高中物理2.3气体的等压变化和等容变化教案新人教版选择性必修第

新人教版高中物理必修第三册教案：

气体的等压变化和等容变化

【教学目标】

一、知识与技能

1．知道什么是气体的等容变化过程；掌握查理定律的内容；理解p-T图象的物理意义；知道查理定律的适用条件。

2．知道什么是气体的等压变化过程；掌握盖-吕萨克定律的内容、数学表达式；理解V-T图象的物理意义。

3．知道什么是理想气体，理解理想气体的状态方程。

4．会用气体动理论的知识解释气体实验定律。

二、过程与方法

根据查理定律和盖-吕萨克定律的内容理解p-T图象和V-T图象的物理意义。

三、情感、态度与价值观

1．培养运用图象这种数学语言表达物理规律的能力。

2．领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值观。

【教学重点】

1．查理定律的内容、数学表达式及适用条件。

2．盖-吕萨克定律的内容、数学表达式及适用条件。

【教学难点】

对p-T图象和V-T图象的物理意义的理解。

【教学过程】

一、复习导入

教师：玻意耳定律的内容和公式是什么？

学生：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。

即pp=p或p1p1=p2p2。

教师：应用玻意耳定律求解问题的基本思路是什么？

学生：首先确定研究对象（一定质量的气体，温度不变），然后确定气体在两个不同状态下的压强和体积??1、??1，??2、??2，最后根据定律列式求解。教师点出课题：那么，当气体的体积保持不变时，气体的压强与温度的关系是怎样的呢？若气体的压强保持不变时，气体的体积与温度的关系又是怎样的呢？这节课我们学习气体的等容变化和等压变化。

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二、新课教学

（一）气体的等压变化

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。

猜想：在等压变化中，气体的体积与温度可能存在着什么关系？

教师介绍盖-吕萨克的猜想。

盖-吕萨克1778年9月6日生于圣·莱昂特。1800年毕业于巴黎理工学校。1850年5月9日，病逝于巴黎，享年72岁。

1802年，盖-吕萨克发现气体热膨胀定律（即盖-吕萨克定律）压强不变时，一定质量气体的体积跟热力学温度成正比。即??1/??1=??2/??2=…=??恒量。

其实查理早就发现压强与温度的关系，只是当时未发表，也未被人注意。直到盖-吕萨克重新提出后，才受到重视。早年都称“查理定律”，但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”。

实验：气体的等圧変化

学生根据实验总结实验结论

2．盖-吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其

体积??与热力学温度??成正比。

表达式为：V=CT或V/T=C

这条线称为等压线。

3．等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积??与热力学温度??的正比关系在?????直角坐标系中的图象。

思考：斜率反应什么？

教师：其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小。

提问：等压线上的点表示什么？

4．一定质量气体的等压线的物理意义

①图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等压线上各状态的

压强相同。

②不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的

压强小）。如图所示??2<??1。

体积??与热力学温度??成正比可以表示为另外形式：

p1 p1=p2

p2

或p1

p2

=p1

p2

针对上述讲解，教师总结盖-吕萨克定律。

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（1）盖-吕萨克定律是实验定律，由法国科学家盖-吕萨克通过实验发现的。

（2）适用条件：气体质量一定，压强不变。

（3）在??/??=??中的??与气体的种类、质量、压强有关。

注意：??正比于??而不正比于t。

（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高（或降低）相同的温度，增加（或减小）的体积是相同的。

（5）解题时前后两状态的体积单位要统一。

例题1：如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（ACD）

A．弯管左管内外水银面的高度差为h

B．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大

C．若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升

D．若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升

（二）气体的等容变化

教师：我们已经学习了等温变化、等压变化，那么如果气体的体积不变，压强与温度又有什么关系呢？接下来我们来研究一下等容变化。

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。

让学生猜想：在等容变化中，气体的压强与温度可能存在着什么关系？

介绍查理的猜想与验证。

大约在1787年，查理着手研究气体的膨胀性质，发现在压力一定的时候，气体体积的改变和温度的改变成正比。他进一步发现，对于一定质量的气体，当体积不变的时候，温度每升高1℃，压力就增加它在0℃时候压力的1/273。查理还用它作根据，推算出气体在恒定压力下的膨胀速率是个常数。这个预言后来由盖-吕萨克和道尔顿（1766~1844）的实验完全证实。

实验：气体的等容变化

学生根据实验总结实验结论。

2．查理定律：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。

=p

表达式为：p=pp或p

p

图象为：

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提问：之前几个实验的图象都有过原点，为什么这个的图象没有过原点呢？

教师：将线延长，与横坐标有个交点，这个交点表示什么？

可以发现，图象中的坐标用的是摄氏度，如果换算成热力学温度，图象是怎样的呢？

教师：此时就过原点了，为什么是虚线不是实线？

绝对零度不可到达。

教师：这条线我们成为等容线。

3．等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强??跟热力学温度??的正比关系?????在直角坐标系中的图象叫做等容线。

其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小。

4．一定质量气体的等容线的物理意义

①图线上每一个点表示气体一个确定的状态，同一根等容线上各状态的体积相同。

②不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压强大的体积小）。如图所示，??2<??1。

压强??与热力学温度??成正比可以表示为另外形式：

p1 p1=p2

p2

或p1

p2

=p1

p2

根据以上实验与讲解，教师对查理定律进行总结：

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参量，那么A、C状态的状态参量间有何关系呢？

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D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀

（四）气体实验定律的微观解释

1．玻意耳定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度保持不变，体积减小时，分子的数密度增大，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强增大。

2．盖-吕萨克定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，温度升高时，只有气体的体积同时增大，使分子的数密度减小，才能保持压强不变。

3．查理定律的微观解释：一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的数密度保持不变。在这种情况下，温度升高时，气体的压强增大。

【练习巩固】

1．一定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是（）

A．温度升高，压 …… 此处隐藏：1750字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……