高中物理-理想氣體狀態(tài)方程教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

理想氣體狀態(tài)方程一、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：（1）理解“理想氣體”的概念。（2）掌握運(yùn)用玻意耳定律和查理定律推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程的過程，熟記理想氣體狀態(tài)方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能正確運(yùn)用理想氣體狀態(tài)方程解答有關(guān)簡單問題。（3）熟記蓋·呂薩克定律及數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能正確用它來解答氣體等壓變化的有關(guān)問題。2、能力目標(biāo)通過推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程及由理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)蓋·呂薩克定律的過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力。3、情感目標(biāo)通過用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蓋·呂薩克定律的教學(xué)過程，使學(xué)生學(xué)會用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證成正比關(guān)系的物理定律的一種方法，并對學(xué)生進(jìn)行“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理唯一的標(biāo)準(zhǔn)”的教育。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1、理想氣體的狀態(tài)方程是本節(jié)課的重點(diǎn)，因?yàn)樗粌H是本節(jié)課的核心內(nèi)容，還是中學(xué)階段解答氣體問題所遵循的最重要的規(guī)律之一。2、對“理想氣體”這一概念的理解是本節(jié)課的一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)檫@一概念對中學(xué)生來講十分抽象，而且在本節(jié)只能從宏觀現(xiàn)象對“理想氣體”給出初步概念定義，只有到后兩節(jié)從微觀的氣體分子動理論方面才能對“理想氣體”給予進(jìn)一步的論述。另外在推導(dǎo)氣體狀態(tài)方程的過程中用狀態(tài)參量來表示氣體狀態(tài)的變化也很抽象，學(xué)生理解上也有一定難度。三、教具1、投影幻燈機(jī)、書寫用投影片。2、氣體定律實(shí)驗(yàn)器、燒杯、溫度計(jì)等。四、主要教學(xué)過程（一）引入新課玻意耳定律是一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積變化所遵循的規(guī)律，而查理定律是一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)與溫度變化時(shí)所遵循的規(guī)律，即這兩個(gè)定律都是一定質(zhì)量的氣體的體積、壓強(qiáng)、溫度三個(gè)狀態(tài)參量中都有一個(gè)參量不變，而另外兩個(gè)參量變化所遵循的規(guī)律，若三個(gè)狀態(tài)參量都發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)遵循什么樣的規(guī)律呢？這就是我們今天這節(jié)課要學(xué)習(xí)的主要問題。（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)1、關(guān)于“理想氣體”概念的教學(xué)設(shè)問：（1）玻意耳定律和查理定律是如何得出的？即它們是物理理論推導(dǎo)出來的還是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納得出來的？答案是：由實(shí)驗(yàn)總結(jié)歸納得出的。（2）這兩個(gè)定律是在什么條件下通過實(shí)驗(yàn)得到的？老師引導(dǎo)學(xué)生知道是在溫度不太低（與常溫比較）和壓強(qiáng)不太大（與大氣壓強(qiáng)相比）的條件得出的。老師講解：在初中我們就學(xué)過使常溫常壓下呈氣態(tài)的物質(zhì)（如氧氣、氫氣等）液化的方法是降低溫度和增大壓強(qiáng)。這就是說，當(dāng)溫度足夠低或壓強(qiáng)足夠大時(shí)，任何氣體都被液化了，當(dāng)然也不遵循反映氣體狀態(tài)變化的玻意耳定律和查理定律了。而且實(shí)驗(yàn)事實(shí)也證明：在較低溫度或較大壓強(qiáng)下，氣體即使未被液化，它們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也與玻意耳定律或查理定律計(jì)算出的數(shù)據(jù)有較大的誤差。出示投影片（1）：p（

Pa）pV值（

PaL）空氣110020050010001.0001.06901.13801.35651.72001.0000.99411.04831.39002.06851.0000.92650.91401.15601.73551.0000.97301.01001.34001.9920說明講解：投影片（l）所示是在溫度為0℃，壓強(qiáng)為

Pa的條件下取1L幾種常見實(shí)際氣體保持溫度不變時(shí)，在不同壓強(qiáng)下用實(shí)驗(yàn)測出的pV乘積值。從表中可看出在壓強(qiáng)為

Pa至

Pa之間時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與玻意耳定律計(jì)算值，近似相等，當(dāng)壓強(qiáng)為

