气体的等容变化和等压变化教案.docx

1、气体的等容变化和等压变化教案气体的等容变化和等压变化教案气体的等容变化和等压变化目标导航1、知道什么是等容变化，什么是等压变化。2、掌握查理定律，盖吕萨克定律的内容和公式表达。3、理解p-T图上等容变化的图线及物理意义。4、理解V-T图上等压变化的图线及物理意义。5、会用查理定律、盖吕萨克定律解决有关问题。诱思导学 1、概念：（1）等容变化：气体在体积不变的情况下发生的状态变化叫等容变化。 （2）等压变化：气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化。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，压强与热力学温度成正比。（2）公式：=C 或 =点拨： 查理定律是实验定律，

2、由法国科学家查理发现成立条件：气体质量一定，体积不变一定质量的气体在等容变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的压强是相同的，即=解题时，压强的单位要统一C与气体的种类、质量和体积有关3、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，体积与热力学温度成正比。（2）公式：=或=C点拨：盖吕萨克定律是通过实验发现的成立条件：气体质量一定，压强不变一定质量的气体在等压变化时，升高（或降低）相同的温度增加（或减小）的体积是相同的C与气体的种类、质量和压强有关4、等容线：（1）等容线：一定质量的气体在等容变化过程中，压强P与热力学温度T成正比关系，在pT直角坐标系中的图象叫等

3、容线（2）一定质量的气体的pT图线其延长线过原点，斜率反映体积的大小点拨：等容线的物理意义：1图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等容线上，各气体的体积相同2不同体积下的等温线，斜率越大，体积越小（见图1）5、等压线：（1）定义：一定质量的气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T成正比关系，在VT直角坐标系中的图象叫等压线（2）一定质量的气体的VT图线其延长线过原点点拨：等压线的物理意义： 图象上每一点表示气体一个确定的状态。同一等压线上，各气体的压强相同不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（见图2）探究 1、查理定律的另一种表达式； 设温度为0时，一定质量的气体压强为p0，此时T=2

4、73K；当温度为t时，气体压强为p，则有 p0/273=p/（273+t） 即p= p0（1+t/273）同样对盖吕萨克定律：V= V0（1+t/273）典型探究例1一定质量的气体在0时压强为p0，在27时压强为p，则当气体从27升高到28时，增加的压强为273 p0 273p 300p0 300p【解析】本题只要灵活应用查理定律的各种表达式即可求得。 根据p/T=C可得pt=p0（1+t/273），所以p=p0（1+27/273），p=p0(1+28/273),p=pp=1/273 p0 根据p1/T1=p2/T2得p1/（273+27）=p/（273+28）从而p=301/300pp=pp

5、=1/300p故正确答案为A、D例2、如图3所示，两端封闭的粗细均匀的、竖直放置的玻璃管内有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l2=2l1，开始两部分气体温度相同，若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动【解析】判断两容器间液柱移动方向常用“假设法” 先假设水银柱不移动，即假设两端空气柱体积不变，用查理定律分别对上、下两部分气体列式，求得两气柱升高温度前后压强的增量p1和p2.若p1=p2，则水银柱不移动；若p1p2，则水银住上移由p1=p1，p2=p2，以及p1p2可得p1p2，所以水银柱上移。例3.容积为2L的烧瓶，在压强为105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27，

6、当把它加热到127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【解析】塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。（1）塞子打开前：选瓶中气体为研究对象， 初态：p1=105Pa，T1=273+27=300K 末态：p2=，T2=273+127=400K 由查理定律可得：p2=T2/T1 p1=400/300 105 Pa105Pa（3）塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象。初态：p1=105Pa，T1=400K末态：p2

