教科版高中物理選修3-3：氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋_ppt課件

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1、大,小,氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋,氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋,課前自主學(xué)案,核心要點(diǎn)突破,課堂互動講練,課標(biāo)定位,本課結(jié)構(gòu),課前自主學(xué)案核心要點(diǎn)突破課堂互動講練課標(biāo)定位 本課結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)目標(biāo)：,1.,理解,p,V,，,p,T,和,V,T,圖像及其物理意義，并會運(yùn)用其分析處理氣體的狀態(tài)變化過程。,2.,知道三個實驗定律的微觀解釋。,重點(diǎn)難點(diǎn)：,1.,運(yùn)用圖像分析氣體狀態(tài)變化過程。,2.,對氣體定律的微觀解釋。,課標(biāo)定位,學(xué)習(xí)目標(biāo)：課標(biāo)定位,課前自主學(xué)案,一、氣體實驗定律的圖像表示,1,.,氣體,等溫變化的,p,V,圖像,為了直觀地描述壓強(qiáng),p,跟體積,V,的關(guān)系,通常建立,_,坐標(biāo)系

2、，,如,圖所示,。,圖線,的形狀為,_,。,由于,它描述的是溫度不變時的,p,V,關(guān)系，因此稱它為,_,線,。,一定,質(zhì)量的,氣體,，,不同,溫度下的等溫線是,_,的,。,p,V,雙曲線,等溫,不同,課前自主學(xué)案一、氣體實驗定律的圖像表示pV雙曲線等溫不同,2,.,氣體等容變化的,p,T,圖像,從圖甲可以看出，在等容過程中，壓強(qiáng),p,與攝氏溫度,t,是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡單的,_,關(guān)系。但是，如果把圖甲中直線,AB,延長至與橫軸相交，把交點(diǎn)當(dāng)作坐標(biāo)原點(diǎn)。建立新的坐標(biāo)系,(,如圖乙所示,),，那么這時的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系就是正比例關(guān)系了。圖乙坐標(biāo)原點(diǎn)的意義為氣體壓強(qiáng)為,_,時，其溫度為,_,?？梢?/p>

3、證明，當(dāng)氣體的壓強(qiáng)不太大，溫度不太低時，坐標(biāo)原點(diǎn)代表的溫度就是,_,。,正比,0,0,0 K,2.氣體等容變化的pT圖像正比000 K,3.,氣體等壓變化的,V,T,圖像由,V,CT,可知在,V,T,坐標(biāo)系中，等壓線是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜的,_,。對于一定質(zhì)量的氣體，不同等壓線的斜率不同。斜率越小，壓強(qiáng)越,_,，如圖所示，,p,2,p,1,。,直線,大,3.氣體等壓變化的VT圖像由VCT可知在VT坐,二、氣體實驗定律的微觀解釋,1,玻意耳定律,一定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變時，分子的,_,是一定的。在這種情況下，體積減小時，分子的,_,增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。,平均動能,密集程度,二、氣體實驗

4、定律的微觀解釋平均動能密集程度,2,.,查理定律,一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變時，分子的,_,保持不變。在這種情況下，溫度升高時，分子的,_,增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。,3,.,蓋呂薩克定律,一定質(zhì)量的氣體，溫度升高時，分子的,_,增大。只有氣體的體積同時增大，使分子的,_,減小，才能保持壓強(qiáng)不變。,密集程度,平均動能,平均動能,密集程度,2.查理定律密集程度平均動能平均動能密集程度,核心要點(diǎn)突破,一、對氣體等溫變化圖像的理解,1,對兩種等溫變化圖像的理解和應(yīng)用,核心要點(diǎn)突破一、對氣體等溫變化圖像的理解,教科版高中物理選修3-3：氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋_ppt課件,兩種,圖像,內(nèi)容,p

5、,圖像,p,V,圖像,溫度,高低,直線的斜率為,p,與,V,的乘積，斜率越大，,pV,乘積越大，溫度就越高，圖中,t,2,t,1,一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，氣體壓強(qiáng)與體積的乘積必然越大，在,p,V,圖上的等溫線就越高，圖中,t,1,t,2,兩種p 圖像pV圖像溫度直線的斜率為p與V的乘積，,教科版高中物理選修3-3：氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋_ppt課件,教科版高中物理選修3-3：氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋_ppt課件,教科版高中物理選修3-3：氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋_ppt課件,二、對,p,T,圖像和,V,T,圖像的理解,1,p,T,圖像和,V,T,圖像的比較,不同點(diǎn),

