高中物理選修3－3第八章《氣體的等容變化和等壓變化》

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1、新人教版高中物理選修3－3第八章《氣體的等容變化和等壓變化》精品教案 課題 §8.2氣體的等容變化和等壓變化 課型 新授課 課時 1 教 學 目 的 （一）知識與技能 1、知道什么是等容變化、等壓變化。 2、掌握的查理定律，蓋·呂薩克定律內(nèi)容和公式表達。 3、理解p-T圖上等容變化的圖線及物理意義和V-T圖上等壓變化的圖線及物理意義。 4、會用查理定律、蓋·呂薩克定律解決有關(guān)問題。 （二）過程與方法 培養(yǎng)學生用數(shù)學的語言描述物理規(guī)律的能力。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 通過應(yīng)用氣體變化規(guī)律解決實際中的問題培養(yǎng)學生思考問題的全面性 重 難 點 教學重點

2、：對氣體查理定律，蓋·呂薩克定律的理解，并解決生活中的問題 教學難點：對于圖像含義的理解和氣體變化的問題的解題基本思路 教學方法 講述法、分析推理法。 教 學 過 程 教 學 過 程 教 學 過 程 教師活動 學生活動 （－）引入新課 （復(fù)習引入）前面我們學習玻意耳定律,知道一定質(zhì)量的氣體，在保持溫度不變的情況下，壓強與體積成正比.那么在體積保持不變時壓強和溫度什么關(guān)系?在壓強不

3、變時體積和溫度什么關(guān)系?今天我們在來學習兩個定律. 一、查理定律 (1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強P與熱力學溫度T成正比. (2)公式：P∝T 設(shè)一定質(zhì)量的某種氣體，由壓強P1、溫度T1的狀態(tài)，保持體積不變的變化，變到壓強P2、溫度T2的另一種狀態(tài)，則有＝ 或者 ＝. (3)適用條件： ①氣體的質(zhì)量一定 ②氣體的體積不變 ③壓強不太大，溫度不太低 例1．一定質(zhì)量的氣體保持體積不變，在0℃時壓強為p0，在27℃時壓強為p，則當氣體從27℃升高到28℃時，增加的壓強為 A.1/273 p0 B.1/273p C.1/300p0

4、 D.1/300p （4）.等容過程及P-T圖像 (1)等容過程：一定質(zhì)量的氣體在體積保持不變時所發(fā)生的狀態(tài)變化過程. (2)P-T圖像上的等容線 ①P-T圖中的等容線是一條延長線通過原點的傾斜直線. ②斜率K＝＝C(恒量)與氣體體積有關(guān).體積越大，斜率越小.如圖所示，4條等容線的關(guān)系為V1＞V2＞V3＞V4. 例2. 一定質(zhì)量的理想氣體的P—t圖象，如圖8.2—4所示，在狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，體積： A.一定不變 B.一定減小 C.一定增加 D.不能判定怎樣變化 二、蓋·呂薩克定律 (1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在壓強保持不變時，體積和

5、熱力學溫度成正比. (2)公式 設(shè)一定質(zhì)量的某種氣體，由體積V1、溫度T1的狀態(tài)，保持壓強不變，變化到體積V2、溫度T2的另一種狀態(tài)，則有 ＝ 或者 ＝. (3)適用條件 ①氣體的質(zhì)量一定 ②氣體的壓強不變 ③壓強不太大，溫度不太低 （4）.等壓過程及V-T圖像 (1)等壓過程：一定質(zhì)量的氣體在壓強保持不變時所發(fā)生的狀態(tài)變化過程 (2)V-T圖像上的等壓線 ①V-T圖像中的等壓線是一條延長線通過原點的傾斜直線 ②斜率K＝＝C(恒量)與氣體壓強有關(guān)，壓強越大，斜率越小.如圖13.2-3所示P1＞P2＞P3＞P4. 例題 例3 、書本第25頁例題（略

6、） 例4 如下圖所示，在球形容器內(nèi)充有一定質(zhì)量的理想氣體，當大氣壓強是760mmHg，氣體溫度是27℃時，從接在容器下端U形管水銀壓強計可以確定氣體的壓強是 mmHg.如果大氣壓強保持不變，而氣體的溫度升高到47℃時，氣體的壓強將變?yōu)? mmHg，壓強計左側(cè)管內(nèi)水銀面D將 (填“上升”或“下降”) mmHg(假設(shè)壓強計細管的容積很小，球形容器的熱膨也很小都可以不考慮). 解析 題目中“假設(shè)壓強計細管的容積很小，球形容器的熱膨脹也很小都可以不考慮”是一個隱含條件，說明球形容器內(nèi)氣體發(fā)生的是等

