内能和气体.doc

打造课外辅导第一品牌尚师教育教师教案课题内能和气体性质授课时间年 月 日 星期 _ _时_分-_时_分教师学生年级学科作业完成情况教学内容内能和气体性质教学目标1分子动理论的三个基本内容 2气体的性质教学重点气体的性质及图像特点教学难点内能的理解新课内容一、分子动理论的三个基本内容a.物质是由大量分子组成的。油膜法测定分子直径：先测出纯油酸体积V，再测出它在水面散开面积S，则单分子油膜的厚度即为分子直径：d=V/S 分子直径大小的计算题：会利用公式计算一个分子的质量，体积。b.分子永不停息的作无规则运动，且跟温度有关，所以把分子的运动叫热运动。扩散现象说明：墨水的扩散实际上是墨水微粒在水中被水分子撞击而运动的结果，反映了液体分子在作永不停息的无规则运动。温度越高，分子运动越激烈，被撞击的墨水微粒扩散越快。 布朗运动说明：（布朗运动中的花粉微粒不是分子）布朗运动是液体分子对小颗粒碰撞时冲力不平衡引起的，间接反映了液体内部分子运动的无规则性。颗粒越小，不平衡性表现越明显。温度越高，布朗运动越激烈，反映了液体分子热运动随温度升高而加剧。c.分子间存在相互作用力。引力和斥力总是同时存在，且都随分子间距的增大而减小。掌握分子力F和分子间距r的图象含义。理解分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增加。玻璃板实验和铅块实验：说明分子间存在引力。 固体和液体难压缩：说明分子间有斥力。 水和酒精混合，总体积小于两者原来体积之和：说明分子间有间隙。2.分子直径数量级10-10m，分子质量的数量级10-26kg（要会计算,不要背答案）。阿伏伽德罗常数是连接宏观与微观的一个重要桥梁。3.物体的内能 （1）分子动能：做热运动的分子具有动能，在热现象的研究中，单个分子的动能是无研究意义的，重要的是分子热运动的平均动能。温度是物体分子热运动的平均动能的标志。 （2）分子势能：分子间具有由它们的相对位置决定的势能，叫做分子势能。分子势能随着物体的体积变化而变化。分子间的作用表现为引力时，分子势能随着分子间的距离增大而增大；分子间的作用表现为斥力时，分子势能随着分子间距离增大而减小。（类比：弹簧模型。） （3）物体的内能：物体里所有的分子的动能和势能的总和叫做物体的内能。任何物体都有内能，物体的内能跟物体的温度和体积有关。公式：物体的内能（分子平均动能+分子势能）*分子总数4.改变内能的两种方式（1）做功：本质是其他形式的能和内能之间的相互转化.（2）热传递：本质是物体间内能的转移。（3）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但有本质的区别。5. 能量转化和守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一物体转移到别的物体上。6.能源的分类：常规能源：石油，煤，天然气。新能源：太阳能，核能，地热能，风能，水能，潮汐能等。7.如何合理利用能源：1）节能 2）开发新能源二、气体的性质：气体的3个状态参量：体积、温度、压强。三个量中有两个发生了改变，或者三个都发生改变，我们就说气体的状态发生了改变。只有一个状态参量发生变化而其他两个状态参量都不变是不可能的。 气体的体积：是指充满的容器的容积。气体压强产生原因：大量气体分子频繁碰撞器壁产生的。气体作用在单位面积上的压力就是压强。 气体的温度是气体分子平均动能的量度。热力学温度T和摄氏温度t的关系：Tt+273;Tt；温度的国际单位是开尔文（K）。气体压强的计算：重点是直玻璃管，U形管，气缸活塞类三种模型。很重要。o等温变化规律玻意耳定律（英国）：一定质量的气体在温度不变时，压强与体积成反比。图像：如图。DIS实验：推拉活塞是应注意缓慢。各组同学实验的pv乘积不完全相同原因有：注射器中封闭的气体的质量不同。 分子动理论解释：玻意耳定律。o等容变化规律查理定律（法国）： 一定质量的气体在体积不变时，压强与热力学温度成正比。