在物理課堂上能夠充分感受到物理的魅力所在。（二）實(shí)踐性高，高效落實(shí)理論學(xué)習(xí) 在現(xiàn)代化教育課程的背景之下，新課程改革理念越來(lái)越融入生活與學(xué)習(xí)的方方面面，新教材逐步的顯現(xiàn)出強(qiáng)大影響力。（三）靈活性強(qiáng)，助力課程目標(biāo)達(dá)成 隨著教育制度體系的改革，通過(guò)新時(shí)代新教材內(nèi)容的融入，教師不斷地革新教學(xué)手段，整合線上以及線下的教育資源內(nèi)容，可以為物理課堂增添新的活力與生機(jī)。第二章BIANZHILIANGWENTI　LIXIANGQITIDETUXIANGWENTI專題強(qiáng)化　變質(zhì)量問(wèn)題　理想氣體的圖像問(wèn)題探究重點(diǎn) 提升素養(yǎng) / 專題強(qiáng)化練 1.會(huì)巧妙地選擇研究對(duì)象，使變質(zhì)量氣體問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量的氣 體問(wèn)題.2.會(huì)利用圖像對(duì)氣體狀態(tài)、狀態(tài)變化及規(guī)律進(jìn)行分析，并應(yīng)用于 解決氣體狀態(tài)變化問(wèn)題.學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引探究重點(diǎn)　提升素養(yǎng)Part　1一、變質(zhì)量問(wèn)題分析氣體的變質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)巧妙選擇合適的研究對(duì)象，將變質(zhì)量轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題，然后用氣體實(shí)驗(yàn)定律或理想氣體狀態(tài)方程求解.(1)打氣問(wèn)題向球、輪胎中充氣是一個(gè)典型的氣體變質(zhì)量的問(wèn)題.只要選擇球、輪胎內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對(duì)象，就可以把充氣過(guò)程中的氣體質(zhì)量變化的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問(wèn)題.(2)抽氣問(wèn)題從容器內(nèi)抽氣的過(guò)程中，容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小，這屬于變質(zhì)量問(wèn)題.分析時(shí)，將每次抽氣過(guò)程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對(duì)象，質(zhì)量不變，故抽氣過(guò)程可看作是膨脹的過(guò)程.　用打氣筒將壓強(qiáng)為1 atm的空氣打進(jìn)自行車輪胎內(nèi)，如果打氣筒容積ΔV＝500 cm3，輪胎容積V＝3 L，原來(lái)壓強(qiáng)p＝1.5 atm.現(xiàn)要使輪胎內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)閜′＝4 atm，若用這個(gè)打氣筒給自行車輪胎打氣，則要打氣次數(shù)為(設(shè)打氣過(guò)程中空氣的溫度不變)A.10 　　　　　B.15 　　　　　C.20 　　　　　D.25例1√方法一　設(shè)打氣筒每次打入p0＝1 atm，ΔV＝500 cm3的氣體，相當(dāng)于壓強(qiáng)為p＝1.5 atm的氣體體積為ΔV′，由玻意耳定律得：p0ΔV＝pΔV′ 　 ①打氣次數(shù)為n，則p(V＋nΔV′)＝p′V ②聯(lián)立①②解得：n＝15.方法二　溫度不變，由玻意耳定律的分態(tài)氣態(tài)方程得pV＋np0ΔV＝p′V，代入數(shù)據(jù)解得n＝15.　(2021·江西豐城九中高二月考)一個(gè)容積為2V0的鋼瓶中，裝有壓強(qiáng)為p0的氧氣.在恒溫狀態(tài)下用容積V0的抽氣筒抽氣，則抽氣4次后鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為例2√鋼瓶的容積為2V0，抽氣筒容積為V0，最初鋼瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)為p0，抽氣過(guò)程氣體溫度不變，由玻意耳定律，第一次抽氣有p0·2V0＝p1V0 ＋p1·2V0第二次抽氣有p1·2V0＝p2V0 ＋p2·2V0第三次抽氣有p2·2V0＝p3V0 ＋p3·2V0第四次抽氣有p3·2V0＝p4V0 ＋p4·2V0經(jīng)過(guò)計(jì)算有p4＝　 .在分析和求解氣體質(zhì)量變化的問(wèn)題時(shí)，首先要將質(zhì)量變化的問(wèn)題變成質(zhì)量不變的問(wèn)題，否則不能應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律.如漏氣問(wèn)題，不管是等溫漏氣、等容漏氣，還是等壓漏氣，都要將漏掉的氣體“收”回來(lái).可以設(shè)想有一個(gè)“無(wú)形彈性袋”收回漏氣，且漏掉的氣體和容器中剩余氣體同溫、同壓，這樣就把變質(zhì)量問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量問(wèn)題，然后再應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律求解.