描述气体状态的参量
一．目的：1、理解什么是气体的状态及描述气体状态的三个参量（温度、体积、压强）的意义。
2、知道温度的物理意义，知道热力学温标及其单位。知道热力学温度与摄氏温度的关系，会进行热力学温度跟摄氏温度之间的换算。
3、知道气体的体积及其单位。
4、知道气体的压强是怎样产生的，知道它的单位，会计算气体的压强，知道压强的不同单位，必要时会进行换算。
二．自学指导：带着目的阅读课本
三. 知识要点：
（一）气体的状态参量
1. 气体的温度
（1）温度是表示物体冷热程度的物理量，是分子热运动平均动能的标志。
（2）温标、热力学温标。
温度的数值表示法叫温标。
热力学温标是英国科学家开尔文创立的。单位为开（K），把
作为零度，又叫绝对零度，每一度的大小与1℃大小相等，热力学温度（又称绝对温度）T与摄氏温度
间的关系：
。
2. 气体的体积
（1）气体的体积指气体分子所能达到的空间。在容器内的气体，体积为容器容积。
（2）单位：米3（m3）、升（L）、毫升（mL）。
3. 气体的压强
（1）是由于大量气体分子对器壁频繁地碰撞而产生的。
（2）决定因素：单位体积中的分子数：分子的平均动能。
（3）单位
国际单位为帕斯卡，符号为。
其它常用单位：标准大气压（），厘米汞柱（cmHg）。
换算：
（）
四．要点讲练
1. 温度的意义
从宏观上讲，温度是表示物体的冷热程度的物理量。从微观上讲，温度是物体分子平均动能的标志，温度越高，物体内部分子热运动越剧烈。
[例7] 一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（）
A. 空气密度增大
B. 空气分子的平均动能增大
C. 空气分子的速率都增大
D. 空气质量增大
解析：本题主要考查温度的微观意义、压强的微观意义以及气体状态参量之间的关系。
在温度由15℃变为25℃时，分子的平均动能增大，分子热运动的平均速率增大，但对每一个分子来说，其速率不一定增大。气体的压强决定于两个因素，一是气体分子数密度，二是气体分子运动的剧烈程度，温度升高，气体分子热运动平均速率增大，要使压强不变，分子数密度必减小，给定体积内的气体质量也一定减小。
由以上分析知，正确选项应为B。
2. 压强的意义及有关的计算问题
容器中的大量气体分子对器壁频繁碰撞，就对器壁产生了一个持续的均匀的压力，而器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。气体的压强决定于两个因素，一是气体分子数密度，二是气体分子运动的剧烈程度。当气体的分子数密度增大时，单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数增多，可使压强增大，当分子热运动加剧时，一方面可使气体分子单位时间
内对器壁单位面积的碰撞次数增多，另一方面，可使气体分子每次与器壁碰撞时的冲量增大，这两个方面都将使气体的压强增大。
[例8] 对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A. 体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大
B. 温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小
C. 压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小
D. 温度升高，压强和体积都可能不变
解析：本题考查温度的意义、压强的意义以及三个状态参量之间的关系。
对于一定质量的气体，体积不变，气体分子数密度不变，若压强增大，必是温度升高，而温度升高，气体分子的平均动能将增大。A 对。
对于一定质量的气体，温度不变，气体分子热运动的剧烈程度不变，压强减小时，必是分子数密度减小，所以B 对。
对于一定质量的气体，要使压强不变，温度降低，分子热运动剧烈程度降低，分子数密度必增大，C 错。
同理，D 错。
本题正确选项为A 、B
例9：如图示。容器内的气体被活塞封闭着，当活塞静止不动（活塞与器壁间摩擦不计），容器内气体压强P=？
解析：对活塞分析，容器内气体对活塞压力跟大气压对活塞压力平衡。 PS=P0S ∴P= P0 PS =F1 F2= P0S
例10：周长为h 的一小段水银柱把气体封闭在玻璃管里。已知大气压，玻璃管水平放置时（甲），玻璃管开口向上竖直放置时（乙），玻璃管开口向下竖直放置时（丙），被封闭气体的压强P1，P2，P3分别是多大？
