人教版高中物理選修三期末測試卷23 氣體的等壓變化和等容變化學(xué)案

氣體的等壓變化和等容變化

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

一、知識與技能

1.知道什么是氣體的等容變化過程；掌握查理定律的內(nèi)容；理解圖象的物理

意義；知道查理定律的適用條件。

2.知道什么是氣體的等壓變化過程；掌握蓋-呂薩克定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式；理

解圖象的物理意義。

3.知道什么是理想氣體，理解理想氣體的狀態(tài)方程。

4.會用氣體動理論的知識解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律。

二、過程與方法

根據(jù)查理定律和蓋-呂薩克定律的內(nèi)容理解P-T圖象和V-T圖象的物理意義。

三、情感、態(tài)度與價值觀

1.培養(yǎng)運(yùn)用圖象這種數(shù)學(xué)語言表達(dá)物理規(guī)律的能力。

2.領(lǐng)悟物理探索的基本思路，培養(yǎng)科學(xué)的價值觀。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】

1.查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用條件。

2.蓋-呂薩克定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式及適用條件。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】

對p-T圖象和V-T圖象的物理意義的理解。

【學(xué)習(xí)過程】

一、溫故知新

玻意耳定律:。

即或O

二、新知學(xué)習(xí)

（一）氣體的等容變化和等壓變化

1.概念：

（1）等容變化：叫等容變化。

（2）等壓變化：叫等壓變化。

2.蓋-呂薩克定律

（1）內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，o

（2）公式：或

點(diǎn)撥：

①成立條件：氣體質(zhì)量__________,壓強(qiáng)。

②一定質(zhì)量的氣體在等壓變化時，升高（或降低）相同的溫度增加（或減小）的體

積是相同的。

③C與氣體的種類、質(zhì)量和壓強(qiáng)有關(guān)。

3.等壓線:o

思考：斜率反應(yīng)什么？

4.一定質(zhì)量氣體的等壓線的物理意義

①圖線上每一個點(diǎn)表示氣體一個確定的.同一根等

壓線上各狀態(tài)的相同。

②不同壓強(qiáng)下的等壓線，斜率越大，壓強(qiáng).，如圖所

zFo

體積與熱力學(xué)溫度成正比可以表示為另外形式：

______________或______________

總結(jié)蓋?呂薩克定律：

（1）蓋-呂薩克定律是實(shí)驗(yàn)定律，由法國科學(xué)家蓋-呂薩克通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。

（2）適用條件：氣體質(zhì)量一定，壓強(qiáng)不變。

（3）氣體的種類、質(zhì)量、壓強(qiáng)有關(guān)。

（4）一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等壓變化時，升高（或降低）相同的溫度，增加（或減

?。┑捏w積是相同的。

（5）解題時前后兩狀態(tài)的體積單位要統(tǒng)一。

例題1：如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水

銀柱，中間封有一段空氣，則（ACD）

A.彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h

B.若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大

C.若把彎管向下移動少許，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

D.若環(huán)境溫度升高，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升

5.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，。

（2）公式；或o

點(diǎn)撥：

①成立條件：氣體一定，不變。

②一定質(zhì)量的氣體在等容變化時，升高（或降低）相同的溫度增加（或減小）的壓

強(qiáng)是相同的，即=o

③C與氣體的種類、質(zhì)量和體積有關(guān)。

6.等容線：o

思考：斜率反應(yīng)什么？

7.一定質(zhì)量氣體的等容線的物理意義

①圖線上每一個點(diǎn)表示氣體一個確定的,同一根等容線上各狀態(tài)的

_________相同。

②不同體積下的等容線，斜率越大，體積越________，如圖所示。

壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比可以表示為另外形式：

________________或________________

總結(jié)查理定律：

（1）查理定律是實(shí)驗(yàn)定律，由法國科學(xué)家查理通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。