6、圖像,縱坐標(biāo),壓強(qiáng),p,體積,V,斜率,意義,體積的倒數(shù)，斜率越大體積越小，即,V4,V3,V2,V1,壓強(qiáng)的倒數(shù)，斜率越大壓強(qiáng)越小，即,p4,p3,p2,p1,二、對pT圖像和VT圖像的理解不同點(diǎn)圖像縱坐標(biāo)壓強(qiáng)p體積,相,同,點(diǎn),都是一條通過原點(diǎn)的傾斜直線,橫坐標(biāo)都是熱力學(xué)溫度,T,都是斜率越大，氣體的另外一個狀態(tài)參量越小,2.,對于,p,T,圖像與,V,T,圖像的注意事項,(1),首先要明確是,p,T,圖像還是,V,T,圖像,(2),不是熱力學(xué)溫標(biāo)的先轉(zhuǎn)換為熱力學(xué)溫標(biāo),(3),解決問題時要將圖像與實際情況相結(jié)合,相都是一條通過原點(diǎn)的傾斜直線2.對于pT圖像與VT圖像,特別提醒：,(1),在

7、圖像的原點(diǎn)附近要用虛線表示，因為此處實際不存在，但還要表示出圖線過原點(diǎn)。,(2),如果坐標(biāo)上有數(shù)字則坐標(biāo)軸上一定要標(biāo)上單位，沒有數(shù)字的坐標(biāo)軸可以不標(biāo)單位。,特別提醒：,即時應(yīng)用,(,即時突破，小試牛刀,),2,如圖所示，甲、乙為一定質(zhì)量的某種氣體的等容或等壓變化圖像，關(guān)于這兩個圖像的正確說法是,(,),即時應(yīng)用(即時突破，小試牛刀),A,甲是等壓線，乙是等容線,B,乙圖中,p,t,線與,t,軸交點(diǎn)對應(yīng)的溫度是,273.15,，而甲圖中,V,t,線與,t,軸的交點(diǎn)不一定是,273.15,C,由乙圖可知，一定質(zhì)量的氣體，在任何情況下都是,p,與,t,成直線關(guān)系,D,乙圖表明隨溫度每升高,1,，壓強(qiáng)

8、增加相同，但甲圖隨溫度的升高壓強(qiáng)不變,A甲是等壓線，乙是等容線,解析：選,AD.V,t,線或,p,t,線特點(diǎn)，可先由,V,T,、,p,T,及,T,t,273.15,推出,V,t,及,p,t,的函數(shù)關(guān)系，再加以判定。由查理定律,p,CT,C(t,273.15),及蓋呂薩克定律,V,CT,C(t,273.15),可知，甲圖是等壓線，乙圖是等容線，故,A,正確；由“外推法”“可知兩種圖線的反向延長線與,t,軸的交點(diǎn)溫度為,273.15,，即熱力學(xué)溫度的,0 K,，,故,B,錯；查理定律及蓋呂薩克定律是氣體的實驗定律，都是在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的條件下得出的，當(dāng)壓強(qiáng)很大，溫度很低時，這些定律就不成立

9、了，故,C,錯；由于圖線是直線，故,D,正確。,解析：選AD.Vt線或pt線特點(diǎn)，可先由VT、,三、對氣體實驗定律的微觀解釋,用分子動理論可以很好地解釋氣體的實驗定律。,1,玻意耳定律的微觀解釋,(1),一定質(zhì)量的氣體，溫度保持不變，從微觀上看表示氣體分子的總數(shù)和分子的平均動能保持不變，因此氣體壓強(qiáng)只跟單位體積的分子數(shù)有關(guān)。,三、對氣體實驗定律的微觀解釋,(2),氣體發(fā)生等溫變化時，體積增大到原來體積的幾倍，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就減小到原來的幾分之一，壓強(qiáng)就會減少到原來的幾分之一；體積減小到原來的幾分之一，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增大為原來的幾倍，壓強(qiáng)就會增大為原來的幾倍。,2,查理定律的微觀解釋,

10、(1),一定質(zhì)量的理想氣體，體積保持不變時，從微觀上表示單位體積內(nèi)的分子數(shù)保持不變，因此氣體的壓強(qiáng)只跟氣體分子的平均動能有關(guān)。,(2)氣體發(fā)生等溫變化時，體積增大到原來體積的幾倍，,(2),氣體發(fā)生等容變化時，溫度升高，氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強(qiáng)會增大；溫度降低，氣體分子的平均動能減小，氣體壓強(qiáng)就減小。,3,蓋呂薩克定律的微觀解釋,(1),一定質(zhì)量的理想氣體，壓強(qiáng)保持不變時，從微觀上看是單位體積內(nèi)分子數(shù)的變化引起的壓強(qiáng)變化與由分子的平均動能變化引起的壓強(qiáng)變化相互抵消。,(2)氣體發(fā)生等容變化時，溫度升高，氣體分子的平均動,(2),氣體發(fā)生等壓變化時，氣體體積增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少