P0s P3s
(甲)
解析：取水银柱为研究对象。
甲：水平方向：P1s= P0s ∴ P1= P0 乙：P2s= P0s+mg= P0s+eshg P2= P0+ehg 丙：P3s+mg= P0s ∴P3= P0-egh
若L=13.6×10
3
m
kg
3
,h=20cm , P0=1.0×
10
5
Pa, g=9.8kg N
，则P1=1.0×10
5
Pa, P2=1.27
×
10
5
Pa, P0=7.3×
10
4
Pa,其中Ph=2.7×
104
Pa 。
思考：
（1 （2 （3）
h h
θ
分析：图示几种情况，被密闭气体A的压强分别是多少？
（1）PA= P0-hsinθ
（2）PA= P0- Ph= P0-e水银gh
（1）PA= P0+ Ph= P0+e水银gh
3. 气体状态参量之间的关系
气体状态参量之间存在着密切关系，正确分清它们之间的关系，是解答这类问题的关键。
[例9] 某一恒温水池（温度远低于100℃）底部有一气泡从池底缓慢上升，气泡内气体可视为理想气体，在气泡上升的过程中，气体质量不变，则下列判断正确的是（）
A. 气泡内气体分子平均动能增大
B. 气泡内气体的内能增大
C. 气泡内气体分子平均距离增大
D. 气泡内气体向外放热
解析：解答本题首先要弄清气泡在恒温水池中缓慢上升以及该过程中各状态参量的变化“缓慢”意味着气泡内气体在每个状态下均与外界都达到了热平衡和力平衡。因此，上升过程中，气泡内气体的温度保持不变，而压强逐渐减小。
温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子热运动的平均动能亦不变，由于压强减小，气泡内气体体积必然膨胀，即单位体积内的分子数减少，气体分子间的平均距离增大。
物体内能是物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。对一定质量的理想气体而言，由于忽略了分子间的相互作用力，其内能即是分子总动能，由温度唯一决定，所以气泡内气体的内能应保持不变。
气泡上升过程中，体积膨胀，外界对气体做负功，根据热力学第一定律
，
，
，则
，即气体必从外界（恒温水池）吸热。
综合以上分析可知，正确选项为C。
点拨：本题综合考查对热运动基本概念的理解，宏观量与微观量之间的对应关系，以及热力学第一定律。解答时特别注意对“缓慢”的理解。
五．同步练习
1. 气体对器壁有压强的原因是（）
A. 单个分子对器壁碰撞产生压力
B. 几个分子对器壁碰撞产生压力
C. 大量分子对器壁碰撞产生压力
D. 以上说法都不对
2. 气体体积减小时压强增大，是指（）
A. 一定体积的气体
B. 一定质量的气体
C. 一定压强的气体
D. 一定质量温度不变的气体
3. 一定质量的气体，如果保持气体的体积不变则（）
A. 气体的温度降低，压强一定变小
B. 气体的温度升高，压强可能变小
C. 气体的温度降低，压强一定变大
D. 气体的温度变化时，压强可能不变
4. 一定质量的气体，如果保持气体的体积不变，气体的温度升高，那么下列说法中错误的是（）
A. 气体的压强增大
B. 单位时间内气体分子对器壁碰撞的次数增多
C. 气体分子对器壁碰撞的平均作用力增大
D. 气体分子的密度变大
5. 把注射器的活塞压向玻璃管内，会有空气从注射器的小孔流向外界，这是由于（）
A. 注射器内的气体压强比外界气体压强小
B. 注射器内的气体压强比外界气体压强大
C. 注射器内外的气体压强一样大，是活塞把气体推出来的
D. 以上说法都不对
6. 关于气体分子对器壁的碰撞，下列说法中正确的是（）
A. 器壁受到气体分子碰撞的作用力是不连续的
B. 器壁受到气体分子碰撞的作用力是连续的
C. 器壁有时会不受到气体分子的作用力
D. 器壁受到气体分子碰撞的作用力有时大有时小
7. 一定质量的气体，如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，那么下列说法中错误的是（）
A. 气体分子的平均动能增大
B. 单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大
C. 气体分子对器壁的平均作用力变大
D. 气体分子的密度减小
8. 堵住注射器前端的小孔，把注射器的活塞拉向玻璃管外，玻璃管内的气体压强会减小，这是由于（）