Pa時(shí)，玻意耳定律就完全不適用了。這說明實(shí)際氣體只有在一定溫度和一定壓強(qiáng)范圍內(nèi)才能近似地遵循玻意耳定律和查理定律。而且不同的實(shí)際氣體適用的溫度范圍和壓強(qiáng)范圍也是各不相同的。為了研究方便，我們假設(shè)這樣一種氣體，它在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格地遵循玻意耳定律和查理定律。我們把這樣的氣體叫做“理想氣體”。（板書“理想氣體”概念意義。）2．推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程前面已經(jīng)學(xué)過，對于一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)可用三個(gè)狀態(tài)參量p、V、T來描述，且知道這三個(gè)狀態(tài)參量中只有一個(gè)變而另外兩個(gè)參量保持不變的情況是不會發(fā)生的。換句話說：若其中任意兩個(gè)參量確定之后，第三個(gè)參量一定有唯一確定的值。它們共同表征一定質(zhì)量理想氣體的唯一確定的一個(gè)狀態(tài)。根據(jù)這一思想，我們假定一定質(zhì)量的理想氣體在開始狀態(tài)時(shí)各狀態(tài)參量為（

），經(jīng)過某變化過程，到末狀態(tài)時(shí)各狀態(tài)參量變?yōu)椋?/p>

），這中間的變化過程可以是各種各樣的，現(xiàn)假設(shè)有兩種過程：第一種：從（

）先等溫并使其體積變?yōu)?/p>

，壓強(qiáng)隨之變?yōu)?/p>

，此中間狀態(tài)為（

）再等容并使其溫度變?yōu)?/p>

，則其壓強(qiáng)一定變?yōu)?/p>

，則末狀態(tài)（

）。第二種：從（

）先等容并使其溫度變?yōu)?/p>

，則壓強(qiáng)隨之變?yōu)?/p>

，此中間狀態(tài)為（

），再等溫并使其體積變?yōu)?/p>

，則壓強(qiáng)也一定變?yōu)?/p>

，也到末狀態(tài)（

），如投影片所示。出示投影片（2）：將全班同學(xué)分為兩大組，根據(jù)玻意耳定律和查理定律，分別按兩種過程，自己推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)過程。（即要求找出

與

間的等量關(guān)系。）基本方法是：解聯(lián)立方程

或

消去中間狀態(tài)參量或均可得到：這就是理想氣體狀態(tài)方程。它說明：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)、體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值是一個(gè)常數(shù)。3．推導(dǎo)并驗(yàn)證蓋·呂薩克定律設(shè)問：（1）若上述理想氣體狀態(tài)方程中，

，方程形式變化成怎樣的形式？答案：

或（2）

本身說明氣體狀態(tài)變化有什么特點(diǎn)？答案：說明等效地看作氣體做等壓變化。（即壓強(qiáng)保持不變的變化）由此可得出結(jié)論：當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，一定質(zhì)量的理想氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比。這個(gè)結(jié)論最初是法國科學(xué)家蓋·呂薩克在研究氣體膨脹的實(shí)驗(yàn)中得到的，也叫蓋·呂薩克定律。它也屬于實(shí)驗(yàn)定律。當(dāng)今可以設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方法來驗(yàn)證這一結(jié)論。今天我們利用在驗(yàn)證玻意耳定律中用過的氣體定律實(shí)驗(yàn)器來驗(yàn)證這一定律。演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，此實(shí)驗(yàn)保持壓強(qiáng)不變，只是利用改變燒杯中的水溫來確定三個(gè)溫度狀態(tài)

，這可從溫度計(jì)上讀出，再分別換算成熱力學(xué)溫度

，再利用氣體實(shí)驗(yàn)器上的刻度值作為達(dá)熱平衡時(shí)，被封閉氣體的體積值，分別為

，填入下表：出示投影幻燈片（3）：然后讓學(xué)生用計(jì)算器迅速算出

、

、

，只要讀數(shù)精確，則這幾個(gè)值會近似相等，從而證明了蓋·呂薩克定律。4．課堂練習(xí)出示投影幻燈片（4），顯示例題（1）：例題

一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27℃，外界大氣壓為758毫米汞柱時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738毫米汞柱，此時(shí)管中水銀面距管頂80毫米，當(dāng)溫度降至－3℃時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743毫米汞柱，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少毫米汞柱？教師引導(dǎo)學(xué)生按以下步驟解答此題：（1）該題研究對象是什么？答案：混入水銀氣壓計(jì)中的空氣。

