学沪科版选修33 2.3查理定律、盖吕萨克定律 课件 （4）（35张）.ppt

2 3查理定律和盖 吕萨克定律 课标定位学习目标 1 理解查理定律和盖一吕萨克定律及其微观解释 并学会解决相关实际问题 2 理解p t图上等容变化的图线及其物理意义 知道p t图上不同体积的等容线 3 理解v t图上等压线变化的图线及其物理意义 知道v t图上不同压强的等压线 重点难点 查理定律和盖 吕萨克定律的应用 等容线 等压线的理解应用 核心要点突破 课堂互动讲练 知能优化训练 2 3查理定律和盖 吕萨克定律 课前自主学案 课前自主学案 一 探究等容过程的规律 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 压强p与热力学温度t成 比 2 公式 设一定质量的某种气体 由压强p1 温度t1的某一状态 保持体积不变的情况下变化到压强p2 温度t2的另一状态 则有 或者 正 3 气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程 叫做等容过程 表示该过程的p t图像称为 一定质量的气体的等容线是 一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图2 3 1所示 其体积的大小关系是 图2 3 1 等容线 v3 v2 v1 4 微观解释 一定质量的气体保持 不变时 分子的密度也保持不变 温度升高后 分子的 增加 根据压强产生的微观机理可知 气体的压强就会增大 二 探究等压过程的规律 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 体积v与热力学温度t成 比 体积 平均动能 正 3 气体在压强不变的情况下发生的状态变化过程 叫做等压过程 表示该变化过程的v t图像称为 一定质量的某种气体的等压线是 如图2 3 2所示 压强不变时体积与温度的关系图2 3 2 等压线 过原点的直线 4 微观解释 一定质量的气体温度 时 分子的平均动能增加 为了保持其 不变 必须相应地增大气体的 使分子的密度 升高 压强 体积 减小 思考感悟如图2 3 3所示 一种测温装置 玻璃泡a封有一定质量的空气 与a相连的b管插在水银槽中 管内外液面高度差h与温度成线性函数关系 然后 在细管上标上刻度就得到了一个温度计 b管中的气体体积与a泡的体积相比可忽略 你知道其中的道理吗 图2 3 3 提示 对一定质量的气体 在体积不变的情况下 当温度升高时 气体的压强会增大 当温度降低时 压强会减小 在这个温度计里 由于 b管中的体积与a泡中的体积相比可忽略 因此认为气体的体积不变 然后 利用温度与压强的函数关系 就可读出温度了 核心要点突破 2 等容过程的p t图像和p t图像 1 p t图像 一定质量的某种气体 在等容过程中 气体的压强p和热力学温度t的关系图线是过原点的倾斜直线 如图2 3 4甲所示 且v1 v2 即体积越大 斜率越小 图2 3 4 2 p t图像 一定质量的某种气体 在等容过程中 压强p与摄氏温度t是一次函数关系 不是简单的正比例关系 如图2 3 4乙所示 等容线是一条延长线通过横轴 273 15 的点的倾斜直线 且斜率越大 体积越小 图像纵轴的截距p0是气体在0 时的压强 注意 1 通过对一定质量某种气体等容变化的p t线 外推 所得到气体压强为零时对应的温度 273 15 称为热力学温标的零度 0k 这种获得热力学温度的方法称为 外推法 外推法 是科学研究的一种方法 外推 并不表示定律适用范围的扩展 2 等容线在p t图像中是一条经过原点的直线 而在p t图像中不过原点 其延长线与横轴的交点为 273 15 即时应用 即时突破 小试牛刀 1 对于一定质量的气体 在体积不变时 压强增大到原来的二倍 则气体温度的变化情况是 a 气体的摄氏温度升高到原来的二倍b 气体的热力学温度升高到原来的二倍c 气体的摄氏温度降为原来的一半d 气体的热力学温度降为原来的一半解析 选b 由查理定律可知 对一定质量的气体 在体积不变的情况下 压强和热力学温度成正比 2 等压过程的v t图像和v t图像 1 v t图像 一定质量的某种气体 在等压过程中 气体的体积v与热力学温度t的图线是过原点的倾斜直线 如图2 3 5甲所示 且p1 p2 即压强越大 斜率越小 图2 3 5 2 v t图像 一定质量的某种气体 在等压过程中 体积v与摄氏温度t是一次线性函数关系 不是简单的正比例关系 如图2 3 5乙所示 图像纵轴的截距v0是气体在0 时的体积 等压线是一条延长线通过横轴上 273 15 的点的倾斜直线 且斜率越大 压强越小 注意 等压变化中的v t图线是过原点的一条直线 而v t图线不过原点 其反向延长线与横轴的交点为 273 15 用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便 但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸 我们通常用的可乐易拉罐容积v 355ml 假设在室温 17 罐内装有0 9v的饮料 剩余空间充满co2气体 气体压强为1atm 若易拉罐承受的压强为1 2atm 则保存温度不能超过多少 课堂互动讲练 答案 75 方法总结 1 给出的温度是摄氏温度 必须换算为热力学温度 2 计算中压强的单位只要统一即可 没必要用国际单位 如图2 3 6所示 汽缸a中封闭有一定质量的气体 活塞b与a的接触是光滑且不漏气的 b上放一重物c b与c的总重为g 大气压为p0 当汽缸内气体温度是20 时 活塞与汽缸底部距离为h1 求当汽缸内气体温度是100 时 活塞与汽缸底部的距离是多少 图2 3 6 答案 1 3h1 方法总结 盖 吕萨克定律的应用中 应首先确定研究对象 找准系统初末状态参量 确定不变量 然后利用公式或分态式进行求解 如图2 3 7甲是一定质量的气体由状态a经过状态b变为状态c的v t图像 已知气体在状态a时的压强是1 5 105pa 图2 3 7 1 说出a b过程中压强变化的情形 并根据图像提供的信息 计算图中ta的温度值 2 请在图乙坐标系中 作出由状态a经过状态b变为状态c的p t图像 并在图线相应位置上标出字母a b c 如果需要计算才能确定有关坐标值 请写出计算过程 思路点拨 根据图像可知a b为等压过程 b c为等容过程 抓住