7、容變化過程，可利用查理定律求解. 解答 在壓強計左管中取與右管上端水銀面等高的液片為研究對象，由壓強平衡得 P0＝P1+Ph1 ∴P1＝P0-Ph1＝600mmHg. 以球形容器內(nèi)封閉氣體為研究對象，氣體作等容變化，根據(jù)查理定律有＝. ∴ P2＝P1＝×600mmHg＝640mmHg 由于外界大氣壓不變，而P2＞P1,故水銀面將下降.設(shè)溫度升高后，水銀面高度差為h2,則 P2＝P0-Ph2 Ph2＝P0-P2＝120mmHg. h2＝120mm,則水銀面D下降高度 L＝Δh＝(h1-h2)＝(160-120)mm)＝20mm. 答案 600 640 下降 20

8、 點評 本題考查了考生理解能力，分析問題和解決問題的能力.題中隱含“氣體發(fā)生等容變化”的條件分析是關(guān)鍵，同時注意水銀面上升、下降高度與兩管水銀面高度差的關(guān)系，分析此類問題切忌不仔細分析狀態(tài)變化過程. 小結(jié)： 1 、氣體的等容變化，查理定律 2、等容線 3 、氣體的等壓變化，蓋·呂薩克定律 4 、等壓線 應(yīng)用氣體實驗定律解題應(yīng)注意的問題： 氣體實驗定律是利用控制變量法而得到的氣體狀態(tài)參量間的關(guān)系，學習玻意耳定律時，要緊抓氣體的質(zhì)量一定和溫度不變這兩個條件，把握定律的三種表達方法.學習查理定律要緊抓氣體的質(zhì)量一定和體積不變這兩個條件；學習蓋·呂薩克定律時則要緊抓氣體的質(zhì)量

9、一定和壓強不變這兩個條件.應(yīng)用氣體實驗定律解題時，首先必須明確研究對象，一定質(zhì)量的氣體，認清它們變化過程；其次正確確定始、末兩狀態(tài)及兩狀態(tài)下壓強、溫度和體積，然后運用適當?shù)膶嶒灦闪蟹匠?，使未知量在方程中出現(xiàn).最后統(tǒng)一單位(等式兩邊單位相同即可)求解. 達標練習：如圖8—16甲所示，是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)Ａ經(jīng)過狀態(tài)Ｂ變?yōu)闋顟B(tài)Ｃ的Ｖ—Ｔ圖象。已知氣體在狀態(tài)Ａ時的壓強是１.５×１０５Ｐａ （１） 說出從Ａ到Ｂ過程中壓強變化的情形，并根據(jù)圖象提供的信息，計算圖中ＴＡ的溫度值。 （２） 請在圖乙坐標系中，作出由狀態(tài)Ａ經(jīng)過狀態(tài)Ｂ變?yōu)闋顟B(tài)Ｃ的Ｐ—Ｔ圖象，并在圖線相應(yīng)位置上標出字母Ａ、Ｂ、Ｃ。

10、如果需要計算才能確定有關(guān)坐標值，請寫出計算過程。 TA B V/m3 0.4 0.6 O 300 400 T/K A C 0.5 P/105Pa T/K 100 200 300 400 O 1.5 1.0 2.0 甲 乙 圖8—16 從控制變量法的角度理解氣體三種變化之間的關(guān)系？（3分鐘） 通過閱讀課本理解查理定律的基本內(nèi)容，同時注意溫度的選擇，初步理解查理定律的適用條件（5分鐘） 完成例題1，并總結(jié)此類問題的解題思路（5分鐘）

11、 知道并理解等容線的物理含義和體積之間的大小關(guān)系（5分鐘） 通過閱讀課本理解蓋·呂薩克定律的基本內(nèi)容，同時注意溫度的選擇，初步理解蓋·呂薩克定律的適用條件（5分鐘） 知道并理解等容線的物理含義和體積之間的大小關(guān)系（5分鐘） 完成例題3，并總結(jié)此類問題的解題思路（5分鐘） 學習札記： 備注