第三章第2节 气体实验定律的图像表示及微观解释

二、气体实验定律的图像表示及微观解释教目1.会用图像描述气体实验定律在－V－和V－T三种图中描绘三种等值变化过程。2．经历“讨论交流”过程，探图像中所隐含的物理意义。培养学生积极参与，乐于合作、沟通，勇于发表自己见解的精神。3．能对气体实验定律做微观解。重难重点：运用图像分析气体状态变化过程难点：气体实验定律的微观解释设思上节课通过实验得出了气体实验定律利用数学工具――图像进一步研究气体实验定律使得气体状态变化过程的究更为直观关参量的变化特征一目了然并通过相关习题的练习培养学生运用数学知识表达物理规律的能力学生运用分子动理论和统计方法对气体实验定律逐个进行解释要绕压强的微观意义进行解释助生建立起宏观现象的微观图景，使学生对热学知识有系统的认识。教资《体实验定律的图像表示及微观解释》多媒体课件教设【课堂引入】问题气体实验定律除用十分简的公式表示可用什么数学工具更加直观地表示呢？【课堂学习】学活一气实定的象示问题：气体实验定律的图像一般有三种－V图pT图－图，等温变化、等容变化和等压变化分别在这三种图像中如何表示？（先由学生根据数学知识作出反映玻意耳定律、查理定律和盖·吕萨克定律的图像）观察思考：反映等容变化和等压化的图线有什么特点？其下部为什么要用虚线表示？讨论交流1：一定质量的某种气体在T、、三个度下发生等温变化，相对应的三条等温线如图所示，则T、、T的小关系如何？讨论交流2：定质量的某种气体装在容积分别为V、V、的个容器中，发生等容变化，相对应的三条等容线如图所示，则VVV的小关系如何？1

结论：坐标原点“的温线所代表的温度越高斜率越大的等容线所代表的体积越小理分析等压线所代的压强大小关系）问题2：温变化、等容变化和等压变化可以在其他两种坐标中表示出来吗？1、等温线：2、等容线：3、等压线：例：图甲中的实线表示1mol的理想气体发生状态变化时的p图，变化过程是由状态出，经过BD各态，最后又回到状态，试将全部过程准确画在图乙所示的－图中。【解析】由图甲可知状态的pV＝L，且气体的量为1mol，这恰是标况下的参2

数，所以T＝273（也可由克拉珀龙方程求得图乙确定A点A，体做等压变化，因为V＝，所以T＝2T，图乙中确定点。BBC气体做等容变化，因为p＝2，以T＝2T，在图乙中确定C。CBCD，气体等温变化，且＝，图乙中确定D点DCD→，体做等容变化，全过程如图所示。学活二从观度释体验律问题1体实验定律既能用公式表示能用图像表示反了气体宏观物理之间的关系。怎样从微观分子分布与运动的角度来解释气体实验定律呢？问题2：体压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的微上看取决于气体分子的密集程度和分子的平均动能这两个方面气的状态参量发生变化时上个方面如何相互制约呢？1、对意耳定律的解释：一定质量的气体做等温变化时体分子的平均动能是一定的体体积越小分子的密集程度越大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数越多，故而压强越大。2、对理定律的解释：一定质量的气体做等容变化时体子的密集程度不变当温度升高时分子热运动的平均动能增大运速率增方面使得分子撞击到器壁上单位面积上的分子数增多，同时撞击力也增大，从而使得气体压强增大。3、对·吕萨克定律的解释：一定质量的气体当温度升高时体分子热运动的平均动能增大会气体对器壁的压强增大要压强保持不变须减小气体分子的密集程度使单位时间内与器壁单位面积上碰撞的分子数减少，这在宏观上表现为气体体积增大。【课堂小结】问题1：体实验定律的图像一般有几种？问题2：温线、等容线、等压线分别有什么特点？问题3：何从图像中认识状态参量的变化？问题4：何从微观角度解释气体实验定律？3

【板书设计】第四节气体验定律的图像表及微观解释一、气体实验定律的图像表示、等线：、等线：、等线：二、气体实验定律的微观解释1、对意耳定律的解释2、对理定律的解释3、对·吕萨克定律的解释课反、为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，下列图象能正确表示过中空气的压强体积V关系的是（）、一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示，下列说法中正确的(Aab过中，气体体积增大，压强小B→c程中，气体压强不变，体积增大C．ca过中，气体压强增大，体积变小D．→a过程中，气体温度升高，体积变

）、如图所示图上的abc表一定质量某种气体的状态变化过程，这一过程在p-V图的图线正确的是（）、如图所示，是一定质量的气体从状态A经到状态C的V—T图，由图象可知（）APPABB＜PCBC．＞PAD．PPCB

VO

A

BC

T、某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确，根据实数据却在PV图画出了两条不同的双曲线如图所示，造成这种情况的可能原因是（）4

3555335553A两次实验中空气质量不同B两次实验中温度不同C．次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同D．次验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同、一定质量的气体，在等温条件下得出体积与强p的据如下表：V/m

0.500.400.250.20/×3.103.955.987.70⑴根据表格所给的数据在坐标纸上描点并画出p-图线可结论是。V⑵由所作图线，求＝×10时该气体体积是。⑶该图线斜率大小和温度的关系_______________________________________。参考答案：1、B2、3、4、5、AB6、⑴画出图线如图所示，由图看出，图线为一过原点的直线，证明意耳定律是正确的，V即一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比。⑵由图看出＝时得V＝0.17m。⑶由数学知识可知，图像的斜率等于pV，根据气态方程＝C可与T正比，则T有斜率越大值大，该气体温度越高。课测、在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很，不易拔出来，主要原因是

()A软木塞受潮膨胀B瓶口因温度降低而收缩变小C．天气温升高，大气压强变小D．内体因温度降低而使压强减小、一定质量某种气体，状态变化过程如－中ABC图所示，其中BC为一段双线．若将这一状态变化过程表示在pT图或V－图，其中正确的是（）p

p

p

0

0

T

0

5

T

0

T

0

TA

B

C

D

T5-335T5-335、一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、、cd四个过程，其中bc的长线通过原点，垂于ab且水平轴行，与平，则气体体积在()Aab程中不断增加B过中保持不变C．过程中不断增加D．da过程中保持不变、如图所示，是一定质量的气体从状态A经B状态C—图，由图象可知（）AV＝VAB

AB．V＝VBCC．V＜VBC

B

D．＞VA5、如图所示，固定的导热气缸用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中。现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化。下列图像pV分－表示该气体的压强、体积和内能，E表该气体子的平均动能表单位体积内气体的k分子数，、为双曲线，b、c直线。能正确反映上述过程的是（）、内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用