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高中物理选修3-3第八章 气体2 气体的等容变化和等压变化教学设计
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8.2 气体的等容变化和等压变化教学目标：1. 掌握一定质量的气体在体积不变时的规律----查理定律2．掌握一定质量的气体在压强不变时的规律----盖·吕萨克3．学会应用查理定律和盖·吕萨克定律解决实际问题教学重点：应用查理定律和盖·吕萨克定律解决实际问题.教学难点： 查理定律和盖·吕萨克定律的得出过程.教学过程：（复习引入）前面我们学习玻意耳定律,知道一定质量的气体，在保持温度不变的情况下，压强与体积成正比.那么在体积保持不变时压强和温度什么关系?在压强不变时体积和温度什么关系?今天我们在来学习两个定律.一、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.(2)公式：P∝T设一定质量的某种气体，由压强P1、温度T1的状态，保持体积不变的变化，变到压强P2、温度T2的另一种状态，则有＝ 或者 ＝.(3)适用条件：①气体的质量一定②气体的体积不变③压强不太大，温度不太低（4）.等容过程及P-T图像(1)等容过程：一定质量的气体在体积保持不变时所发生的状态变化过程.(2)P-T图像上的等容线①P-T图中的等容线是一条延长线通过原点的倾斜直线.②斜率K＝＝C(恒量)与气体体积有关.体积越大，斜率越小.如图所示，4条等容线的关系为V1＞V2＞V3＞V4.二、盖·吕萨克定律(1)内容：一定质量的气体，在压强保持不变时，体积和热力学温度成正比.(2)公式设一定质量的某种气体，由体积V1、温度T1的状态，保持压强不变，变化到体积V2、温度T2的另一种状态，则有 ＝ 或者 ＝.(3)适用条件①气体的质量一定②气体的压强不变③压强不太大，温度不太低（4）.等压过程及V-T图像 (1)等压过程：一定质量的气体在压强保持不变时所发生的状态变化过程(2)V-T图像上的等压线①V-T图像中的等压线是一条延长线通过原点的倾斜直线②斜率K＝＝C(恒量)与气体压强有关，压强越大，斜率越小.如图13.2-3所示P1＞P2＞P3＞P4.例题 例1 、书本第25页例题（略）例2 如下图所示，在球形容器内充有一定质量的理想气体，当大气压强是760mmHg，气体温度是27℃时，从接在容器下端U形管水银压强计可以确定气体的压强是 mmHg.如果大气压强保持不变，而气体的温度升高到47℃时，气体的压强将变为 mmHg，压强计左侧管内水银面D将 (填“上升”或“下降”) mmHg(假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨也很小都可以不考虑).解析 题目中“假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨胀也很小都可以不考虑”是一个隐含条件，说明球形容器内气体发生的是等容变化过程，可利用查理定律求解.解答 在压强计左管中取与右管上端水银面等高的液片为研究对象，由压强平衡得 P0＝P1+Ph1 ∴P1＝P0-Ph1＝600mmHg.以球形容器内封闭气体为研究对象，气体作等容变化，根据查理定律有＝.∴ P2＝P1＝×600mmHg＝640mmHg由于外界大气压不变，而P2＞P1,故水银面将下降.设温度升高后，水银面高度差为h2,则 P2＝P0-Ph2 Ph2＝P0-P2＝120mmHg.h2＝120mm,则水银面D下降高度 L＝Δh＝(h1-h2)＝(160-120)mm)＝20mm.答案 600 640 下降 20点评 本题考查了考生理解能力，分析问题和解决问题的能力.题中隐含“气体发生等容变化”的条件分析是关键，同时注意水银面上升、下降高度与两管水银面高度差的关系，分析此类问题切忌不仔细分析状态变化过程.小结：1 、气体的等容变化，查理定律2、等容线3 、气体的等压变化，盖·吕萨克定律4 、等压线应用气体实验定律解题应注意的问题：气体实验定律是利用控制变量法而得到的气体状态参量间的关系，学习玻意耳定律时，要紧抓气体的质量一定和温度不变这两个条件，把握定律的三种表达方法.学习查理定律要紧抓气体的质量一定和体积不变这两个条件；学习盖·吕萨克定律时则要紧抓气体的质量一定和压强不变这两个条件.应用气体实验定律解题时，首先必须明确研究对象，一定质量的气体，认清它们变化过程；其次正确确定始、末两状态及两状态下压强、温度和体积，然后运用适当的实验定律列方程，使未知量在方程中出现.最后统一单位(等式两边单位相同即可)求解.布置作业：课本第26 页 1、3
