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文本内容:
气体的等压变化和等容变化【学习目标】
一、知识与技能.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.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.知道什么是理想气体,理解理想气体的状态方程.会用气体动理论的知识解释气体实验定律
二、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.培养运用图象这种数学语言表达物理规律的能力.领悟物理探索的基本思路,培养科学的价值观【学习重点】.查理定律的内容、数学表达式及适用条件.盖-吕萨克定律的内容、数学表达式及适用条件【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】
一、温故知新玻意耳定律:O即或O
二、新知学习一气体的等容变化和等压变化.概念1等容变化叫等容变化2等压变化叫等压变化.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,O
(2)公式或点拨
①成立条件气体质量,压强
②一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
③C与气体的种类、质量和压强有关.等压线:o思考斜率反应什么?.一定质量气体的等压线的物理意义
①图线上每一个点表示气体一个确定的—压线上各状态的相同
②不同压强下的等压线,斜率越大,压强ZjSO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)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hB.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.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,O
(2)公式或o点拨
①成立条件气体一定,不变
②一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=0
③C与气体的种类、质量和体积有关.等容线o思考斜率反应什么?.一定质量气体的等容线的物理意义
①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
②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-40℃〜90C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t=20C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=Ci气体实验定律查理定律p/T=C2I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.理想气体O.理想气体的特点
(1)理想气体是不存在的,是0
(2)在温度压强时实际气体都可看成是理想气体
(3)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.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J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.氮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,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.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.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.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】
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.图表示
0.2mol的某种气体的压强与温度的关系图象,图中po为标准大气压,问气体在B状态时的体积多大?答案.在图所示的气缸中封闭着温度为100C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
①重物是上升还是下降?
②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
①重物上升
②.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.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。