（2）畫出該題兩個(gè)狀態(tài)的示意圖：（3）分別寫出兩個(gè)狀態(tài)的狀態(tài)參量：（S是管的橫截面積）。

（4）將數(shù)據(jù)代入理想氣體狀態(tài)方程：得

解得

（三）課堂小結(jié)1．在任何溫度和任何壓強(qiáng)下都能嚴(yán)格遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體叫理想氣體。2．理想氣體狀態(tài)方程為：3．蓋·呂薩克定律是指：一定質(zhì)量的氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，它的體積與熱力學(xué)溫度成正比。第3講理想氣體的狀態(tài)方程[目標(biāo)定位]1.了解理想氣體的概念，并知道實(shí)際氣體在什么情況下可以看成理想氣體.2.掌握理想氣體狀態(tài)方程的內(nèi)容和表達(dá)式，并能應(yīng)用方程解決實(shí)際問題.一、理想氣體1．定義：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都嚴(yán)格遵從的氣體．2．實(shí)際氣體在壓強(qiáng)(相對大氣壓)、溫度(相對室溫)時(shí)可當(dāng)成理想氣體處理．3．理想氣體是一種的模型，是對實(shí)際氣體的．二、理想氣體的狀態(tài)方程1．內(nèi)容：一定的某種理想氣體，在從一個(gè)狀態(tài)(p1、V1、T1)變化到另一個(gè)狀態(tài)(p2、V2、T2)時(shí)，盡管p、V、T都可能改變，但是的乘積與的比值保持不變．2．理想氣體狀態(tài)方程表達(dá)式：eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)或eq\f(pV,T)＝C(常量)．3．推導(dǎo)方法：(1)控制變量法．(2)選定狀態(tài)變化法．4．成立條件：質(zhì)量一定的理想氣體．一、理想氣體狀態(tài)方程1．理想氣體(1)理解：理想氣體是為了研究問題方便提出的一種理想化模型，是實(shí)際氣體的一種近似．(2)特點(diǎn)：①嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程．②理想氣體分子本身的大小與分子間的距離相比可以忽略不計(jì)，分子可視為質(zhì)點(diǎn)．③理想氣體分子除碰撞外，無相互作用的引力和斥力，故無分子勢能，理想氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動動能之和，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)．2．理想氣體狀態(tài)方程與氣體實(shí)驗(yàn)定律eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(T1＝T2時(shí)，p1V1＝p2V2玻意耳定律,V1＝V2時(shí)，\f(p1,T1)＝\f(p2,T2)查理定律,p1＝p2時(shí)，\f(V1,T1)＝\f(V2,T2)蓋—呂薩克定律))3．應(yīng)用狀態(tài)方程解題的一般步驟(1)明確研究對象，即一定質(zhì)量的理想氣體；(2)確定氣體在初、末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)由狀態(tài)方程列式求解；(4)討論結(jié)果的合理性．例1一水銀氣壓計(jì)中混進(jìn)了空氣，因而在27℃、外界大氣壓為758mmHg時(shí)，這個(gè)水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)為738mmHg，此時(shí)管中水銀面距管頂80mm，當(dāng)溫度降至－3℃時(shí)，這個(gè)氣壓計(jì)的讀數(shù)為743mmHg，求此時(shí)的實(shí)際大氣壓值為多少mmHg?針對訓(xùn)練內(nèi)徑均勻的L形直角細(xì)玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質(zhì)量空氣封存在封閉端內(nèi)，空氣柱長4cm，水銀柱高58cm，進(jìn)入封閉端長2cm，如圖1所示，溫度是87℃，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，求：圖1(1)在圖示位置空氣柱的壓強(qiáng)p1；(2)在圖示位置，要使空氣柱的長度變?yōu)?cm，溫度必須降低到多少度？二、理想氣體狀態(tài)方程與氣體圖象1．一定質(zhì)量的理想氣體的各種圖象類別圖線特點(diǎn)舉例p-VpV＝CT(其中C為恒量)，即pV之乘積越大的等溫線溫度越高，線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p-eq\f(1,V)p＝CTeq\f(1,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，溫度越高p-Tp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，體積越小V-TV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，壓強(qiáng)越小2.理想氣體狀態(tài)方程與一般狀態(tài)變化圖象基本方法：化“一般”為“特殊”，如圖2是一定質(zhì)量的某種理想氣體的狀態(tài)變化過程A→B→C→A.在VT圖線上，等壓線是一簇延長線過原點(diǎn)的直線，過A、B、C三點(diǎn)作三條等壓線分別表示三個(gè)等壓過程，因pA′<pB′<pC′，即pA<pB<pC，所以A→B壓強(qiáng)增大，溫度降低，體積縮小，B→C溫度升高，體積減小，壓強(qiáng)增大，C→A溫度降低，體積增大，壓強(qiáng)減?。?一定質(zhì)量的理想氣體的p-t圖象如圖3所示，在從狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過程中，體積()A．一定不變 B．一定減小C．一定增大 D．