（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册　2.3 气体的等压变化和等容变化-学案.docx

1、气体的等压变化和等容变化气体的等压变化和等容变化 【学习目标】【学习目标】 一、知识与技能一、知识与技能 1知道什么是气体的等容变化过程；掌握查理定律的内容；理解 p-T 图象的物理 意义；知道查理定律的适用条件。 2知道什么是气体的等压变化过程；掌握盖-吕萨克定律的内容、数学表达式；理 解 V-T 图象的物理意义。 3知道什么是理想气体，理解理想气体的状态方程。 4会用气体动理论的知识解释气体实验定律。 二二、过程与方法过程与方法 根据查理定律和盖-吕萨克定律的内容理解 p-T 图象和 V-T 图象的物理意义。 三、情感、态度与价值观三、情感、态度与价值观 1培养运用图象这种数学语言表达物理

2、规律的能力。 2领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值观。 【学习重点】【学习重点】 1查理定律的内容、数学表达式及适用条件。 2盖-吕萨克定律的内容、数学表达式及适用条件。 【学习难点】【学习难点】 对 p-T 图象和 V-T 图象的物理意义的理解。 【学习过程】【学习过程】 一、温故知新一、温故知新 玻意耳定律： _。 即_或_。 二、二、新知新知学习学习 （一）气体的等容变化和等压变化 1概念： （1）等容变化：_叫等容变化。 （2）等压变化：_叫等压变化。 2盖-吕萨克定律 （1）内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，_。 （2）公式：_或_ 点拨： 成立条件：气体质量_，压强

3、_。 一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体 积是相同的。 C 与气体的种类、质量和压强有关。 3 等压线： _。 思考：斜率反应什么？ 4一定质量气体的等压线的物理意义 图线上每一个点表示气体一个确定的_，同一根等 压线上各状态的_相同。 不同压强下的等压线，斜率越大，压强_，如图所 示。 体积与热力学温度成正比可以表示为另外形式： _或_ 总结盖-吕萨克定律： （1）盖-吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖-吕萨克通过实验发现的。 （2）适用条件：气体质量一定，压强不变。 （3）气体的种类、质量、压强有关。 （4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）

4、相同的温度，增加（或减 小）的体积是相同的。 （5）解题时前后两状态的体积单位要统一。 例题 1：如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为 h 的水 银柱，中间封有一段空气，则（ACD） A弯管左管内外水银面的高度差为 h B若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大 C若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升 D若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升 5查理定律 （1）内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，_。 （2）公式：_或_。 点拨： 成立条件：气体_一定，_不变。 一定质量的气体在等容变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的压 强是相同的，即_

5、=_。 C 与气体的种类、质量和体积有关。 6等容线：_。 思考：斜率反应什么？ 7一定质量气体的等容线的物理意义 图线上每一个点表示气体一个确定的_，同一根等容线上各状态的 _相同。 不同体积下的等容线，斜率越大，体积越_，如图所示。 压强与热力学温度成正比可以表示为另外形式： _或_ 总结查理定律： （1）查理定律是实验定律，由法国科学家查理通过实验发现的。 （2）适用条件：气体质量一定，体积不变。 （3）气体的种类、质量、体积有关。 （4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低）相同的温度，所增加（或减小） 的压强是相同的。 （5）解题时前后两状态压强的单位要统一。 例题 2： 汽车行驶时

6、轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故， 太低又会造成耗油量上升。 已知某型号轮胎能在-4090正常工作， 为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压 不超过 3.5atm，最低胎压不低于 1.6atm，那么，在 t20时给该轮胎充气，充气后的 胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变） 。 对三个定律的总结： 玻意耳定律：pV=C1 气体实验定律査理定律：p/T=C2 盖-吕萨克定律：V/T=C3 强调： 这些定律都是在压强_、 温度_的条件下总结出来的。 （二）理想气体 1理想气体：_。 2理想气体的特点 （1）理想气体是不存在的，是_。 （2）在温度_，压强_时实际气体都可看成是理想气体。 （3）

7、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身 没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。 （4）从能量上说：理想气体的微观本质是忽略了分子力，没有分子势能，理想气 体的内能只有分子动能。 一定质量的理想气体的内能仅由_决定，与气体的_无关。 3理想气体的状态方程 一定质量的理想气体，由初状态变化到末状态时，两个状态的状态参量之间的关系 为：_ 当温度 T 保持不变：_ 方程具有普遍性当体积 V 保持不变：_ 当压强 p 保持不变：_ 例题 3：关于理想气体的性质，下列说法中正确的是（ABC） A理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在 B理想气体的存在是一种人

8、为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高 D氦是液化温度最低的气体，任何情况下均可视为理想气体 例题 4：如图所示，一定质量的某种理想气体从 A 到 B 经历了一个等温过程，从 B 到 C 经历了一个等容过程，分别用 pA、VA、TA和 pB、VB、TB以及 pC、VC、TC表示气 体在 A、B、C 三个状态的状态参量，那么 A、C 状态的状态参量间有何关系呢？ 例题 5：一定质量的理想气体，处于某一状态，经过下列哪个过程后会回到原来的 温度（AD） A先保持压强不变而使它的体积膨胀，接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

9、，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 （三）气体实验定律的微观解释 1玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变，体积减小 时，_增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压 强增大。 2盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，只有气体 的体积同时增大，使_减小，才能保持压强不变。 3 查理定律的微观解释： 一定质量的某种理想气体， 体积保持不变时， _ 保持不变。在这种情况下，温度升高时，气体的压强增大。 【练习巩固练习巩固】

10、 1一定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是（） A温度升高，压强增大 B温度升高，压强减小 C温度不变，压强增大 D温度不变，压强减小 答案：A 2图表示 0.2mol 的某种气体的压强与温度的关系图象，图中 p0为标准大气压，问 气体在 B 状态时的体积多大？ 答案：5.6L 3在图所示的气缸中封闭着温度为 100的空气，一重物用绳索经滑轮与缸中活 塞相连接，重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为 10cm，如果缸内空 气变为 0，问： 重物是上升还是下降？ 这时重物将从原处移动多少厘米？ （设活塞与气缸壁间无摩擦） 答案：重物上升 2.6cm 4对于一定质量的理想气体，下列状态变化中可能的是（） A使气体体积增加而同时温度降低 B使气体温度升高，体积不变、压强减小 C使气体温度不变，而压强、体积同时增大 D使气体温度升高，压强减小，体积减小 答案：A