A. 分子的平均动能变小
B. 分子对器壁的平均作用力变小
C. 分子的密度变小
D. 分子的密度变大
9. 将一只瓶的盖子拧紧，使其不漏气，那么当温度降低时，瓶内气体（）
A. 分子的平均动能不变，压强不变
B. 分子的疏密程度不变，压强不变
C. 分子对器壁的作用力变大，、压强变大
D. 分子对器壁的作用力变小，压强变小
10. 如图所示，在玻璃罩内放入一个充气较多的气球，下列关于玻璃罩内气球的说法中，正确的是（）
A. 通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积减小
B. 通过胶管抽玻璃罩内的空气，气球的体积增大
C. 通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积增大
D. 通过胶管向玻璃罩内充气，气球的体积不变
11. 一定质量的理想气体，在保持压强不变的条件下膨胀，在这个过程中（）
A. 气体对外做功，做功的数值等于它从外界吸收的热量
B. 气体对外做功，做功的数值大于它从外界吸收的热量
C. 气体对外做功，做功的数值小于它从外界吸收的热量
D. 气体不一定对外做功
12. 一个密闭的透热的容器，中间用可以自由移动但不漏气的活塞隔成两部分，一边充有氧气，一边充有氢气，下面结论正确的是（）
A. 如果氢气和氧气的质量相同，则两部分气体的体积相等
B. 如果氢气和氧气的质量相同，则氧气的体积大于氢气的体积
C. 如果两种气体分子间的平均距离相等，则氢气的质量较大
D. 如果两种气体分子间的平均距离相等，则氧气的质量较大
13. 试说明气体压强产生的微观原因。
14. 如果对钢瓶中的气体不断加大压强，那么气体将会发生什么现象？
15. 如图所示，一气缸竖直倒放，气缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定量的理想气体封在气缸内，活塞与气缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则（）
A. 气体的压强变大
B. 气体的压强变小
C. 气体的体积变大
D. 气体的体积变小
16. 图为充气泵气室的工作原理图。设大气压强为
，气室中的气体压强为
，气室通过阀门
、
与空气导管相连接。以下选项中正确的是（）
A. 当橡皮管被拉伸时，，K1关闭，K2开通
B. 当橡皮管被拉伸时，，
关闭，K2开通
C. 当橡皮管被压缩时，，K1关闭，K2开通
D. 当橡皮管被压缩时，，K1关闭，K2开通
【试题答案】
1. C
2. D
3. A
4. D
5. B
6. B
7. B
8. C
9. D 10. B
11. C 12. D 13. 略14. 略
15. AD
16. C
气体的状态参量 一、考点聚焦 1.气体状态和状态参量。热力学温度。 2.气体的体积、温度、压强之间的关系.。 3.气体分子运动的特点。气体压强的微观意义。 二、知识扫描 1．1atm= 1.01×105 pa= 76 cmHg，相当于 10.3 m高水柱所产生的压强。 2．气体的状态参量有：(p、V、T) ①压强(p)：封闭气体的压强是大量分子对器壁撞击的宏观表现，其决定因素有：1) 温度；2)单位体积内分子数。 ②体积(V)：1m3=103l= 106ml 。 ③热力学温度T= t+273.15 。 4．一定质量的理想气体的体积、压强、温度之间的关系是：PV/T=常数，克拉珀珑方程是： PV/T=RM/μ。 5．理想气体分子间没有相互作用力。注意：一定质量的某种理想气体内能由温度决定。 三、典型例题 例1．已知大气压强为p0 cmHg,一端开口的玻璃管内封闭一部分气体，管内水银柱高度为h cm，（或两边水银柱面高度差为h cm），玻璃管静止，求下列图中封闭理想气体的压强各是多少？ 解析：将图中的水银柱隔离出来做受力分析；⑺中取与管内气体接触的水银面为研究对象做 受力分析．本题的所有试管的加速度都为零．所以在⑴中：G=N，p0S=PS；在⑵图中：p0S+G=pS，p0S+ρghS=pS，取cmHg(厘米汞柱)为压强单位则有：p= p0+h；同理，图⑶中试管内气体的压强为：p= p0-h；采用正交分解法解得：图⑷中：p= p0+hsinθ；图 ⑸中：p=p0-hsinθ；图⑹中取高出槽的汞柱为研究对象，可得到：p= p0-h；图⑺中取
