《气体的等容变化和等压变化》导学案3.doc

气体的等容变化和等压变化本节知识点1、 掌握查理定律及应用，理解P-T图象的意义。2、 掌握盖吕萨克定律及应用，理解图V-T象的意义。学习重点：1.对查理定律及盖吕萨克定律的理解，以及应用定律求解有关问题。 2.理解等容变化的P-T图象和等压变化的V-T图象的物理意义。学习难点：采用“控制变量法”研究气体状态参量之间的关系。考纲要求：知道气体的等容变化和等压变化情况，并能在相关问题中识别和直接使用。自主学习一、 气体的等容变化1、法国科学家查理在分析了实验事实后发现，一定质量的气体在体积不变时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系， 从图811甲可以看出，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 关系。但是，如果把图81甲直线AB延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点。建立新的坐标系（如图811乙所示），那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为 。可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是 。POPT/KOAABBt/0c273.15图81甲乙 2、查理定律的内容：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。OPTV1V2V3图82 3、公式： 、 、 。 4、气体在体积不变的情况下，发生的状态变化过程，叫做 过程。表示该过程的PT图象称为 。一定质量的气体的等容线是 线。一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如1图所示，其体积的大小关系是 。二、气体的等压变化 1、盖吕萨克定律内容：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。OVTP1P2P3图832、公式： 、 、 。3、气体在压强不变的情况下发生的状态变化的过程， 叫做 过程，表示变化过程的VT图象称为 。一定质量的某种气体的等压线是 线。图2中是一定质量的某种气体在不同压强下的几条等压线，其压强的大小关系是 。【合作探究】探究思考1：热水冰水混合物热水冰水混合物F 两个同样的玻璃瓶中装有干燥的空气，用涂有少量润滑油的橡皮塞盖住一个玻璃瓶的瓶口，把一个玻璃瓶放入热水中，把另一个玻璃瓶放入冰水混合物中会观察到什么现象？ 冰水混合物探究思考2：两个相同的气缸内封闭了相同质量的气体，活塞可自由活动，活塞上砝码数不变，把其中一个气缸置于冰水中，另一个用酒精灯予以加热，我们可以观察到什么样的现象？这个实验现象使我们得到一个什么样的规律？两个定律的微观解释：查理定律的微观解释：一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。这与查理定律的结论一致。盖吕萨克定律的微观解释：一定质量（m）的理想气体的总分子数（N）是一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小 典例解析h例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（A C D）（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解析：封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。例2：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10 cm，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)解: 缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升.分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2, 气体初态体积V1=10