另一种表述（压强p与摄氏温度t的关系）：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每变化1，变化的压强等于0压强的1273。图像： l 对于p-t图像，知道图线反向延长与温度轴相交的含义：绝对零度，感悟外推方法的意义。l 会用分子动理论解释查理定律。l 为什么绝对零度不能达到？l 在温度接近绝对零度时，物质会出现许多奇异的特性，超导体就是在这个条件下发现的。o等压变化规律盖吕萨克定律（法国）：一定质量气体在压强不变时，体积与热力学温度成正比。另一种表述（体积V与摄氏温度t的关系）：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每变化1，变化的体积等于0体积的1273。图像：如图。气体实验定律：在压强不太大，温度不太低的条件下才成立。内能和气体性质一一、填空题1.在下面列举的物理量单位中,属国际单位制的单位是_,属国际单位制的基本单位是_.(填物理量单位前的符号)(摄氏度)；K(开尔文)；atm(标准大气压)；Pa(帕斯卡)；cmHg(厘米汞柱)；m3(立方米)；L(升)2.如图,在上端有活塞的厚玻璃管底部,放一小块硝化棉,用手很快地向下压缩,管内的棉花会燃烧,管内气体的内能将_；在这下压过程中,厚玻璃管中气体的体积减小,压强_,温度升高.3.图a为汞气压计,现u形管内液面高度差为h,汞的密度为,外界大气压强为P0,此时容器内待测气体的压强P为_；图b中,水平放置的气缸上有一质量为m1,底面积为S1的活塞,在活塞上方再放置一个质量为m2,底面积为S2的圆柱体金属块,若外界大气压强仍为P0,则气缸内气体的压强P为_4.如图,原来静止的质量为0.1kg的弹丸在A处被压缩的弹簧击出,弹丸离开弹簧瞬间的速度为lOm/s,则弹簧对弹丸做的功为_J.弹丸沿光滑竖直的轨道运动,在上升阶段_能部分转化为_能.最后弹丸经粗糙水平轨道并撞击陷入橡皮泥B中,在整个过程中,产生的内能为_J.5.已知外界大气压强为标准大气压,图A、B中斜线部分均为水银,h等于5cm.图C中活塞质量为5kg,面积为210-4m2,筒壁光滑.若封闭气体的压强分别用Pa、Pb、Pc表示,则PA=_cmHg,PB=_cmHg,Pc=_Pa6.如图所示,在球形烧瓶上连一根水平玻璃管,管中装有一小段水银柱把瓶中的气体和外界的大气隔开.将烧瓶从室温情况下浸入比室温稍低的冷水中,可以看到此时水平玻璃管中的水银柱将向_移动.在这个实验中,烧瓶中气体初、末状态参量的变化是：压强_温度_,体积_.7.有一个贮气钢瓶,贮有一定质量的气体开始时温度是27,当温度降低50时,其温度为_K,此时测得瓶内气体的压强为2.0105Pa,则开始时钢瓶内气体的压强为_Pa8.如图所示的Pv坐标中图线AB和BC,分别表示一定质量的理想气体从状态A到状态B,再从状态B到状态C的变化过程,其中气体在A、B、c三个状态时的温度分别为TA、TB和TC,则由图可知,TB=_TA,TC=_TA.二、选择题9.下列几种说法中正确的是()液体中悬浮微粒的布朗运动是作无规则运动的液体分子撞击微粒而引起的物体的温度越高,其分子的平均动能越大物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能只有传热才能改变物体的内能(A)和；(B)和； (C)和；(D)和.10.物体能够被压缩,但又不能无限地压缩,这表明分子间有间隙分子之间既有引力又有斥力分子之间有斥力分子在作无规则热运动其中正确的是()(A)和；(B)和；(C)和；(D)和.11-在研究一定质量气体的状态量的变化关系时,采用分别使其中一个量保持不变,用实验方法得出其他两个量之间的变化关系.这种研究方法属于()(A)观察法；(B)控制变量法；(C)类比法；(D)假设法.12 2.下面四个图中的管内水银柱长度均为L,则图中被封闭的空气柱的压强最大的是()13.