2.3气体的等压变化和等容变化 学案 -2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册（含答案）

2.3气体的等压变化和等容变化一学科核心素养物理观念∶能建立等压过程、等容过程的物理观念，理解这两个过程状态参量的变化。科学思维∶知道理想气体是一种理想化的物理模型，现实中并不存在，具有建构“理想化的物理模型”的意识。科学探究：具有与他人交流成果，讨论问题的意识。科学态度与责任∶理解物理概念的建立的过程和规律；感悟自然界的统一、和谐美；认识到气体实验的规律可以从微观解释，也可以从宏观来感受。二学习重难点重点：盖—吕萨克和查理定律的理解和计算。难点：盖—吕萨克和查理定律的理解和计算，以及图像问题。三课前预习1．理想气体的状态方程（1）内容：一定___________的某种理想气体，在从一个状态(p1、V1、T1)变化到另一个状态(p2、V2、T2)时，压强p跟体积V的乘积与___________的比值保持不变。（2）表达式：＝C。（3）成立条件：一定___________的理想气体。2．盖－吕萨克定律（1）内容：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成______。（2）表达式：V＝______。（3）适用条件：气体的______和______不变。（4）图像：如图所示。V－T图像中的等压线是一条______。3．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______。（2）表达式：p＝______。（3）适用条件：气体的______和______不变。（4）图像：如图所示。①p－T图像中的等容线是一条______。②p－t图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t轴于______。4．简易温度计构造如图所示，两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入水银后，将左管的上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度。多次改变温度，重复上述操作。（t1＝0℃时，大气压强为p1＝76cmHg）（1）玻璃泡内封闭气体发生的状态变化可近似的认为是_________变化，初始温度为t1＝0℃，当温度为t2＝25℃，则封闭气体的压强为__________cmHg（保留两位有效数字）；（2）当大气压减小时，左右两管的液面相比__________（填“左管高”“一样高”或“右管高”），用该温度计测得的温度值___________（填“偏大”或“偏小”）。5．如图所示，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积—温度(V—t)图像上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示，V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标，t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标，t0=－273.15；a为直线Ⅰ上的一点。由图可知，气体在状态a和b的压强之比=______；气体在状态b和c的压强之比=______。6．对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值。如图所示，每个坐标系中的两个点都表示相同质量的某种理想气体的两个状态。根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。（1）p－T图像（图甲）中A、B两个状态，______状态体积大。（2）V－T图像（图乙）中C、D两个状态，______状态压强小。（3）p－V图像（图丙）中E、F两个状态，______状态温度高。7．如图所示，1、2、3三个点代表某可变体积的容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的气体体积分别是V1、V2、V3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1____N2，V1____V3，N1____N3。（均填“大于”“小于”或“等于”）四自我检测1．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。对此气体，下列说法错误的是（

）A．过程①中，气体体积不断增大B．过程②中，气体从外界吸收热量C．过程③中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加D．状态a的体积大于状态d的体积2．一定质量的理想气体，从状态a开始经历的循环过程，对应的V-T图像如图所示，对角线ac的延长线过原点O。下列说法错误的是（）A．a→b→c过程，气体压强先增大后减小B．c→d过程，气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功C．d→a过程，气体分子的速率分布曲线发生变化D．气体分子在状态a单位时间内撞击器壁单位面积上的次数比在状态c少3．一定质量的理想气体的p-t图像如图所示，气体从状态A到状态B的过程中，体积将（）A．一定不变 B．一定减小 C．一定增大 D．不能判定怎样变化4．如图所示，一端封闭的均匀玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时。现将玻璃管缓慢地均匀加热，下列说法正确的是（）A．加热过程中，始终有B．加热后C．加热后D．条件不足，无法判断5．下列说法正确的是（）A．扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动B．物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大C．气体扩散现象表明气体分子间存在斥力D．压缩密封在汽缸中一定质量的理想气体，随着不断地压缩，难度越来越大，这是因为分子间距离越小时分子间斥力越大6．光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成水平A、B两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时VA∶VB=1∶2，现将A中气体温度加热到400K，B中气体温度降低到300K，待重新平衡后，这两部分气体体积之比VA′∶VB′为（）A．1∶1 B．2∶3C．3∶4 D．2∶17．一定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是（）A．温度升高，压强增大 B．温度升高，压强减小C．温度不变，压强增大 D．温度不变，压强减小8．对于一定质量的理想气体，下列叙述正确的是（）A．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大B．当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大C．当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小D．当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大9．新买的冰箱在第一次通电后一段时间，首次打开冰箱门会发现门比较紧，产生这种现象的原因是（）A．冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强小于外界压强B．冰箱工作后，随着温度下降，腔体内气体压强大于外界压强C．腔体内气体分子平均动能变大D．腔体内气体分子平均动能不变10．封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（）A．气体的密度增大B．气体的压强增大C．气体分子的平均动能减小D．每秒撞击单位面积器壁的气体分子数不变参考答案：三课前预习1．

质量

热力学温度T

质量2．

正比

CT或＝

质量

压强

过原点的直线3．

正比

CT或＝

质量