不能判定怎樣變化針對訓(xùn)練如圖4所示，A、B兩點(diǎn)代表一定質(zhì)量理想氣體的兩個(gè)不同的狀態(tài)，狀態(tài)A的溫度為TA，狀態(tài)B的溫度為TB.由圖可知()A．TA＝2TB B．TB＝4TAC．TB＝6TA D．TB＝8TA1．對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列狀態(tài)變化中可能實(shí)現(xiàn)的是()A．使氣體體積增加而同時(shí)溫度降低B．使氣體溫度升高，體積不變、壓強(qiáng)減小C．使氣體溫度不變，而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大D．使氣體溫度升高，壓強(qiáng)減小，體積減小2．一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)為p、V、T，經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后，壓強(qiáng)仍為p，則下列過程中可以實(shí)現(xiàn)的是()A．先等溫膨脹，再等容降溫 B．先等溫壓縮，再等容降溫C．先等容升溫，再等溫壓縮 D．先等容降溫，再等溫壓縮3．如圖5所示，在p-T坐標(biāo)系中的a、b兩點(diǎn)，表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個(gè)狀態(tài)，設(shè)氣體在狀態(tài)a時(shí)的體積為Va，密度為ρa(bǔ)，在狀態(tài)b時(shí)的體積為Vb，密度為ρb，則()A．Va>Vb，ρa(bǔ)>ρb B．Va<Vb，ρa(bǔ)<ρbC．Va>Vb，ρa(bǔ)<ρb D．Va<Vb，ρa(bǔ)>ρb4．在下列圖中，不能反映一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了等溫變化→等容變化→等壓變化后，又可以回到初始狀態(tài)的圖是()題組一理想氣體及其狀態(tài)方程1．關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是()A．理想氣體能嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律B．實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下，可看成理想氣體C．實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體D．所有的實(shí)際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體2．關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化，下列說法中正確的是()A．一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)壓強(qiáng)不變而溫度由100℃上升到200℃時(shí)，其體積增大為原來的2倍B．氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，一定滿足方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)C．一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍，可能是壓強(qiáng)減半，熱力學(xué)溫度加倍D．一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大到原來的4倍，可能是體積加倍，熱力學(xué)溫度減半3．一定質(zhì)量的氣體，從初狀態(tài)(p0、V0、T0)先經(jīng)等壓變化使溫度上升到eq\f(3,2)T0，再經(jīng)等容變化使壓強(qiáng)減小到eq\f(1,2)p0，則氣體最后狀態(tài)為()A.eq\f(1,2)p0、V0、eq\f(3,2)T0 B.eq\f(1,2)p0、eq\f(3,2)V0、eq\f(3,4)T0C.eq\f(1,2)p0、V0、eq\f(3,4)T0 D.eq\f(1,2)p0、eq\f(3,2)V0、T04．分別以p、V、T表示氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度．一定質(zhì)量的理想氣體，其初狀態(tài)表示為(p0、V0、T0)．若分別經(jīng)歷如下兩種變化過程：①從(p0、V0、T0)變?yōu)?p1、V1、T1)的過程中，溫度保持不變(T1＝T0)，②從(p0、V0、T0)變?yōu)?p2、V2、T2)的過程中，既不吸熱，也不放熱，在上述兩種變化過程中，如果V1＝V2>V0，則()A．p1>p2，T1>T2 B．p1>p2，T1<T2C．p1>p2，T1<T2 D．p1<p2，T1>T25．一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關(guān)系中正確的是()A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝eq\f(1,2)T2B．p1＝p2，V1＝eq\f(1,2)V2，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2題組二理想氣體狀態(tài)變化的圖象6．所示為一定質(zhì)量的理想氣體沿著如圖所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)的變化是()A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小B．從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)不變C．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大D．從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)增大7．