方法總結(jié)大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa.某容器的容積為V0＝20 L，裝有壓強(qiáng)為p1＝2.0×106 Pa的理想氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)，等氣體達(dá)到新的平衡時(shí)，容器內(nèi)剩余的氣體質(zhì)量與原來(lái)氣體的質(zhì)量之比為A.1∶19 B.1∶20C.2∶39 D.1∶18√由玻意耳定律得p1V0＝p0V0＋p0V，因V0＝20 L，則V＝380 L，即容器中剩余20 L壓強(qiáng)為p0的氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為400 L，所以剩余氣體的質(zhì)量與原來(lái)氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比，即 ，B正確.二、理想氣體的圖像問(wèn)題　使一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)按圖甲中箭頭所示的順序變化，圖中BC段是以縱軸和橫軸為漸近線的雙曲線的一部分.(1)已知?dú)怏w在狀態(tài)A的溫度TA＝300 K，求氣體在狀態(tài)B、C和D的溫度各是多少？例3答案　600 K　600 K　300 K　從p－V圖像中可以直觀地看出，氣體在A、B、C、D各狀態(tài)下壓強(qiáng)和體積分別為pA＝4 atm，pB＝4 atm，pC＝2 atm，pD＝2 atm，VA＝10 L，VC＝40 L，VD＝20 L.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程由題意知B到C是等溫變化，所以TB＝TC＝600 K.(2)將上述狀態(tài)變化過(guò)程在圖乙中畫(huà)成用體積V和熱力學(xué)溫度T表示的圖線(圖中要標(biāo)明A、B、C、D四點(diǎn)，并且要畫(huà)箭頭表示變化的方向)，說(shuō)明每段圖線各表示什么過(guò)程. 答案　見(jiàn)解析因由狀態(tài)B到狀態(tài)C為等溫變化，由玻意耳定律有pBVB＝pCVC，得在V－T圖像上狀態(tài)變化過(guò)程的圖線由A、B、C、D各狀態(tài)依次連接(如圖)，AB是等壓膨脹過(guò)程，BC是等溫膨脹過(guò)程，CD是等壓壓縮過(guò)程.　(多選)一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程的p－V圖像如圖所示，其中A是初狀態(tài)，B、C是中間狀態(tài)，A→B是等溫變化，如將上述變化過(guò)程改用p－T圖像和V－T圖像表示，則下列圖像可能正確的是例4√√A到B是等溫變化，氣體體積變大，壓強(qiáng)p變小，B到C是等容變化，在p－T圖像上為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜的直線；C到A是等壓變化，氣體體積減小，根據(jù)蓋－呂薩克定律知溫度降低，故A錯(cuò)誤，B正確；返回A到B是等溫變化，氣體體積變大，B到C是等容變化，壓強(qiáng)變大，根據(jù)查理定律，溫度升高；C到A是等壓變化，氣體體積變小，在V－T圖像中為過(guò)原點(diǎn)的一條傾斜的直線，故C錯(cuò)誤，D正確.專題強(qiáng)化練Part　2考點(diǎn)一　變質(zhì)量問(wèn)題1.空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0 atm的空氣6.0 L，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L.設(shè)充氣過(guò)程為等溫過(guò)程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為A.2.5 atm 　　　　B.2.0 atm 　　　　C.1.5 atm 　　　　D.1.0 atm12345678910√取全部氣體為研究對(duì)象，由p1(V1＋V2)＝pV1得p＝2.5 atm，故A正確.112.容積為20 L的鋼瓶充滿氧氣后，壓強(qiáng)為150 atm，打開(kāi)鋼瓶的閥門(mén)讓氧氣同時(shí)分裝到容積為5 L的小瓶中，若小瓶原來(lái)是抽空的，小瓶中充氣后壓強(qiáng)為10 atm，分裝過(guò)程中無(wú)漏氣，且溫度不變，那么最多能分裝A.4瓶 　　　　　B.50瓶 　　　　　C.56瓶 　　　　　D.60瓶12345678910√取全部氣體為研究對(duì)象，根據(jù)玻意耳定律：p0V0＝p′(V0＋nV1)故選C.113.一個(gè)瓶子里裝有空氣，瓶上有一個(gè)小孔跟外面大氣相通，原來(lái)瓶里氣體的溫度是7 ℃，如果把它加熱到47 ℃，瓶里留下的空氣的質(zhì)量是原來(lái)質(zhì)量的12345678910√11取原來(lái)瓶中氣體為研究對(duì)象，初態(tài)V1＝V，T1＝280 K末態(tài)V2＝V＋ΔV，T2＝320 K1234567891011考點(diǎn)二　圖像問(wèn)題4.(多選)如圖所示，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在固定的導(dǎo)熱汽缸中，用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢向右移動(dòng)，氣體由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②.