与管内气体接触的水银面（无质量）为研究对象：p 0S+ρghS=pS ，p= p 0+h 点评： （1） 确定封闭气体压强主要是找准封闭气体与水银柱（或其他起隔绝作用的物体）的接 触面，利用平衡的条件计算封闭气体的压强． （2） 封闭气体达到平衡状态时，其内部各处、各个方向上压强值处处相等． （3） 液体压强产生的原因是重力 （4）液体可将其表面所受压强向各个方向传递． 例2.两个完全相同的圆柱形密闭容器，如图8．３—１所示，甲 中装有与容 器等体积的水，乙中充满空气，试问： （1）两容器各侧壁压强的大小关系及压强大小决定于哪些因素？ （2）若两容器同时做自由落体运动，容器侧壁所受压强将怎样变化？ 解析： （1）对于甲容器，上壁压强为零，底面压强最大，侧壁压强自上而下由小变大其大小决 定于深度，对于乙容器各处器壁上的压强均相等，其大小决定于气体分子的温度和气体分子的密度。 （2）甲容器做自由落体运动时，处于完全失重状态，器壁各处的压强均为零；乙容器做 自由落体运动时，气体分子的温度和气体分子的密度不变，所以器壁各处的压强不发生变化。 点评：要分析、弄清液体压强和气体压强产生的原因是解决本题的关键。 例３．钢瓶内装有高压气体，打开阀门高压气体迅速从瓶口喷出，当内外气压相等时立即关闭阀门。过一段时间后再打开阀门，问会不会再有气体喷出？ 解析：第一次打开阀门气体高速喷出，气体迅速膨胀对外做功，但来不及吸热。由热力学第 一定律可知，气体内能减少，导致温度突然下降。关闭阀门时，瓶内气体温度低于外界温度，但瓶内压强等于外界气体压强。过一段时间后，通过与外界热交换，瓶内温度升高到和外界温度相同，而瓶的体积没变，故而瓶内气体压强增大。因此，再次打开阀门，会有气体喷出。 点评：此题有两个过程，第一次相当于绝热膨胀过程，第二次是等容升温。 例４．一房间内，上午10时的温度为150C ，下午2时的温度为250C ，假定大气压无变化， 则下午2时与上午10时相比较，房间内的 （ ） A ．空气密度增大 B ．空气分子的平均动增大 C ．空气分子速率都增大 D ．空气质量增大 解析：由于房间与外界相通，外界大气压无变化，因而房间内气体压强不变。但温度升高后， 体积膨胀，导致分子数密度减小。所以，房间内空气质量减少，空气分子的平均动增大。但并非每个分子速率都增大，因为单个分子的运动是无规则的。答案B 是正确。 图８．３－１ 甲 乙
第八章气体 1 气体的等温变化 记一记 气体的等温变化知识体系 一个方法——控制变量法 一个定律——玻意耳定律 两个图象——p-V图象和p-1 V 图象 四种方法——求封闭气体压强的方法：连通器原理法、液片平衡法、固体平衡法、牛顿第二定律法 辨一辨 1.描述气体状态的参量是密度、压强、温度．(×) 2．描述气体状态的参量是体积、压强、温度．(√) 3．若一定质量的气体的温度、压强保持不变，其体积可能发生变化．(×) 4．若一定质量的气体的温度保持不变，其压强增大时体积增大．(×) 想一想
1．如图所示为“探究气体等温变化规律”的装置． (1)本实验应用了什么物理方法？ (2)在探究过程中，需要测定哪些物理量？如何测量？ 提示：(1)控制变量法． (2)探究过程需要测量气体的体积和压强．体积可由注射器刻度读出，压强可由压力表读出． 2．一定质量的气体在不同温度下有两条等温线，如图，试比较温度的高低． 提示：由玻意耳定律知pV＝C，C与温度有关，pV越大则温度越高，即T1 解析：由玻意耳定律pV ＝C 得P ＝C ·1V 即p ∝1 V ，由于C 为常 数，则T 是常数，温度保持不变． 答案：C 2．一定质量的气体在温度保持不变时，压强增大到原来的4倍，则气体的体积变为原来的( ) A ．4倍 B ．2倍 C.12 D.14 解析：由pV ＝C ，知温度不变时，C 不变，当p 增大到原来4倍时，V 应变为原来的1/4. 答案：D 3．(多选)如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h ＝72 cm ，大气压强为76 cmHg ，下列说法正确的是( ) A ．将管稍上提，h 不变 B ．将管稍上提，h 变大 C ．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm 时，管内外水银面高度差也是70 cm D ．将管下插至C 项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm 解析：水银柱产生的压强加上封闭气体的压强大小等于大气压．