重点高中物理公开课优质课件精选——《气体的等容变化和等压变化》.ppt

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1、,气体的等容变化和等压变化,执教教师：XXX,1了解一定质量的气体的等容变化与等压变化2知道查理定律与盖吕萨克定律的表达式及适用条件3理解pT图象与VT图象的物理意义4会运用气体变化规律解决实际问题,一、气体的等容变化等容变化：一定质量的气体在体积不变时 随 的变化规律查理定律(1)内容： 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 ,压强,温度,一定质量,正比,(3)图象 的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成 ，在pT图上等容线为过 如图8-2-1甲在pt图上等容线不过原点，但反向延长交t轴于 .如图乙,图8-2-1,pCT,一定质量,正比,原点的倾斜直线,273.15

2、 ,二、气体的等压变化等压变化：一定质量的气体，在压强不变的情况下， 随 的变化规律盖吕萨克定律(1)内容： 的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成 ,体积,温度,一定质量,正比,VCT,(3)图象： 的气体，在压强不变的条件下，体积与热力学温度成正比，在VT图上等压线为一条延长线通过 的倾斜直线，如图8-2-2所示温馨提示查理定律及盖吕萨克定律成立的条件都是一定质量的某种气体，在压强不太大，温度不太高时遵循的规律,图8-2-2,一定质量,原点,等容线(1)pt图中的等容线apt图中的等容线是一条延长线通过横坐标273.15 的倾斜直线b图8-2-3甲中纵轴上的截距p0是气体0

3、时的压强c等容线的斜率和气体的体积大小有关，体积越大，斜率越小，在图8-2-3乙中画一条平行于p轴的虚线，分别交等容线于A、B、C、D四点，分别过A、B、C、D四点向p轴作垂线，垂足分别为p1、p2、p3、p4，则p1VBVCVD，即V1V2V3V4.,图8-2-3,“外推法”与热力学温标通过对定质量气体等容变化的pt线“外推”所得到气体压强为零时对应的温度(273.15 )，称为热力学温标的零度(0 K)特别提醒(1)“外推法”是科学研究的一种方法，“外推”并不表示定律适用范围的扩展(2)热力学温标是一种理论温标，与测量物质无关,等压线(1)如图8-2-4甲所示为Vt图中的等压线，这是一条延

4、长线过273.15 的倾斜直线，纵轴上截距V0表示气体在0 时的体积等压线的斜率大小取决于压强的大小，压强越大，斜率越小图中四条等压线的关系为：p1p2p3p4.图8-2-4,三、查理定律和盖吕萨克定律的应用 解题步骤 (1)确定研究对象(一定质量的封闭气体) (2)确定初、末状态，找出初、末状态的状态参量 (3)根据查理(或盖吕萨克)定律列方程，联立求解,假设法在判断液柱(或活塞)的移动问题的应用此类问题的特点是：当气体的状态参量p、V、T都发生变化时，直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用查理定律可以简单地求解其一般思路为(1)先假设液柱或活塞不发生移动，

5、两部分气体均做等容变化,(3)如果液柱(或活塞)两端的横截面积相等，若p均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱(或活塞)向p值较小的一方移动；若p均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱(或活塞)向|p|较大的一方移动；若p相等，则液柱不移动(4)如果液柱(或活塞)两端的横截面积不相等，则应考虑液柱(或活塞)两端的受力变化(pS)若p均大于零，则液柱向pS较小的一方移动；若p均小于零，则液柱向|pS|值较大的一方移动；若pS相等，则液柱不移动,【例1】 有人设计了一种测温装置，其结构如图8-2-5所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内外水银面的高度差

6、x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计,查理定律的应用,图8-2-5,(1)在1标准大气压下对B管进行温度标刻(1标准大气压相当于76 cmHg的压强)已知当温度t127 时，管内水银面的高度为x116 cm，此高度即为27 的刻线，问t0 的刻线在何处？(2)若大气压已变为相当于75 cmHg的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27 ，问：此时的实际温度为多少？,借题发挥：解答本题时应明确题设B管的体积与A泡的体积相比可以略去不计，因此A泡内气体的状态变化可以认为是等容变化，然后再根据查理定律求解,【变式1】 电灯泡内充

7、有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在500 时的压强不超过一个大气压，则在20 的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多大？,【例2】 一容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为27 ，如果把它加热到127 ，从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍？,盖吕萨克定律的应用,借题发挥此题从容器中逸出空气来看是一个变质量问题，为转化为等压变化问题，从而把逸出的空气看成气体的膨胀，因小孔跟外界大气相通，所以压强不变因此符合盖吕萨克定律,【变式2】 一定质量的空气，27 时的体积为1.0102 m3，在压强不变的情况下，温度升高100 时的体积是多大？分析：

8、气体质量不变，压强不变，应运用盖吕萨克定律求解,【例3】 (2013临沂统考)如图8-2-6所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱，将管内气体分为两部分，已知l22l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来温度相同),关于液柱移动问题的判定,图8-2-6,解析水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强差pp1p2h.温度升高后，两部分气体的压强都增大，若p1p2，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动，若p1p2，得气柱l1等容线的斜率较大，当两气柱升高相同的温度T时，其压强的增量p1p2.所以水银柱上移(3)极限法由于p2较小，设想p20，即上部为真空，升温则p1增大，水银柱上移答案水银柱上移,借题发挥同一问题可从不同角度考虑，用不同方法求解，培养同学们的发散思维能力此类问题中，如果是气体温度降低，则T为负值，p亦为负值，表示气体压强减小，那么降温后水银柱应该向压强减小得多的一方移动,【变式3】 如图所示，四支两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是(),谢谢观看,请指导,