8.2 气体的等容变化和等压变化教学目标：1. 掌握一定质量的气体在体积不变时的规律----查理定律2．掌握一定质量的气体在压强不变时的规律----盖·吕萨克3．学会应用查理定律和盖·吕萨克定律解决实际问题教学重点：应用查理定律和盖·吕萨克定律解决实际问题.教学难点： 查理定律和盖·吕萨克定律的得出过程.教学过程：（复习引入）前面我们学习玻意耳定律,知道一定质量的气体，在保持温度不变的情况下，压强与体积成正比.那么在体积保持不变时压强和温度什么关系?在压强不变时体积和温度什么关系?今天我们在来学习两个定律.一、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.(2)公式：P∝T设一定质量的某种气体，由压强P1、温度T1的状态，保持体积不变的变化，变到压强P2、温度T2的另一种状态，则有＝ 或者 ＝.(3)适用条件：①气体的质量一定②气体的体积不变③压强不太大，温度不太低（4）.等容过程及P-T图像(1)等容过程：一定质量的气体在体积保持不变时所发生的状态变化过程.(2)P-T图像上的等容线①P-T图中的等容线是一条延长线通过原点的倾斜直线.②斜率K＝＝C(恒量)与气体体积有关.体积越大，斜率越小.如图所示，4条等容线的关系为V1＞V2＞V3＞V4.二、盖·吕萨克定律(1)内容：一定质量的气体，在压强保持不变时，体积和热力学温度成正比.(2)公式设一定质量的某种气体，由体积V1、温度T1的状态，保持压强不变，变化到体积V2、温度T2的另一种状态，则有 ＝ 或者 ＝.(3)适用条件①气体的质量一定②气体的压强不变③压强不太大，温度不太低（4）.等压过程及V-T图像 (1)等压过程：一定质量的气体在压强保持不变时所发生的状态变化过程(2)V-T图像上的等压线①V-T图像中的等压线是一条延长线通过原点的倾斜直线②斜率K＝＝C(恒量)与气体压强有关，压强越大，斜率越小.如图13.2-3所示P1＞P2＞P3＞P4.例题 例1 、书本第25页例题（略）例2 如下图所示，在球形容器内充有一定质量的理想气体，当大气压强是760mmHg，气体温度是27℃时，从接在容器下端U形管水银压强计可以确定气体的压强是 mmHg.如果大气压强保持不变，而气体的温度升高到47℃时，气体的压强将变为 mmHg，压强计左侧管内水银面D将 (填“上升”或“下降”) mmHg(假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨也很小都可以不考虑).解析 题目中“假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨胀也很小都可以不考虑”是一个隐含条件，说明球形容器内气体发生的是等容变化过程，可利用查理定律求解.解答 在压强计左管中取与右管上端水银面等高的液片为研究对象，由压强平衡得 P0＝P1+Ph1 ∴P1＝P0-Ph1＝600mmHg.以球形容器内封闭气体为研究对象，气体作等容变化，根据查理定律有＝.∴ P2＝P1＝×600mmHg＝640mmHg由于外界大气压不变，而P2＞P1,故水银面将下降.设温度升高后，水银面高度差为h2,则 P2＝P0-Ph2 Ph2＝P0-P2＝120mmHg.h2＝120mm,则水银面D下降高度 L＝Δh＝(h1-h2)＝(160-120)mm)＝20mm.答案 600 640 下降 20点评 本题考查了考生理解能力，分析问题和解决问题的能力.题中隐含“气体发生等容变化”的条件分析是关键，同时注意水银面上升、下降高度与两管水银面高度差的关系，分析此类问题切忌不仔细分析状态变化过程.小结：1 、气体的等容变化，查理定律2、等容线3 、气体的等压变化，盖·吕萨克定律4 、等压线应用气体实验定律解题应注意的问题：气体实验定律是利用控制变量法而得到的气体状态参量间的关系，学习玻意耳定律时，要紧抓气体的质量一定和温度不变这两个条件，把握定律的三种表达方法.学习查理定律要紧抓气体的质量一定和体积不变这两个条件；学习盖·吕萨克定律时则要紧抓气体的质量一定和压强不变这两个条件.应用气体实验定律解题时，首先必须明确研究对象，一定质量的气体，认清它们变化过程；其次正确确定始、末两状态及两状态下压强、温度和体积，然后运用适当的实验定律列方程，使未知量在方程中出现.最后统一单位(等式两边单位相同即可)求解.布置作业：课本第26 页 1、3
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