高二物理选修3-3第八章气体教案

1、选修3-3 第八章 气体一、 气体的等温变化1、 一定质量的气体，在温度不变时，压强与体积的变化关系，叫做气体的等温变化。2、 玻意耳定律(玻意耳马略特定律)1） 文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。2） 公式表述：pV=C（常数）或p1V1=p2V23） 条件:气体质量一定且温度不变4） 适用范围：温度不太低，压强不太大3、 解题思路1）明确研究对象（气体）；2）分析过程特点，判断为等温过程； 3）列出初、末状态的p、V值；4）根据p1V1=p2V2列式求解4、例题：一定质量气体的体积是20L时，压强为1105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设

2、气体的温度保持不变。5、P-V图像（等温线）过原点的直线 双曲线的一支物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态。同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。6、拓展不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高二、 气体的等容变化1、 一定质量的气体，在体积不变时压强随温度的变化叫做等容变化。2、 查理定律一定质量的某种气体在体积保持不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比，即。若一定质量的气体在体积v保持不变的情况下，热力学温度由T1变化到T2，压强由p1变化到p2，则查理定律又可以表达为：_。3、 等容线三、 气体的等压变化1、 一定质量的气体，在压强不变时体积随温度的变化叫做等容变化

3、。2、 盖吕萨克定律一定质量的某种气体在压强保持不变的情况下，体积v与热力学温度T成正比，即。若一定质量的气体在体积p保持不变的情况下，热力学温度由T1变化到T2，体积由v1变化到v2，则盖吕萨克定律又可以表达为：_。3、 等压线4、查理定律和盖吕萨克定律以及上节学习的玻意耳定律都是实验定律，在压强不太大、温度不太低的情况下由实验总结得到。对于压强很大、温度很低的情况，这三个实验定律不适用。在通常的计算中几个大气压下、零下几十摄氏度都可以算作压强不太大、温度不太低。5、应用气体定律解决有关气体状态变化的问题时，和波意耳定律的应用一样，首先，要确定哪一部分气体作为研究对象，然后，分析这部分气体状

4、态变化的过程，确定变化过程的初、末状态参量，再根据气体状态变化选择适当的定律建立各参量间的关系，解得所要求的参量。四、 理想气体的状态方程理想气体的描述：1、严格遵从气态方程(PV =nRT)(n为物质的量）的气体。2、符合气体三大定律的气体。3、从微观角度，气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计的气体。 五、 气体热现象的微观意义1、气体分子运动的特点1）气体分子距离比较大， 分子间作用力很弱，分子除了相互碰撞或跟器壁碰撞外不受力而做匀速直线运动，因而会充满它能达到的整个空间2）气体分子数量巨大，之间频繁地碰撞，分子速度大小和方向频繁改变 ，运动杂乱无章，任何一个方向运动的气体

5、分子都有，各个方向运动的分子数目基本相等。2、气体温度的微观意义1）图中氧气分子速率分布是否存在统计规律？存在统计规律2）0和100氧气分子速率分 布有什么相同的统计规律？都呈中间多两头少的分布规律3）对比0和100氧气分子速率分布图象，有什么不同？温度越高，分子平均速率越大3、温度是分子平均动能的标志。4、 从微观角度思考思考1） 气体对容器的压强是如何产生的？是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的2）压强的大小可能和什么因素有关？大米实验气体分子的平均动能（温度）气体分子的密集程度（体积）大显身手1、一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度

6、（ ） A、一直下降 B、先上升后下降 C、先下降后上升 D、一直上升2、（2014福建）如图，横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各等间隔速率区间的分子数占总分子数的百分比。途中曲线能正确表示某一温度下气体分子麦克斯韦速率分布规律的是（ ）A曲线 B曲线 C曲线 D曲线3、（2014福建）图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C，设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是（ ）A.TATB，TBTC B. TATB，TB=TCC. TATB，TBTC D. TA=TB，TBTC4、（2013广东）如图所

7、示为某同学设计的喷水装置，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.1L，设在所有过程中空气可看作理想气体，且温度不变，下列说法正确的有（ ）A 充气后，密封气体压强增加B 充气后，密封气体的分子平均动能增加C打开阀门后，密封气体对外界做正功D打开阀门后，不再充气也能把水喷光5、某自行车轮胎的容积为V里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0，体积为 （）的空气6、（2011安徽）图为伽利略制造的第一个温度计，它可以测量气体的温度若外部大气

8、压不变，在气温发生变化时，球形容器内气体的体积随之发生变化，使玻璃管内液面上升或下降，从而测量出气温的高低以下说法正确的是（）A.当气温升高，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面下降B.当气温升高，球内气体体积缩小，玻璃管内液面上升C.当气温降低，球内气体体积缩小，玻璃管内液面下降D.当气温降低，球内气体体积膨胀，玻璃管内液面上升7、如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态在此过程中（）A气体对外界做功，内能减少B气体不做功，内能不变C气体压强变小，温度降低D气体压强变大，温度不变8、一定质量理想气体的状态经历

9、了如图所示四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则气体体积在（ ）A、ab过程中不断增加B、bc过程中保持不变C、cd过程中不断增加D、da过程中保持不变9、如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm。已知大气压强为1105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度。 10、如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm。已知大气压强为1105Pa。求：汽缸开口向下时，气体的长度。 11、某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20105Pa。如果温度保持不变，把容器的

10、开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0105Pa。12、一个足球的容积是2.5L,用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空气压强与大气压相同,那么打了20次以后,足球内部空气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部的温度保持不变） 13、如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg，求：（1）玻璃管水平放置时， 管内气体的长度。（2）玻璃管开口竖直向下时，管内气体的长度。（假设水银没有流出）14、如图所示，一端开

11、口一端封闭的粗细均匀的直玻璃管，长为1m，开口向上竖直放置时，一段长为15cm的水银柱封闭了一段长50cm的气柱，若保持温度不变，将玻璃管在竖直平面内缓慢地顺时针旋转240角，则最终管内气柱长为多少？已知大气压强为P0=75cmHg。某同学对此题的分析为：封闭气体的初始状态的空气柱长为50cm，压强为(75+15)cmHg；末状态的压强为（75-15/2) cmHg，设末状态的空气柱长度为l。根据玻意耳定律可求得空气柱的长度l。问：上述分析过程是否完整合理？若完整合理，求出答案；若不完整合理，请重新分析过程并作解答。15、（2013全国）如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K两气缸的容积均为V0，气缸中各有一个绝热活塞（质量不同，厚度可忽略）开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体（可视为理想气体），压强分别为p0和p0/3；左活塞在气缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V0/4，现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡已知外界温度为T0，不计活塞与气缸壁间的摩擦求：（i）恒温热源的温度T；（ii）重新