如果環(huán)境保持恒溫，分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度.氣體從狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，此過(guò)程可用下圖中哪幾個(gè)圖像表示12345678910√√11由題意知，氣體由狀態(tài)①到狀態(tài)②的過(guò)程中，溫度不變，體積增大，根據(jù)?。紺可知壓強(qiáng)將減小.對(duì)A圖像進(jìn)行分析，p－V圖像是雙曲線，即等溫線，且由狀態(tài)12345678910態(tài)①到狀態(tài)②，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，故A項(xiàng)正確；對(duì)B圖像進(jìn)行分析，p－V圖像是直線，氣體溫度會(huì)發(fā)生變化，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)C圖像進(jìn)行分析，可知?dú)怏w溫度不變，但體積減小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)D圖像進(jìn)行分析，可知?dú)怏w溫度不變，壓強(qiáng)減小，故體積增大，故D項(xiàng)正確.115.(2021·北京市西城區(qū)高二期末)如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的體積與熱力學(xué)溫度關(guān)系的V－T圖像.則下列關(guān)于此過(guò)程的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度關(guān)系的p－T圖像正確的是12345678910√11由V－T圖像可知，從A到B體積不變，溫度升高，壓強(qiáng)變大；從B到C，溫度不變，體積減小，壓強(qiáng)變大；在p－T圖像中，過(guò)原點(diǎn)的直線為等容線，則結(jié)合給定的四個(gè)p－T圖像可知，只有D符合.12345678910116.(2021·吉林江城中學(xué)高二期中)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程，如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是A.a→b過(guò)程中，氣體體積減小，壓強(qiáng)減小B.b→c過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大C.c→a過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積減小D.c→a過(guò)程中，氣體內(nèi)能增大，體積不變12345678910√11a→b過(guò)程中，溫度不變，壓強(qiáng)減小，根據(jù)pV＝C可知體積變大，A錯(cuò)誤；b→c過(guò)程中，壓強(qiáng)不變，溫度降低，根據(jù) ＝C可知體積減小，B錯(cuò)誤；12345678910c→a過(guò)程中，圖像為過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，所以體積不變，溫度升高，壓強(qiáng)增大，內(nèi)能增大，C錯(cuò)誤，D正確.11A.2 　　　　　　B.3 　　　　　　C.4 　　　　　　 D.5√1234567891011設(shè)玻璃瓶的容積是V，抽氣機(jī)的容積是V0，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可得12345678910由玻意耳定律可得：118.氧氣瓶的容積是40 L，瓶?jī)?nèi)氧氣的壓強(qiáng)是130 atm，規(guī)定瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)降到10 atm時(shí)就要重新充氧.有一個(gè)車間，每天需要用1 atm的氧氣400 L，一瓶氧氣能用幾天？(假定溫度不變，氧氣可視為理想氣體)12345678910答案　1211用如圖所示的方框圖表示思路.12345678910以氧氣瓶?jī)?nèi)的氣體為研究對(duì)象，氣體發(fā)生等溫變化，由V1→V2，由玻意耳定律可得p1V1＝p2V2，由(V2－V1)→V3，由玻意耳定律可得p2(V2－V1)＝p3V3，119.(2021·吉化第一高級(jí)中學(xué)高二月考)如圖甲所示是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V－T圖像，已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5×105 Pa.