高中物理(新教材)选修三课件：第1课时-气体的等压变化和等容变化 人教版

第1课时气体的等压变化和等容变化学习目标1.知道什么是等压过程，知道盖-吕萨克定律的内容和公式；2.了解等压变化的V-T图线及其物理意义；3.知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式；4.了解等容变化的p-T图线及其物理意义。相传三国时期著名的军事家、政治家诸葛亮被司马懿困于平阳，无法派兵出城求救。就在此关键时刻，诸葛亮发明了一种可以升空的信号灯——孔明灯，并成功进行了信号联络，其后终于顺利脱险。你知道孔明灯为什么能够升空吗?提示：孔明灯是利用火焰的热量使容器内的气体膨胀，使部分气体从孔明灯内溢出，进而使孔明灯内气体的质量减少，当大气对孔明灯的浮力恰好等于孔明灯的重力时，即达到孔明灯升空的临界条件，若继续升温，孔明灯就能升空了。一、气体的等压变化

(2)适用条件：①压强不太大，温度不太低；②气体的质量和压强都不变。(3)盖—吕萨克定律的图象——等压线等压线②V－t图象：在等压变化过程中，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图乙所示，等压线是一条延长线通过横轴上－273.15℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小，图象纵轴的截距V0是气体在0℃时的体积。①V－T图象：在等压变化过程中，气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且p1<p2，即斜率越小，压强越大。其体积与热力学温度成正比，而不是与摄氏温度成正比.甲乙

规律方法1：利用盖—吕萨克定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭的气体。(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立的条件，即是不是质量和压强保持不变。(3)分别找出初、末两状态的温度、体积。(4)根据盖—吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论规律方法1：利用盖—吕萨克定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭的气体。(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立的条件，即是不是质量和压强保持不变。(3)分别找出初、末两状态的温度、体积。(4)根据盖—吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论二、气体的等容变化思想实验：滴液瓶中装有干燥的空气，用涂有少量润滑油的橡皮塞盖住瓶口。把瓶子放入热水中，会看到塞子飞出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子时会比平时费力。结论：一定质量的气体，保持体积不变；当温度升高时，气体的压强增大；当温度降低时，气体的压强减小十八世纪，法国科学家查理通过实验发现，当气体的体积一定时，各种气体的压强和温度之间都有线性关系，我们把它叫做查理定律。1.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。2.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成正比。

C是比例常数，C与气体的种类、质量、体积有关(3)适用条件：①气体质量一定，体积不变；②压强不太大，温度不太低。

①p－T图象：在等容变化过程中，气体的压强p和热力学温度T的图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且V1<V2，即斜率越小，体积越大。②p－t图象：在等容变化过程中，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，如图乙所示，等容线是一条延长线通过横轴上－273.15℃的倾斜直线，且斜率越大，体积越小。图象纵轴的截距p0是气体在0℃时的压强。(4)p－T图象和p－t图像例2.(多选)如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低60mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．下列说法正确的是(

)A．C中气体压强为180mmHgB．打开S前，B中气体压强为120mmHgC．为使左右水银柱高度差仍为60mmHg，可将右侧水的温度加热到364KD．为使左右水银柱高度差仍为60mmHg，可将右侧水的温度降低到182KACD例2.(多选)如图所示，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中，B的容积是A的3倍．阀门S将A和B两部分隔开．A内为真空，B和C内都充有气体．U形管内左边水银柱比右边的低60mm.打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积．下列说法正确的是(

)A．C中气体压强为180mmHgB．打开S前，B中气体压强为120mmHgC．为使左右水银柱高度差仍为60mmHg，可将右侧水的温度加热到364KD．为使左右水银柱高度差仍为60mmHg，可将右侧水的温度降低到182KACD

规律方法2：应用查理定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，即被封闭的气体。(2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：

质量一定，体积不变。(3)确定初、末两个状态的温度、压强。(4)根据查理定律列式求解。不同点图像纵坐标压强

p体积V斜率意义斜率越大，体积越小，V4＜V3＜V2＜V1斜率越大，压强越小，p4＜p3＜p2＜p1相同点(1)都是一条延长线通过原点的倾斜直线(2)都是斜率越大，气体的另外一个状态参量越小等容变化的p-T图像与等压变化的V-T图像的比较(1)首先要明确是p－T图象还是V－T图象；(2)不是热力学温度的先转换为热力学温度；(3)解决问题时要将图象与实际情况相结合。对于p－T图象与V－T图象的注意事项课堂小结一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定律

一定质量的气体在等压变化时，遵守盖-吕萨克定律1.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸中的活塞，使汽缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，则下列说法中正确的是(

)A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些B．若外界大气压增大，则汽缸上底面距地面的高度将不变C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大D跟踪练习2.(多选)如图所示为一定质量的某种气体等容变化的图线，下列说法中正确的有(

)A．不管体积如何，图线只有一条B．图线1和图线2体积不同且有V1>V2C．两图线气体体积为V2>V1D．两图线必交于t轴上的同一点CD3.如图所示，两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱，经适当倾斜，使上下两部分气体的体积恰好相等。保持管的倾角不变，管内气体的温度始终与环境温度相同。若某时发现上部气体体积已变大且重新稳定，说明(

)A.环境温度已升高B.环境温度已降低C.上部气体压强增大，下部气体压强减小D.上部气体压强减小，下部气体压强增大B4.某一密闭气体，分别以两个不同的体积做等容变化，这两个等容过程对应的p-t图像如图中的①②所示。则相对应的V-T图像或p-V图像可能是(

)D备用工具&资料3.如图所示，两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱，经适当倾斜，使上下两部分气体的体积恰好相等。保持管的倾角不变，管内气体的温度始终与环境温度相同。若某时发现上部气体体积已变大且重新稳定，说明(

)A.环境温度已升高B.环境温度已降低C.上部气体压强增大，下部气体压强减小D.上部气体压强减小，下部气体压强增大B1.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸中的活塞，使汽缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好，则下列说法中正确的是(

)A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些B．若外界大气压增大，则汽缸上底面距地面的高度将不变C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大D跟踪练习相传三国时期著名的军事家、政治家诸葛亮被司马懿困于平阳，无法派兵出城求救。就在此关键时刻，诸葛亮发明了一种可以升空的信号灯——孔明灯，并成功进行了信号联络，其后终于顺利脱险。你知道孔明灯为什么能够升空吗?提示：孔明灯是利用火焰的热量使容器内的气体膨胀，使部分气体从孔明灯内溢出，进而使孔明灯内气体的质量减少，当大气对孔明灯的浮力恰好等于孔明灯的重力时，即达到孔明灯升空的临界条件，若继续升温，孔明灯就能升空了。(2)适用条件：①压强不太大，温度不太低；②气体的质量和压强都不变。(3)盖—吕萨克定律的图象——等压线等压线②V－t图象：在等压变化过程中，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，如图乙所示，等压线是一条延长线通过横轴上－273.15℃的倾斜直线，且斜率越大，压强越小，图象纵轴的截距V0是气体在0℃时的体积。①V－T图象：在等压变化过程中，气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线，如