（2）適用條件：氣體質(zhì)量一定，體積不變。

（3）氣體的種類、質(zhì)量、體積有關(guān)。

（4）一定質(zhì)量的氣體在等容時，升高（或降低）相同的溫度，所增加（或減?。?/p>

的壓強(qiáng)是相同的。

（5）解題時前后兩狀態(tài)壓強(qiáng)的單位要統(tǒng)一。

例題2：汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會造成耗油量上升。

已知某型號輪胎能在?40℃~90℃正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時的最高胎壓

不超過3.5alm,最低胎壓不低于1.6aim,那么，在t=20℃時給該輪胎充氣，充氣后的

胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適（設(shè)輪胎的體積不變）。

對三個定律的總結(jié)：

r玻意耳定律：pv=ci

氣體實(shí)驗(yàn)定律，查理定律：p/T=C2

［蓋?呂薩克定律：v/r=C3

強(qiáng)調(diào)：這些定律都是在壓強(qiáng)、溫度的條件下總結(jié)出來的。

（二）理想氣體

1.理想氣體：0

2.理想氣體的特點(diǎn)

（1）理想氣體是不存在的，是O

（2）在溫度,壓強(qiáng)時實(shí)際氣體都可看成是理想氣體。

（3）從微觀上說：分子間以及分子和器壁間，除碰撞外無其他作用力，分子本身

沒有體積，即它所占據(jù)的空間認(rèn)為都是可以被壓縮的空間。

（4）從能量上說：理想氣體的微觀本質(zhì)是忽略了分子力，沒有分子勢能，理想氣

體的內(nèi)能只有分子動能。

一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由決定，與氣體的無關(guān)。

3.理想氣體的狀態(tài)方程

一定質(zhì)量的理想氣體，由初狀態(tài)變化到末狀態(tài)時，兩個狀態(tài)的狀態(tài)參量之間的關(guān)系

為：_____________________________

（當(dāng)溫度T保持不變：

方程具有普遍性<當(dāng)體積V保持不變；

I當(dāng)壓強(qiáng)p保持不變：

例題3：關(guān)于理想氣體的性質(zhì)，下列說法中正確的是（ABC）

A.理想氣體是一種假想的物理模型，實(shí)際并不存在

B.理想氣體的存在是一種人為規(guī)定，它是一種嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體

C.一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能增大，其溫度一定升高

D.氮是液化溫度最低的氣體，任何情況下均可視為理想氣體

例題4：如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體從A到B經(jīng)歷了一個等溫過程，從B

到C經(jīng)歷了一個等容過程，分別用PA、VA、TA和PB、VB、TB以及pc、Vc、Tc表示氣

體在A、B、C三個狀態(tài)的狀態(tài)參量，那么A、C狀態(tài)的狀態(tài)參量間有何關(guān)系呢?

n

例題5：一定質(zhì)量的理想氣體，處于某一狀態(tài)，經(jīng)過下列哪個過程后會回到原來的

溫度（AD）

A.先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹，接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)

B.先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積減小，接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)

C.先保持體積不變而增大壓強(qiáng)，接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹

D.先保持體積不變而減小區(qū)強(qiáng)，接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹

（三）氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋

1.玻意耳定律的微觀解釋：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變，體積減小

時，增大，單位時間內(nèi)、單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓

強(qiáng)增大。

2.蓋-呂薩克定律的微觀解釋：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時，只有氣體

的體積同時增大，使減小，才能保持壓強(qiáng)不變。

3.查理定律的微觀解釋:一定質(zhì)量的某種理想氣體,體積保持不變時,

保持不變。在這種情況下，溫度升高時，氣體的壓強(qiáng)增大。

【練習(xí)鞏固】

1.一定質(zhì)量的氣體，體積保持不變，下列過程可以實(shí)現(xiàn)的是（）

A.溫度升高，壓強(qiáng)增大

B.溫度升高，壓強(qiáng)減小

C.溫度不變，壓強(qiáng)增大

D.溫度不變，壓強(qiáng)減小

答案：A

2.圖表示0.2mol的某種氣體的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系圖象，圖中po為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，問

氣體在B狀態(tài)時的體積多大？

-2730127227/C

答案：5.6L

3.在圖所示的氣缸中封閉著溫度為100℃的空氣，一重物用繩索經(jīng)滑輪與缸中活

塞相連接，重物和活塞均處于平衡狀態(tài)，這時活塞離缸底的高度為10cm