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    高中物理人教版选择性必修第三册 2.3 气体的等压变化和等容变化-学案
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    高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 气体的等压变化和等容变化导学案

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    这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 气体的等压变化和等容变化导学案,共6页。学案主要包含了学习目标,学习重点,学习难点,学习过程,练习巩固等内容,欢迎下载使用。

    气体的等压变化和等容变化

     

    学习目标】

    一、知识与技能

    1.知道什么是气体的等容变化过程;掌握查理定律的内容;理解p-T图象的物理意义;知道查理定律的适用条件。

    2.知道什么是气体的等压变化过程;掌握盖-吕萨克定律的内容、数学表达式;理解V-T图象的物理意义。

    3.知道什么是理想气体,理解理想气体的状态方程。

    4会用气体动理论的知识解释气体实验定律。

    过程与方法

    根据查理定律和盖-吕萨克定律的内容理解p-T图象和V-T图象的物理意义

    三、情感、态度与价值观

    1.培养运用图象这种数学语言表达物理规律的能力。

    2.领悟物理探索的基本思路,培养科学的价值观。

    学习点】

    1.查理定律的内容、数学表达式及适用条件。

    2.盖-吕萨克定律的内容、数学表达式及适用条件。

    学习难点】

    p-T图象和V-T图象的物理意义的理解

    学习过程】

    一、温故知新

    玻意耳定律:___________________________________________________________

    ____________________________

    二、新知学习

    (一)气体的等容变化和等压变化

    1.概念:

    1)等容变化:_____________________________________________叫等容变化。

    2)等压变化:_____________________________________________叫等压变化。

    2-吕萨克定律

    1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,___________________

    2)公式:____________________________

    点拨:

    ①成立条件:气体质量__________,压强___________

    ②一定质量的气体在等压变化时,升高(或降低)相同的温度增加(或减小)的体积是相同的

    C与气体的种类、质量和压强有关

    3等压线:_____________________________________________________________

    思考:斜率反应什么?

     

     

    4一定质量气体的等压线的物理意义

    ①图线上每一个点表示气体一个确定的__________,同一根等压线上各状态的___________相同。

    ②不同压强下的等压线,斜率越大,压强___________如图所示。

    体积与热力学温度成正比可以表示为另外形式:

    __________________________

    总结-吕萨克定律

    1-吕萨克定律是实验定律,由法国科学家盖-吕萨克通过实验发现的。

    2适用条件:气体质量一定,压强不变。

    3气体的种类、质量、压强有关。

    4一定质量的气体发生等压变化时,升高(或降低)相同的温度,增加(或减小)的体积是相同的。

    5解题时前后两状态的体积单位要统一。

    例题1:如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则(  ACD 

    A.弯管左管内外水银面的高度差为h

    B.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大

    C.若把弯管向下移动少许,右管内的水银柱沿管壁上升

    D.若环境温度升高,右管内的水银柱沿管壁上升

    5查理定律

    1)内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,___________________

    2)公式:_________________________

    点拨:

    ①成立条件:气体_____________一定,_____________不变。

    ②一定质量的气体在等容变化时,升高(或降低)相同的温度增加(或减小)的压强是相同的,即________=_________

    C与气体的种类、质量和体积有关。

    6等容线:___________________________________________________________

    思考:斜率反应什么?

     

    7一定质量气体的等容线的物理意义

    ①图线上每一个点表示气体一个确定的_________,同一根等容线上各状态的_________相同。

    ②不同体积下的等容线,斜率越大,体积越________如图所示。

    压强与热力学温度成正比可以表示为另外形式:

    ______________________________

    总结查理定律

    1查理定律是实验定律,由法国科学家查理通过实验发现的。

    2适用条件:气体质量一定,体积不变。

    3气体的种类、质量、体积有关。

    4一定质量的气体在等容时,升高(或降低)相同的温度,所增加(或减小)的压强是相同的。

    5解题时前后两状态压强的单位要统一。

    例题2:汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在-40~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么t20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变)。

     

    三个定律的总结:

         玻意耳定律:pV=C1

    气体实验定律  査理定律:p/T=C2

         -吕萨克定律:V/T=C3

    强调这些定律都是在压强____________、温度____________的条件下总结出来的。

    理想气体

    1理想气体:_________________________________________________________

    2理想气体的特点

    1)理想气体是不存在的,是___________________

    2)在温度____________,压强___________时实际气体都可看成是理想气体。

    3)从微观上说:分子间以及分子和器壁间,除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积,即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。

    4)从能量上说:理想气体的微观本质是忽略了分子力,没有分子势能,理想气体的内能只有分子动能。

    一定质量的理想气体的内能仅由___________决定,与气体的___________无关。

    3理想气体的状态方程

    一定质量的理想气体,由初状态变化到末状态时,两个状态的状态参量之间的关系为:___________________________

         当温度T保持不变________________

    方程具有普遍性 当体积V保持不变:________________

         当压强p保持不变:_________________

     

    例题3:关于理想气体的性质,下列说法中正确的是(  ABC 

    A.理想气体是一种假想的物理模型,实际并不存在

    B.理想气体的存在是一种人为规定,它是一种严格遵守气体实验定律的气体

    C.一定质量的理想气体,内能增大,其温度一定升高

    D.氦是液化温度最低的气体,任何情况下均可视为理想气体

    例题4:如图所示,一定质量的某种理想气体从AB经历了一个等温过程,从BC经历了一个等容过程分别用pAVATApBVBTB以及pCVCTC表示气体在ABC三个状态的状态参量,那么AC状态的状态参量间有何关系呢?

    例题5:一定质量的理想气体,处于某一状态,经下列哪个过程后会回到原来的温度(  AD 

    A.先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强

    B.先保持压强不变而使它的体积减小,接着保持体积不变而减小压强

    C.先保持体积不变而增大压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀

    D.先保持体积不变而减小压强,接着保持压强不变而使它的体积膨胀

    气体实验定律的微观解释

    1.玻意耳定律的微观解释:一定质量的某种理想气体,温度保持不变,体积减小时,______________增大,单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多,气体的压强增大。

    2.盖-吕萨克定律的微观解释:一定质量的某种理想气体,温度升高时,只有气体的体积同时增大,使_______________减小,才能保持压强不变。

    3.查理定律的微观解释:一定质量的某种理想气体,体积保持不变时,____________保持不变。在这种情况下,温度升高时,气体的压强增大。

    练习巩固

    1一定质量的气体,体积保持不变,下列过程可以实现的是(   

    A.温度升高,压强增大

    B.温度升高,压强减小

    C.温度不变,压强增大

    D.温度不变,压强减小

    答案A

    2图表示0.2mol的某种气体的压强与温度的关系图象,图中p0为标准大气压,问气体在B状态时的体积多大?

    答案5.6L

    3在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,问:

    ①重物是上升还是下降?

    ②这时重物将从原处移动多少厘米

    (设活塞与气缸壁间无摩擦)

    答案①重物上升

    2.6cm

    4对于一定质量的理想气体,下列状态变化中可能的是(    

    A.使气体体积增加而同时温度降低

    B.使气体温度升高,体积不变、压强减小

    C.使气体温度不变,而压强、体积同时增大

    D.使气体温度升高,压强减小,体积减小

    答案A

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