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖2所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在p-T圖上都是直線段，ab和cd的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，bc垂直于ab，由圖可以判斷()A．a(chǎn)b過程中氣體體積不斷減小B．bc過程中氣體體積不斷減小C．cd過程中氣體體積不斷增大D．da過程中氣體體積不斷增大8．如圖3所示，一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)1出發(fā)經(jīng)過狀態(tài)2和3，最終又回到狀態(tài)1.那么，在下列的p-T圖象中，反映了上述循環(huán)過程的是()題組三綜合應(yīng)用9．我國“蛟龍”號深海探測船載人下潛超過七千米，再創(chuàng)載人深潛新記錄．在某次深潛試驗(yàn)中，“蛟龍”號探測到990m深處的海水溫度為280K．某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化，如圖4所示，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度T0＝300K，壓強(qiáng)p0＝1atm，封閉氣體的體積V0＝3m2.如果將該汽缸下潛至990m深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體．求990m深處封閉氣體的體積(1atm相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng))．圖410．一輕活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平放置的固定汽缸內(nèi)，開始時(shí)氣體體積為V0，溫度為27℃.在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到eq\f(2,3)V0，溫度升高到47℃.設(shè)大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，活塞與汽缸壁的摩擦不計(jì)．(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；(2)保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到V0，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)11．如圖5所示，一根兩端開口、橫截面積為S＝2cm2、足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)．管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長L＝21cm的氣柱，氣體的溫度為t1＝7℃，外界大氣壓取p0＝1.0×105Pa(相當(dāng)于75cm高的汞柱的壓強(qiáng))．圖5(1)若在活塞上放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.1kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長？(g＝10m/s2)(2)若保持砝碼的質(zhì)量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2＝77℃，此時(shí)氣柱為多長？12．如圖6所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度不計(jì)，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動，B左面汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.1V0.開始時(shí)活塞在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0(p0為大氣壓強(qiáng))，溫度為297K，現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，直至399.3K．求：圖6(1)活塞剛離開B處時(shí)的溫度TB；(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng)p；(3)在圖7中畫出整個(gè)過程的p-V圖線．圖7補(bǔ)充練習(xí)：1、如圖1所示，內(nèi)徑均勻的U形管中裝入水銀，兩管中水銀面與管口的距離均為l＝10.0cm，大氣壓強(qiáng)p0＝75.8cmHg時(shí)，將右側(cè)管口封閉，然后從左側(cè)管口處將一活塞緩慢向下推入管中，直到左右兩側(cè)水銀面高度差達(dá)h＝6.0cm為止．求活塞在管內(nèi)移動的距離．2、如圖4所示，一個(gè)密閉的汽缸，被活塞分成體積相等的左、右兩室，汽缸壁與活塞是不導(dǎo)熱的，它們之間沒有摩擦，兩室中氣體的溫度相等．現(xiàn)利用右室中的電熱絲對右室加熱一段時(shí)間，活塞達(dá)到平衡后，左室的體積變?yōu)樵瓉淼膃q\f(3,4)，氣體的溫度T1＝300K，求右室氣體的溫度．3、如圖1所示，兩端密封，下部裝有水銀，上部為空氣柱的U形管，靜止時(shí)，管內(nèi)水銀面的高度差為Δh，當(dāng)U形管做自由落體運(yùn)動時(shí)，Δh將()A．增大B．減小C．不變 D．不能判斷4、一圓柱形汽缸直立在地面上，內(nèi)有一具有質(zhì)量而無摩擦的絕熱活塞，把汽缸分成容積相同的A、B兩部分，如圖3所示，兩部分氣體溫度相同，都是T0＝27℃，A部分氣體壓強(qiáng)pA0＝1.0×105Pa，B部分氣體壓強(qiáng)pB0＝2.0×105Pa.現(xiàn)對B部分氣體加熱，使活塞上升，使A部分氣體體積減小為原來的eq\f(2,3).求此時(shí)：(1)A部分氣體的壓強(qiáng)pA；(2)B部分氣體的溫度TB.5、豎直的彈簧支持著一倒立汽缸內(nèi)的活塞，使汽缸懸空而靜止．