新教材2023_2024学年高中物理第2章气体固体和液体本章整合课件新人教版选择性必修第三册

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第二章本章整合核心知识·整合构建专项提升·综合突破目录索引 核心知识·整合构建气体、固体和液体 温度 273.15m、T一定 　pV=C m、P一定 m、V一定 m一定 几何形状熔点各向异性无有各向同性　周期性外形没有各向同性　专项提升·综合突破突破点一　气体实验定律和理想气体的状态方程的综合应用1.理想气体的状态方程与气体实验定律 2.玻璃管液封模型求液柱封闭的气体压强时,一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程,要注意:(1)液体因重力产生的压强大小为p=ρgh(其中h为液面的竖直高度)。(2)不要漏掉大气压强,同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力。(3)有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体,同种液体在同一水平面上各处压强相等。3.解决汽缸类问题的一般思路(1)弄清题意,确定研究对象。一般来说,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(汽缸、活塞或某系统)。(2)分析清楚题目所述的物理过程,对热学研究对象要分析清楚初、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,如几何关系等,列出辅助方程。(4)多个方程联立求解。对求得的结果注意检验它们的合理性。【例1】 (2023山东聊城高二期末)如图所示,一个导热性能良好、质量为2 kg的汽缸开口向下用轻绳悬吊在天花板上,用厚度不计、横截面积为S=10 cm2的密封良好的活塞封闭缸中的气体,活塞的质量为1 kg,此时活塞离缸底的距离为20 cm,轻弹簧一端连接在活塞上,另一端固定在地面上,轻弹簧处于竖直状态,此时弹簧的压缩量为1 cm,弹簧的劲度系数为k=10 N/cm,外界大气压恒为p0=1.0×105 Pa。环境温度为300 K,忽略一切摩擦,重力加速度取10 m/s2。(1)要使弹簧处于原长,需要将环境温度降为多少?(2)要使轻绳的拉力刚好为零,需要将环境温度升高为多少?答案 (1)256.5 K　(2)396 K 解析 (1)设开始时汽缸内气体压强为p1,对活塞进行受力分析,根据力的平衡有p1S+mg=p0S+kx1代入数据解得p1=1×105 Pa设弹簧处于原长时,缸内气体压强为p2,对活塞进行受力分析,根据力的平衡有p2S+mg=p0S解得p2=0.9×105 Pa又L1=20 cm,L2=L1-x1=19 cm解得T2=256.5 K。 (2)当轻绳的拉力刚好为零时,设弹簧的压缩量为x2,对汽缸和活塞整体进行受力分析,根据力的平衡有kx2=mg+m'g解得x2=3 cm设缸内气体压强为p3,对汽缸进行受力分析,根据力的平衡有p3S=m'g+p0S解得p3=1.2×105 Pa又L3=L1+x2-x1=22 cm解得T3=396 K。 突破点二　气体状态变化的图像问题1.一定质量的气体不同图像的比较 2.一般状态变化图像的处理方法化“一般”为“特殊”,如图是一定质量的某种气体的状态变化过程A→B→C→A。在V-T图线上,等压线是一簇延长线过原点的直线,过A、B、C三点作三条等压线分别表示三个等压过程,pA'