教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 固体、液体和气体 第1课时 气体的等容变化和等压变化.ppt

5气体的等容变化和等压变化第1课时气体的等容变化和等压变化

学习目标1.掌握气体等容变化和等压变化的规律、表达式及适用条件。(物理观念)2.会用气体变化规律解决实际问题。(科学思维)3.理解p-T图像与V-T图像的物理意义。(物理观念)4.能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。(物理观念)

基础落实?必备知识全过关重难探究?能力素养全提升目录索引学以致用?随堂检测全达标

基础落实?必备知识全过关

一、气体的等容变化一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成______。表达式为_________,这就是查理定律。不能是摄氏温度正比

二、气体的等压变化一定质量的某种气体,在保持压强不变的情况下,体积V与热力学温度T成__________。表达式为__________,这就是盖-吕萨克定律。?正比

三、气体实验定律的微观解释(1)对一定质量的气体,温度不变时,气体分子的平均动能是一定的。气体体积越小,分子的密集程度_______,单位时间内撞击单位面积器壁的分子数_______,气体的压强就_______。?(2)一定质量的气体,体积保持不变,则单位体积中的分子数也保持不变。当温度升高时,分子热运动的平均动能增大,这使得单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数______,同时也使得分子撞击器壁时对器壁的撞击力增大,从而使得气体的压强随之______。越大越多越大增多增大

(3)一定质量的气体,当温度升高时,气体分子热运动的平均动能增大,这会使气体对器壁的压强增大。要使压强保持不变,必须________气体分子的密集程度,使单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数______,这在宏观上就表现为气体体积的增大。?减小减少

情境链接我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,即用一个小罐,将点燃的酒精棉球放入罐内,棉球烧完后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐冷却后,火罐就被紧紧地“吸”在皮肤上。你知道其中的道理吗?要点提示火罐内的气体体积一定,冷却后气体的温度降低,压强减小,故在大气压力作用下被“吸”在皮肤上。

易错辨析(1)一定质量的某种气体,在压强不变时,若温度升高,则体积减小。()√提示一定质量的某种气体,在压强不变时,若温度升高,则体积增大。×(2)一定质量的某种气体,等容变化时,气体的压强和温度不一定成正比。 ()(3)现实生活中,自行车轮胎在烈日下暴晒,车胎内气体的变化是等容过程。 ()提示车胎内的气体的体积变化,只是变化较小,不是等容变化。×(4)V=CT中的C对一定质量的气体是常数。()提示C对一定质量的气体在压强不变时是常数。×

重难探究?能力素养全提升

探究点一气体的等容变化导学探究(1)为什么拧上盖的水杯(内盛半杯热水)放置一段时间后很难打开杯盖?要点提示放置一段时间后,杯内的空气温度降低,压强减小,外界的大气压强大于杯内空气压强,所以杯盖很难打开。(2)打足气的自行车在烈日下曝晒,常常会爆胎,原因是什么?要点提示车胎在烈日下曝晒,胎内的气体温度升高,气体的压强增大,把车胎胀破。

知识归纳

(5)图像:①p-T图像:一定质量的某种气体,在等容变化过程中,气体的压强p和热力学温度T的关系图线的延长线是过原点的倾斜直线,如图所示,且V1V2,即体积越大,斜率越小。

②p-t图像:一定质量的某种气体,在等容变化过程中,压强p与摄氏温度t是一次函数关系,不是简单的正比例关系,如图所示。等容线是一条延长线通过横轴t=-273.15℃的点的倾斜直线,且斜率越大,体积越小。图像纵轴的截距p0是气体在0℃时的压强。特别提示一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,其压强跟热力学温度成正比,而不是与摄氏温度成正比。

应用体验【例1】(2023山东东营高二期末)如图所示,气缸内封闭有一定质量的气体,水平轻杆一端固定在竖直墙壁上,另一端与活塞相连。已知大气压强为1.0×105Pa,气缸的质量为50kg,活塞质量不计,其横截面积为0.01m2,气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4,活塞与气缸之间的摩擦可忽略。开始时被封闭气体的压强为1.0×105Pa、温度为27℃,重力加速度g取10m/s2,求:

(1)缓慢升高气体温度,气缸恰好开始向左运动时气体的压强p和温度t;答案1.2×105Pa87℃

(2)为保证气缸静止不动,气缸内气体的温度应控制在什么范围内?答案-33℃到87℃之间

对点演练1(2023广东广州第五中学高二期末)如图所示,圆柱形气缸倒置在水平地面上,气缸内部封有一定质量的气体。已知气缸质量为10kg,缸壁厚度不计,活塞质量为5kg