(1)根據(jù)圖像提供的信息計(jì)算圖甲中TA對(duì)應(yīng)的溫度值；12345678910答案　200 K　11由題圖甲所示圖像可知，A與B的連線所在的直線過(guò)原點(diǎn)O，所以A→B是一個(gè)等壓過(guò)程，即pA＝pB＝1.5×105 Pa由題圖甲可知，VA＝0.4 m3，VB＝VC＝0.6 m3，TB＝300 K，TC＝400 K，從A到B過(guò)程，由蓋—呂薩克定律得12345678910解得TA＝200 K.11(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中作出該氣體由狀態(tài)A經(jīng)過(guò)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p－T圖像，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C，如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程.12345678910答案　見(jiàn)解析從B到C為等容過(guò)程，由查理定律得解得pC＝2×105 Pa，氣體狀態(tài)變化的p－T圖像如圖所示11中氣體溫度沒(méi)有變化，忽略排液管中的液體體積及罐中排液管液柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，已知外界大氣壓強(qiáng)為p0，密封氣體可當(dāng)視為理想氣體.試求：1234567891010.(2021·廣東高二期末)新冠疫情爆發(fā)以來(lái)，為了防止疫情的傳播，我們經(jīng)常會(huì)看到防疫人員身背噴霧器，在公共場(chǎng)所噴灑藥液進(jìn)行消毒的工作.如圖所示是常用的一種便攜式噴霧器，已知其儲(chǔ)液罐的總?cè)莘e為V，現(xiàn)裝入0.8V的藥液后并蓋好注液口密封蓋，然后通過(guò)打氣筒向罐中打氣，每次均能把 的外界的空氣打進(jìn)罐中，設(shè)打氣過(guò)程1112345678910(1)不噴藥液時(shí)，要使儲(chǔ)液罐中的氣體壓強(qiáng)達(dá)到3p0，則打氣筒打氣的次數(shù)是多少；答案　10次　1112345678910設(shè)打氣次數(shù)為N，以壓強(qiáng)為3p0時(shí)罐中氣體為研究對(duì)象， 初態(tài)p1＝p0，V1＝0.2V＋N×末態(tài)p2＝3p0，V2＝0.2V氣體發(fā)生等溫變化，有p1V1＝p2V2，解得N＝10(次)1112345678910(2)要使多次打氣后，打開(kāi)開(kāi)關(guān)就能夠連續(xù)的把罐中藥液噴完，那么需要打氣至少多少次.答案　20次1112345678910設(shè)能夠一次連續(xù)噴完藥液需要打氣次數(shù)為N′，對(duì)罐中氣體，初態(tài)p1＝p0，V1＝0.2V＋N′×末態(tài)p3＝p0，V3＝V氣體發(fā)生等溫變化，有p1V1＝p3V3，解得N′＝20(次).111234567891011.(2019·全國(guó)卷Ⅰ)熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中.該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對(duì)放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能.一臺(tái)熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13 m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中.已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2 m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106 Pa；室溫溫度為27 ℃.氬氣可視為理想氣體.(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；答案　3.2×107 Pa　11設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為V0，壓強(qiáng)為p0；使用后瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為p1.假設(shè)體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體壓強(qiáng)變?yōu)閜1時(shí)，其體積膨脹為V1.由玻意耳定律得：p0V0＝p1V1 ①被壓入爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為：V1′＝V1－V0 ②設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)為p2，體積為V2，由玻意耳定律：p2V2＝10p1V1′ ③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得：p2＝3.2×107 Pa ④123456789101112345678910(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1 227 ℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng).答案　1.6×108 Pa設(shè)加熱前爐腔的溫度為T(mén)0，加熱后爐腔的溫度為T(mén)1，氣體壓強(qiáng)為p3，由查理定律得： ⑤聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得：p3＝1.6×108 Pa.11返回

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