关于热力学温标,下列说法中错误的是()、(A)热力学温标的零度用摄氏温度表示其数值为-273.15：(B)热力学温标每一开和摄氏温度每一度的温差相等：(C)绝对零度是低温的极限,实际上是不可能达到的；(D)随着技术的发展,绝对零度是可能达到的.14.关于查理定律下列说法中错误的是()(A)该定律适用于一定质量的气体的等容变化的过程：(B)气体的压强跟摄氏温度成正比：(C)气体的压强跟热力学温度成正比；(D)气体温度每升高1,增加的压强等于它在0时压强1273.15.如图所示,封闭着理想气体的气缸挂在弹簧秤下,弹簧秤的示数为F,已知气缸体的质量为M,活塞质量为m,横截面积为S,活塞与缸体间摩擦不计,外界大气压强P0,则缸内气体的压强为()(A)或；(B)或；(C)或；(D)或.16.下列各图中,p表示压强,v表示体积,T表示热力学温度,t表示摄氏温度,在图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是()(A)和；(B)和；(C)和；(D)和.17.如图所示,玻璃侧壁有三个木塞分别塞住A、B、C三个小孔,通过瓶口的软木塞有一根两端开口的管子,上端与大气连通,管中的液面B孔等高,瓶内的液面超过A孔的高度.下面叙述中不正确的是()(A)如果先拔去A孔木塞,水流不出,反而吸人空气；(B)如果先拔出B孔木塞,水流不出,也不吸人空气；(C)如果先拔出C孔木塞.水流出；(D)如果同时拔去A、B、C的木塞,情况照旧；A孔吸人空气；B孔没有水进出,也不吸人空气,C孔有水流出.三、作图题18.一定质量的某种气体当温度不变时其pV=2(atmL).试在图(1)的pv坐标和图(2)的坐标中作出该气体的等温图线.并标出气体在4atm时与4L时的状态A和状态B.四、实验题-19.(1)如图,用一个带有刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系,实验中要保持_参量不变；所研究的对象是_；它的体积可用_直接读出,它的压强是同图中_,_得到.(2)下表表格中记录了实验中5组数据,根据这些数据作出Pv图线.次数压强(KPa)体积(cm3)1101.5202107.5183123.5164139.0145161.512(3)实验过程中,下列哪些操作是错的()(A)推拉活塞时,动作要慢；(B)推拉活塞时,手不能握住注射器筒；(C)压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应立即重新接上,继续实验并记录数据；(D)活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气.五、计算题20.在托里拆利实验中,由于操作不慎,漏进了一些空气.当大气压强为75.0cm时,管内外水银面高度差为60.0cm,管内被封闭的空气柱长度是30.0cm,如图所示,问：(1)此时管内空气的压强为多少cmHg?(2)若将此装置移至高山上,温度不变,发现管内外水银面高度差变为54cm,则此时管内空气压强变为多少cmHg?山上的大气压强为多少cmHg(设管顶到槽内水银面的高度不变)?21.如图,固定的气缸内,可自由移动的活塞封闭了一定质量的空气,在温度为t1=27时,活塞位于a位置,被封闭空气的体积为v,当温度升高到t2时,活塞位于b位置,被封闭空气的体积为1.2v.已知大气压P0=1.0l05Pa,活塞的面积S=20cm2.试求：(1)温度t2；(2)若保持t2不变,用力缓慢地将活塞由位置b推回到原来的a位置,这时外力F的大小.22.压缩喷雾器结构如图所示,A筒内装药液6.0L,筒内部空气体积为1.5L,压强为latm,现关闭开关K,用打气筒B连续打气18次,每次能打入latm的空气0.25L,试求：(1)将连续打入的这些空气均压缩到A筒的上部后其压强变为多大?此时筒内药液上方空气实际的压强有多大?(2)打气后打开