11、，會使氣體壓強(qiáng)減小，此時氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，從而使氣體壓強(qiáng)增大來抵消由氣體體積增大而造成的氣體壓強(qiáng)的減小。相反，氣體體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，會使氣體壓強(qiáng)增大，只有氣體的溫度降低，氣體分子的平均動能減小，才能使氣體的壓強(qiáng)減小來抵消由氣體體積減小而造成的氣體壓強(qiáng)的增大。,(2)氣體發(fā)生等壓變化時，氣體體積增大，單位體積內(nèi)的,即時應(yīng)用,(,即時突破，小試牛刀,),3,封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的氣體，如果保持氣體體積不變，當(dāng)溫度升高時，以下說法正確的是,(,),A,氣體的密度增大,B,氣體的壓強(qiáng)增大,C,氣體分子的平均動能減小,D,每秒撞擊器壁單位面積的氣體分子數(shù)增多,即時應(yīng)用

12、(即時突破，小試牛刀),教科版高中物理選修3-3：氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋_ppt課件,課堂互動講練,類型一,氣體實驗定律和微觀解釋,(,南寧高二檢測,),對一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是,(,),A,體積不變，壓強(qiáng)增大時，氣體分子的平均動能一定增大,B,溫度不變，壓強(qiáng)減小時，氣體的密度一定減小,C,壓強(qiáng)不變，溫度降低時，氣體的密度一定減小,D,溫度升高，壓強(qiáng)和體積都可能不變,例,1,課堂互動講練類型一氣體實驗定律和微觀解釋,【,精講精析,】,根據(jù)氣體壓強(qiáng)、體積、溫度的關(guān)系可知，體積不變，壓強(qiáng)增大時，氣體的溫度增大，氣體分子的平均動能增大，選項,A,正確；溫度不變，壓強(qiáng)減小時，氣

13、體體積增大，氣體的密集程度減小，,B,正確；壓強(qiáng)不變，溫度降低時，體積減小，氣體的密集程度增大，,C,錯誤；溫度升高，壓強(qiáng)、體積中至少有一個發(fā)生改變，,D,錯誤。,【,答案,】,AB,【精講精析】,如,圖所,示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線，則下列說法不正確的是,(,),A,從等溫線可以看出，一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強(qiáng)與體積成反比,B,一定質(zhì)量的氣體，在不同溫度下的等溫線是不同的,C,由圖可知,T,1,T,2,D,由圖可知,T,1,T,2,例,2,類型二,氣體狀態(tài)變化的圖像問題,如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩,【,思路點(diǎn)撥,】,對同一質(zhì)量不變的氣體,溫度越高，,

14、p,、,V,之積越大。,【,自主解答,】,由等溫線的物理意義可知，,A,、,B,正確，對于一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，等溫線的位置就越高，,C,錯，,D,對。,【,答案,】,C,【,規(guī)律總結(jié),】,一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，壓強(qiáng)與體積成反比，溫度升高后，壓強(qiáng)與體積的乘積變大，等溫線表現(xiàn)為遠(yuǎn)離原點(diǎn)。,【思路點(diǎn)撥】,變式訓(xùn)練,一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài),A,經(jīng)狀態(tài),C,變化到狀態(tài),B,，這一過程在,V,T,圖上表示如圖所示，則,(,),A,在過程,AC,中，氣體的壓強(qiáng)不斷變大,B,在過程,CB,中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小,C,在狀態(tài),A,時，氣體的壓強(qiáng)最大,D,在狀態(tài),B,時，氣體的壓強(qiáng)最大,變式訓(xùn)練,解析：選,AD,。,氣體的,AC,變化過程是等溫變化，由,pV,C,可知，體積減小，壓強(qiáng)增大，故,A,正確。在,CB,變化過程中，氣體的體積不發(fā)生變化，即為等容變化，由,p/T,C,可知，溫度升高，壓強(qiáng)增大，故,B,錯誤。綜上所述，在,ACB,過程中氣體的壓強(qiáng)始終增大，所以氣體在狀態(tài),B,時的壓強(qiáng)最大，故,C,錯誤，,D,正確。,解析：選AD。氣體的AC變化過程是等溫變化，由pV,謝 謝,謝 謝,