設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動．缸壁導(dǎo)熱性良好，缸內(nèi)氣體的溫度能與外界大氣溫度相同．下列結(jié)論中正確的是()A．若外界大氣壓增大，則彈簧的壓縮量將會增大一些B．若外界大氣壓增大，則汽缸的上底面距地面的高度將增大C．若外界氣溫升高，則汽缸的上底面距地面的高度將減小D．若外界氣溫升高，則汽缸的上底面距地面的高度將增大6、如圖3，絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無摩擦．兩汽缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時(shí)體積均為V0、溫度均為T0.緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來的1.2倍．設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求汽缸A中氣體的體積VA和溫度TA.7、如圖2為一注水的玻璃裝置，玻璃管D、E上端與大氣相通，利用玻璃管C使A、B兩球上部相通，D、C、E三管與兩球接口處緊密封接．當(dāng)A、B、D的水面高度差如圖所示時(shí)，E管內(nèi)水面相對B中水面的高度差h應(yīng)等于()A．0米 B．0.5米C．1米 D．1.5米8、如圖10所示，兩個(gè)側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同汽缸直立放置，汽缸底部和頂部均有細(xì)管連通，頂部的細(xì)管帶有閥門K.兩汽缸的容積均為V0，汽缸中各有一個(gè)絕熱活塞(質(zhì)量不同，厚度可忽略)．開始時(shí)K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體(可視為理想氣體)，壓強(qiáng)分別為p0和eq\f(p0,3)；左活塞在汽缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為eq\f(V0,4.)現(xiàn)使汽缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至汽缸頂部，且與頂部剛好沒有擠壓；然后打開K，經(jīng)過一段時(shí)間，重新達(dá)到平衡．已知外界溫度為T0，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦．求：圖10(1)恒溫?zé)嵩吹臏囟萒；(2)重新達(dá)到平衡后，左汽缸中活塞上方氣體的體積Vx.理想氣體狀態(tài)效果分析研究之前的第一節(jié)課，主要是氣體的等溫變化-玻意耳定律，這節(jié)課是非常重要的，我用了兩課時(shí)和學(xué)生一起學(xué)習(xí)，第一節(jié)主要學(xué)習(xí)了定律的內(nèi)容與表達(dá)式，簡單介紹了直玻璃管水銀封閉氣體壓強(qiáng)的求法，第二節(jié)課主要講解封閉氣體壓強(qiáng)的求解，從反饋練習(xí)來看學(xué)生基本已經(jīng)掌握規(guī)律，所以我才開始了第二節(jié)氣體等容變化和等壓變化的學(xué)習(xí)，以及第三節(jié)理想氣體狀態(tài)方程，這兩節(jié)課的教學(xué)是水到渠成的。從練習(xí)的角度來看，學(xué)生已經(jīng)基本了解氣體問題的研究方法：第一，選擇研究對象-一定質(zhì)量的氣體。第二，羅列狀態(tài)參量。第三，應(yīng)用規(guī)律列方程求解。理想氣體狀態(tài)方程學(xué)情分析通過對前幾節(jié)知識的復(fù)習(xí)，當(dāng)學(xué)生有了基礎(chǔ)預(yù)設(shè)之后，我適時(shí)的提出問題：“當(dāng)氣體的溫度很低或者壓強(qiáng)很大時(shí)，前面所學(xué)習(xí)的三個(gè)定律不再適用，于是我們在解題中遇到了一定的問題，為了解決這個(gè)問題也為了計(jì)算的方便，物理學(xué)中引入理想氣體的概念，本節(jié)課來學(xué)習(xí)什么是理想氣體，研究一下理想氣體具有哪樣的性質(zhì)”。這樣，學(xué)生既知道了為什么要引入理想氣體，同時(shí)又明確了本節(jié)課需要學(xué)習(xí)哪些知識，從而對本節(jié)課有自己的預(yù)設(shè)，使學(xué)生進(jìn)入新課時(shí)沒有新知識的沖擊壓力；二、在課堂教學(xué)中，設(shè)置眾多難度較低的問題，使學(xué)生能夠順利的解決問題，提高學(xué)習(xí)的信心；在課堂教學(xué)中，設(shè)置了多個(gè)討論環(huán)節(jié)，使學(xué)生充分參與到其中，鼓勵他們通過討論，通過團(tuán)隊(duì)的力量解決問題，提高學(xué)生之間的合作意識。最終，在清晰思路的引領(lǐng)下，完成了本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，各個(gè)環(huán)節(jié)也都得到了充分的落實(shí)，學(xué)生和老師都反應(yīng)非常不錯(cuò)。理想氣體狀態(tài)方程教材分析一、教學(xué)目標(biāo)1、理解“理想氣體”概念。2推導(dǎo)理想氣體狀態(tài)方程及由理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)蓋·呂薩克定律培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力。3用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證蓋·呂薩克定律使學(xué)生學(xué)會用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證成正比關(guān)系的物理定律的一種方法。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1理想氣體的狀態(tài)方程是本節(jié)課的重點(diǎn)因?yàn)樗粌H是本節(jié)課的核心內(nèi)容還是中學(xué)階段解答氣體問題所遵循