人教版高二物理选修3气体气体的等容变化和等压变化导学案

高三物理选修3-3第八章气体第二节气体的等容变化和等压变化导学案【教学目标】.知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式。.了解等容变化的p-T图线及其物理意义.知道什么是等任过程，知道盖一吕萨克定律的内容和公式。.了解等压变化的V-T图线及其物理意义。【教学重点】.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。.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。【教学难点】采用“控制变量法”研究气体状态参量之间的关系。【自主学习】一、气体的等容变化.一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化；在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化。.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，我们把它叫做。从图甲可以看出，在等容过程中，压强P与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系。但是，如果把图甲中直线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 。所以说，在p-T图像中，一定质量的气体的等容线是 线。在P-t图象中一定质量的气体的等容线是 线。.查理定律可以表述为：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强3与热力学温度T成正比，即p8T。写成等式的形式就是p=CT或-=C或一一.一定质量的某种气体在不同体积下的几条等容线如图所示，其体积的大小关系是 。不同等容线的斜率与气体的体积成反比，斜率越大表示气体的体积越小。

二、气体的等压变化.可以用实验研究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的关系。在V-T图像中，等压线是一条过原点的直线，如图所示。.法国科学家盖一吕萨克首先发现了这一线性关系，我们把它叫做盖—吕萨克定律：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，即V=CT或一或一二.在V-T图象中一定质量的某种气体的等压线是 线。在V-t图象中一定质量的某种气体的等压线是 线。.如图所示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 。不同等压线的斜率与气体的压强成反比，斜率越大表示气体的压强越小。例题：如图所示，某种气体在状态A时的压强为2X105Pa,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。【随堂练习】(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。【随堂练习】.一个密闭的钢管内装有空气，在温度为200C时，压强为1atm,若温度上升到800C,管内空气的压强为()A.4atmB.1atm/4 C.1.2atm D.5atm/6

.一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化说法正确的是()A.温度每升高10C，压强的增加是原来压强的1/273B.温度每升高10C,压强的增加是00C时压强的1/273C.气体压强和热力学温度成正比D.气体压强与摄氏温度成正比.封闭在贮气瓶中的某种气体当温度升高时，下列说法中正确的是(容器的膨胀忽略不计X)A.密度不变，压强增大B.密度不变，压强减小C.压强不变，密度增大D.压强不变，密度减小5.容积为2L的烧瓶，在压强为1.0X105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃,当把它加热到127c时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27℃,求：(1)塞子打开前的最大压强(2)27℃时剩余空气的压强.如图所示，在一个空的铝制饮料罐的开口处，插入一根透明吸管，接口处用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易“气温计”。已知铝罐的容积是360cm3,均匀吸管内部的横截面积为0.2cm2,吸管的有效长度为20cm,当(用热力学温温度为25℃时，油柱离管口10cm。(用热力学温(1)吸管上标刻温度值时，刻度是否均匀？(2)估计这个气温计的测量范围约为 度表示).在如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10cm,如果缸内空气变为0℃。求：(1)重物是上升还是下降？(2)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

【巩固提高】1.对于一定质量的气体，下列说法中正确的是（）A.如果保持温度不变，则体积越小，压强越大B.如果保持体积不变，则温度越高，压强越大C.如果保持压强不变，则体积越小，温度越高D.如果保持温度不变，则体积越小，内能越多.一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高1℃,它的压强增加量（）A.相同 B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.成正比例增大.如图所示在气缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使气缸悬空静止。若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较（）A.绳子张力不变 B.缸内气体压强变小 [JC绳子张力变大 D.缸内气体体积变小 忸包目部分空气在注射器中，当把注.如图所示，用橡皮帽堵住注射器前端的小孔，用活塞封闭了射器竖直放入热水中后，不计摩擦，下列说法中正确的是（A.气体压强不变部分空气在注射器中，当把注.气体温度升高C气体压强增大D.活塞将向上移动.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，各图中正确描述一定质量气体等压变化规律的是（）描述一定质量气体等压变化规律的是（）.如图所示，ac和bd为两条双曲线，是一定质量的同种理想气体的两条等温线，过（0,p1）点作横轴的平行线，过（V1,0）点作纵轴的平行线，与图线交于a,b,c,d四点，已知线段V1C：cd=1:2,则：（）TOC\o"1-5"\h\zA.Ta=3Tb B.Tb=3Ta 1cpd=3Pc D.匕小： ”：口 Vi¥

.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1的水银柱，中间封有一段空气。则( )A.弯管左管内外水银面的高度差为h.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.竖直放置两端封闭的玻璃中间用h长的水银柱分成上下两部分空气柱其长度分别为L1和L2,且L]>L2当升高相同温度时，则水银柱移动的方向()A.向上移动B.向下移动C.不动 D.无法确定.家用白炽灯泡中充有氩气，设灯泡发光工作时灯泡中气体的平均温度为127℃,且灯泡中气压超过1.2大气压灯泡将炸裂，则常温下(可视作27℃)给灯泡内充氩气的压强不得超过多大？.一个敞口的瓶子，放在空气中，气温为27℃。现对瓶子加热，由于瓶子中空气受热膨胀，一部分空气被排出。当瓶子中空气温度上升到87℃时，瓶中剩余空气的质量是原来的几分之几？.某种气体在状态A时的压强为2X105Pa,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。.盛有氧气的钢瓶，在17℃的室内测得氧气的压强是9.31X106Pa。当钢瓶搬到-13℃的工地上时，瓶内氧气的压强变为8.15X106Pa。(1)钢瓶是不是漏气？为什么？(2)若钢瓶内气体可看做理想气体，则求解钢瓶内气体的内能变化及做功情况。粗筒中A、-T1KL上Hr.如图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，B两轻质活塞间封有空气、气柱长L=20厘米，活塞A上方水银深H=10厘米，两活塞间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B,使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平，现使活塞缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离。设整个过程中气柱的温度不变，大气压强p粗筒中A、-T1KL上Hr【教学反思】参考答案：【随堂练习】CDCBCA(1)p=1.33X105Pa；(2)0.75X105Pa(1)均匀；(2)296.4K-299.6K(1)上升；(2)