2017_2018学年高中物理第二章固体液体和气体第八节气体实验定律Ⅱ教学案粤教版.doc

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1、第八节　气体实验定律(Ⅱ)[目标定位]1.知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式.2.知道什么是等压变化，知道盖·吕萨克定律的内容和公式.3.了解等容变化的p－T图线和等压变化的V－T图线及其物理意义.4.会用分子动理论和统计观点解释气体实验定律．一、查理定律[导学探究]　打足气的自行车在烈日下曝晒，常常会爆胎，原因是什么？答案　车胎在烈日下曝晒，胎内的气体温度升高，气体的压强增大，把车胎胀破．[知识梳理]1．等容变化：一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化．2．查理定律(1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度

2、T成正比(填“正比”或“反比”)．(2)表达式：p＝CT或＝.(3)适用条件：气体的质量和体积不变．3．等容线：p－T图象和p－t图象分别如图1甲、乙所示．14图14．从图1可以看出：p－T图象(或p－t图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体，从初状态(p、T)开始发生等容变化，其压强的变化量Δp与热力学温度的变化量ΔT之间的关系为：＝.[延伸思考]　图1中斜率的不同能够说明什么问题？答案　斜率与体积成反比，斜率越大，体积越小．二、盖·吕萨克定律1．等压变化：一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化．2．盖·吕萨克定

3、律(1)内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积V与热力学温度T成正比．(2)表达式：V＝CT或＝.(3)适用条件：气体的质量和压强不变．3．等压线：V－T图象和V－t图象分别如图2甲、乙所示．图24．从图2可以看出：V－T图象(或V－t图象)为一次函数图象，由此我们可以得出一个重要推论：一定质量的气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与热力学温度的变化量ΔT之间的关系为＝.[延伸思考]　图2中斜率的不同能够说明什么问题？答案　斜率与压强成反比，斜率越大，压强越小．三、对气体实验定律的微观解释[导学探究]　如何从微观角度来解释气体实验定律？

4、答案　从决定气体压强的微观因素上来解释，即气体分子的平均动能和气体分子的密集程度．[知识梳理]1．玻意耳定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度不变，分子的平均动能不变．体积减小，分子的密集程度增大，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增多，气体的压强增大．2．查理定律的微观解释14一定质量的某种理想气体，体积不变，则分子的密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大．3．盖·吕萨克定律的微观解释一定质量的某种理想气体，温度升高，分子的平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需使影响压强的另一个因素分子的密集程

5、度减小，所以气体的体积增大.一、查理定律的应用例1　气体温度计结构如图3所示．玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm，后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.求恒温槽的温度(已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压等于76cmHg)．图3答案　364K(或91℃)解析　设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273KA内气体发生等容变化，根据查理定律得＝①p1＝p0＋ph1②p2＝p0＋ph2③联立①②③

6、式，代入数据得T2＝364K(或91℃)．二、盖·吕萨克定律的应用例2　如图4所示，绝热的气缸内封有一定质量的气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞横截面积S＝100cm2.活塞与气缸壁无摩擦且不漏气．此时，缸内气体的温度为27℃，活塞位于气缸正中间，整个装置都静止．已知大气压恒为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2.求：14图4(1)缸内气体的压强p1；(2)缸内气体的温度升高到多少℃时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处．答案　(1)3.0×105Pa　(2)327℃解析　(1)以气缸为研究对象(不包括活塞)，由气缸受力平衡得：p

7、1S＝Mg＋p0S解得：p1＝3.0×105Pa.(2)设当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为T2，压强为p2，此时仍有p2S＝Mg＋p0S，即缸内气体做等压变化．对这一过程研究缸内气体，由盖·吕萨克定律得：＝所以T2＝2T1＝600K故t2＝(600－273)℃＝327℃.三、p－T图象与V－T图象的应用例3　图5甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图象，已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.　图5(1)根据图象提供的信息，计算图中TA的值．(2)请在图乙坐标系中，作出气体由状态A经状态B变为状态C的p－T图象，并在图线相