高一物理教案：第18讲 等压变化、理想气体状态方程.doc

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1、辅导教案学员姓名：学科教师：年级：高一辅导科目：物理授课日期××年××月××日时间A/B/C/D/E/F段主题等压变化理想气体状态方程教学内容1.学习理想气体盖吕萨克定律与理想气体状态方程；2.掌握两大基本定律的概念、盖吕萨克定律图形以及分析方法；3.掌握常见题型的分析思路与解题方法。教法指导：本环节采用提问抢答的进行，复习上节课学过的概念，如果学生的抢答不积极，可以适当采用轮换回答的方式进行。建议时间15分钟。一、玻意耳定律（等温变化）1、气体实验定律使用条件：（压强不太大，温度不太低的气体）2、玻意耳定律内容：（一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比）公式为：（或

2、，或）3、气体等温变化的图像（1）图像：（2）图像：P0T2T1（图像：）教法指导：教师注意引导学生回顾图像中相关信息多代表的物理意义，比如图线的高低代表什么，截距、斜率所代表的物理意义等。二、查理定律（等容变化）1、查理定律的使用条件：（温度不太低，压强不太大）2、内容：（一定质量的理想气体，等容变化过程中，压强和热力学温度成正比）公式：（）2、图象：MpT等容线NpTV1V2θpt（℃）－273p0（图像：）教法指导：引导学生理解图像的含义：1、等容线，2、有M到N经历了等容变化，3、V1＜V2，4、pt－p0表示压强增量，5、p0表示0℃时的压强，6、k＝tanθ＝p0/273，

3、7、理解虚线的意义。3、查理定律的分子动理论解释：（一定质量的气体，在体积不变的情况下，单位体积内所含有的分子数是不变的。当温度升高时，分子的运动加剧，分子的平均速度增大，因而，不仅单位时间内分子撞击器壁的次数增多，而且每次撞击器壁的冲力也增大，所以气体的压强增大，温度降低时，情况恰好相反。）一、气体等压变化--盖吕萨克定律教学指导：注意定律基本内容的讲解，注意讲解与强两个定律的区别，对图像要强调图中相关的物理意义，让学生深刻理解图像的内涵。1、内容：一定质量的气体，在等压过程中，气体的体积与热力学温度成正比。VT等压线MNp1p2VT即2、图象1、等压线2、由M到N经历了等压过程3、

4、p1＜p24、理解虚线的意义3、盖·吕萨克定律的另一种表述θVt（℃）－273V0内容：一定质量的气体，在等压变化过程中，温度升高（或降低）1℃，增加（或减小）的体积为0℃时体积的1/273。，零上，t取正，零下，t取负。图象：1、Vt－V0表示体积增量2、V0表示0℃时的体积。3、k＝tanθ＝V0/273教学指导：教师可由生活中的现象例子引入教学，如一形状可以自由变化的弹性袋中有一定的气体，气体的压强与大气压是相同的，若周围的温度在升高，弹性袋的体积会变大，后来气体的压强仍等于大气压强，让学生形象理解。例1如图所示，有一根足够长的上端开口的玻璃细管，玻璃管中用h=10cm的水银柱封

5、闭了一段气体，当温度为27℃时，气体的长度为l=20cm。现给气体加热，使水银柱上升5cm，求此时玻璃管中气体的温度是多少摄氏度。（设大气压强p0=76cmHg）。【解析】：根据题意，玻璃管中的气体做等压变化。初状态：T1=300K,V1=20S,V2=25S，其中S为玻璃管横截面积，根据盖·吕萨克定律，有：，代入数据，得：T2=375K，即102℃。【答案】：102℃变式练习1将上题中玻璃管的长度为50cm，若升温后，水银柱的上端恰好与管口相平，求这时玻璃管中气体的温度是多少摄氏度？【答案】327℃变式练习2若在例1中，给气体降温，当温度降为-73℃时，那么空气柱长度是多少？【答案】

6、40/3cm（或13.33cm）一、理想气体状态方程教学指导：理想气体状态方程其实就是克拉伯龙方程的简写，老师可以针对程度较好的学生在这一块进行适当的拓展，让学生深刻理解理想气体状态方程以及前面的三大定律的统一。1、理想气体：在任意温度和任意压强下都能遵从气体实验定律的气体。理想气体是一种理想化的模型；其分子间作用力为零，分子势能为零，一定质量的理想气体的内能只与温度有关。2、理想气体状态方程：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态，尽管压强、温度、体积都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。公式为：=常数例2如图所示，1、2、3为p-V图中一定量理想气

7、体的三个状态，该理想气体由状态1经过程1-3-2到达状态2，试利用气体实验定律证明：。【解析】：证：设状态3的温度为T1→3为等压过程3→2为等容过程两式相乘得【答案】：略变式训练1如图，粗细均匀、两端开口的U形管竖直放置，两管的竖直部分高度为20cm，内径很小，水平部分BC长14cm。一空气柱将管内水银分隔成左右两段。大气压强P0＝76cmHg。当空气柱温度为T0＝273K、长为L0＝8cm时，BC管内左边水银柱长2cm，AB管内水银柱长也为