山东省威海二中高中物理 气体的等容变化和等压变化导学案 新人教版选修3-3

第二节 气体的等容变化和等压变化课标：通过实验，了解气体实验定律，知道理想气体模型。用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律。学习目标： 1. 能说出什么是等压变化和等容变化。2. 能记住查理定律和盖-吕萨克定律的内容和表达式。3. 能说出并理解P-T图象和V-T图象及其物理意义。4. 能够利用查理定律和盖-吕萨克定律处理有关的气体问题。学习重点：1. 查理定律、盖-吕萨克定律的内容及其表达式。2. 等压线和等容线。学习难点：P-T图象和V-T图象的理解课程导学预习：1.玻意耳定律的内容是什么？用公式如何表示？2.应用玻意耳定律求解问题的基本思路是什么？PT23.如图所示是一定质量的气体在不同温度下的等温线，哪条等T1V温线表示的温度比较高？一、 气体的等容变化思考：玻意耳定律揭示的是气体的等温变化，那么什么是气体的等容变化？猜想一下气体的等容变化中气体的压强随温度做怎样的变化呢？1. 查理定律：PO T/K 273.15 AB探究：法国科学家查理在分析了实验事实后发现，当气体的体积一定时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系，如图所示：POt/0CAB讨论：从图象可以看出，在等容变化过程中，压强P与摄氏温度t不是一次函数关系，不过原点，如何来进行修正？证明：通过大量的“温度不太低，压强不太大”的不同气体做等容变化的实验数据进行分析得出，坐标原点的温度就是热力学温度的零度。内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P与热力学温度T成正比。公式：P=CT 或 = C (C是比例常数) 或= 或 = 适用条件：气体质量一定，体积不变压强不太大，温度不太低2. 等容线：由查理定律的内容可知，一定质量的气体，在等容变化过程中，气体的压强P和热力学温度T的图线是过坐标原点的倾斜直线，如图所示： T/KPOV1V2t/0cP-273.15V1V2思考：一定质量的气体，不同的体积对应不同的等容线，在图示的两条等容线中，哪一条的体积大？如何判断？二、 气体的等压变化1. 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，其体积V与热力学温度T成正比。（2）公式：V=CT 或= 或=(3)适用条件：气体质量一定，压强不变；压强不太大，温度不太低2.等压线：一定质量的气体，在等压变化过程中，气体的体积V与热力学温度T的图线是一条过原点的倾斜直线，如图所示： T/KVOP1P2t/0cV-273.15P1P2思考:图中所示为一定质量的气体不同的等压线，哪一条表示的压强高一些？为什么？例题1：在一端封闭的均匀细玻璃管里，有一段被水银封闭的空气柱，当管口开口向上放置时，空气柱长度为5cm，水银长25cm,气柱温度为70C,大气压强为76cmHg,当空气温度上升到270C时，为保持空气柱长度不变，应向管内再注入多高的水银柱？例题2：如图所示，某种气体在状态A时压强为2105Pa，体积为1m3,温度为200K。 （1）它在等温过程中由状态A变为状态B，状态B的体积为2m3,求状态B的压强。 （2）随后，又由状态B在等容过程中变为状态C，状态C的温度为300K，求状态C的压强。 A B C练习：（1）分别用三个坐标系把以上例题2中的气体由A至B和由B至C的变化过程用图象表示出来，并在表示A、B、C三个状态的点旁标明A、B、C三个字母。（2）每一个坐标系描述的都是两个状态参量间的关系，它能体现出第三个参量的大小吗？120V/m312P/105Pa2004000T/K12P/105Pa2004000T/K12V/m3课堂小结：自我检测：1描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是图中的()2如图所示，在一只烧瓶上连一根玻璃管，把它跟一个水银压强计连在一起，烧瓶里封闭着一定质量的气体，开始时水银压强计U形管两端水银面一样高下列情况下，为使U形管两端水银面一样高，管A的移动方向是()A如果把烧瓶浸在热水中，应把A向下移B如果把烧瓶浸在热水中，应把A向上移C如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向下移D如果把烧瓶浸在冷水中，应把A向上移3.(2011临沂联考)如图所示，两端开口的U形管，右侧直