7、= T2=300K由查理定律可得：p2=T2/T1p1=300/400 105105Pa例4. 一定质量的理想气体的Pt图象，如图4所示，在状态A到状态B的过程中，体积：A.一定不变 B.一定减小 C.一定增加 D.不能判定怎样变化【解析】正确答案是D。很多同学错选C。原因是他们“死记”等容线通过原点，因此连接OA、OB得两条等容线，斜率大而V小，故VA106Pa 所以已漏气。2、解析：选管内气体为研究对象，L为油柱离管口的距离， 初状态：V1=360+2=362cm3 T1=298K 末状态：V2=360+L T2= 由盖吕萨克定律，V1/T1=V2/T2 T2= V2 T1/V1=298（

8、360+L）/36 T=T2-T1=298（L-10）/362=298L/362 T与L成正比，刻度均匀。 当L=0时 T=298360/362= 当L=20时 T=298364/362=测量范围为；26.63、解析：（1）AB过程中为等压变化，压强不变：TA=300 TA=200K=-730C （2）BC过程中为等容变化，pB/TB=pC/TC ， pC=2105Pa 图略 。多维链接1、解释下列现象：（1）、炎热的夏天，打了气的自行车胎，在日光爆晒下，有时会胀破。解释这个现象。 解析：自行车胎在炎热的夏天被日光爆晒，车胎里气体的温度上升，车胎里的气在打足了之后已不能再大。由查理定律，气体压

9、强与热力学温度成正比，气体的压强将增大。当压强达到车胎能承受的最大压强时，温度再高车胎就会胀破。（2）、乒乓球挤瘪后，放在热水里泡一会，有时会重新鼓起来。解释这个现象。解析：挤瘪的乒乓球放在热水里泡时，乒乓球内空气温度升高，在一极短的时间内可认为体积不变，由查理定律，球内空气的压强增大，当球内压强达到一定值时，乒乓球就会鼓起一点，温度再高，会再鼓起一点，一会乒乓球就会重新鼓起来。2、判断两容器间液柱移动方向的问题。问题 如图12所示，两端封闭，粗细均匀的玻璃管竖直放置，管内的空气被一段水银柱隔成两部分，A部分长度为L1，B部分长度为L2，它们温度相等，并且处于平衡状态。现将两部分空气的温度都升

10、高200C，忽略水银柱和管的热膨胀，则水银柱向哪一个方向移动A、向上移动B、向下移动C、不移动D、条件不足，移动方向不能判断解析：（1）假设法：解决这类问题的一般思路是先假定水银柱不动，看条件变化后（如温度升高后）水银柱两边的压力哪个变的较大，于是液柱就向压力较小的方向移动，以求得新的平衡。由于管的内径均匀，只需看条件变化后液柱两边的压强哪个变的较大，液柱就向压强小的方向移动。先假定水银柱暂时不动，A，B两部分空气都做等容变化，由查理定律，有pA/TA=pA/TA，pB/TB=pB/TB，得pA=TA pA/ TA，pB=TBpB/ TB，依题意得，TA=TB，TA=TB=200C。但pBpA

11、,即温度升高后，B部分气体增加的压强较A大，故水银柱向上移动，选A项正确。（2）极限法：由于上部气体压强pA较小，设想pA=0，即上部几乎是真空，于是立即得到T增大时，水银柱上移。3、一个瓶子里装有某种气体，瓶上一个小孔跟外面的大气相通，瓶中原来气体的温度为150C，如果把它加热到2070C，瓶中气体的质量是原来质量的几分之几解析：选原瓶中气体为研究对象，T1=288K V1=VT2=480K V2=由盖吕萨克定律，V1/T1=V2/T2 得V2=480V/288在2070C时，气体各部分密度一样，处于同一状态，其密度为，m*/m=V/V2=60%关键搞清瓶中气体末状态下与总体积的多少。4、课本做一做：此装置还可演示压强不变时热胀冷缩的实验。方法是用双手握住烧瓶，瓶内气体膨胀，油柱右移；用冷湿毛巾包住烧瓶，瓶内气体收缩，油柱左移，为增加可见度，油柱应带颜色。