将玻璃管上提时，封闭气柱体积增大，因温度不变，故压强减小，所以管内水银柱产生的压强须增大才能重新平衡，故h 变大；将管下插时，封闭气柱变短，压强增大，内外液面差应变小，才能重新平衡，故选BD. 答案：BD 知识目标 1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义． 2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算． 3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强． 能力目标 1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系． 情感目标 培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际问题的能力． 教学建议 教材分析 气体压强的概念及计算是本节的重点，关于压强的产生，教材在本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍，而运用示例来讲解压强的计算，例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三种放置状态时的压强求解，利用前面所学的力学知识，分析水银柱受力的平衡条件，得到了气体压强值，教学时，注意让学生在复习初中内容的基础上，观察演示实验，讨论压强计算的公式并进行必要的练习，着重解决一下“气体的压强”问题，为以后的几节学习扫清障碍． 教法建议 针对本章的重点——气体压强的计算，通过以前学过的固体和液体的压强知识来理解气体压强的概念；用力学观点来计算气体的压强，把力学和热学联系起来． 教学设计方案 教学用具：压强计 教学整体设计：教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力学知识引入气体压强等热学参量，再让学生做实验掌握气体压强的测量，通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法．教学目标完成过程： （一）课堂引入 教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的三种存在状态：气、液、固中的两种——固体和液体，由于气体分子排布的特点，使得气体分子具有一些特有的性质，今天，我们便开始研究气体． （二）新课讲解 教师讲解：为了描述我们的研究对象，针对气体的热学特性，我们用体积、压强和温度物理量等来标识气体，这几个用来描述气体状态的物理量叫做气体的状态参量． 1、温度（t） 温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体分子平均动能的标志． （1）测量：用温度计来测量． （2）温标：温度的数值表示法． ①摄氏温标：规定在1atm下冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为11℃，中间分成100等份，每一份为1℃，通常用t表示，单位为摄氏度（℃）． 2019高考物理总练习教学案第42讲-气体的状态和状态参量 12.1气体的状态和状态参量 12.2气体压强、体积和温度的关系 【一】教学目标 1、在物理知识方面要求： 〔1〕知道气体的温度、体积和压强是描述气体状态的状态参量； 〔2〕理解气体的温度、体积和压强的物理意义； 〔3〕知道气体的压强是大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的； 〔4〕会用水银压强计测量密闭气体的压强； 〔5〕会计算气体的压强。 2、通过研究描述气体状态的三个参量，明确本章的中心课题和研究方法，增强学生学习的目的性。 【二】重点、难点分析 1、气体的压强是重点，因为它是以后进一步学习气体实验定律和理想气体状态方程的基础。所以要让学生理解压强概念的物理意义，知道压强的单位，会计算气体的压强，会用水银压强计测定气体的压强。 2、正确确定密闭气体的压强是难点，特别是U形管中气体的压强。受重力—压力—压强这样的推理逻辑的影响，学生在理解气体压强产生时会感到困惑。 【三】教具 1、演示气体压强的大小 水银气压计〔U形管的底部用乳胶管连接，B管为可活动的〕。 2、气体压强的模拟实验 气体分子运动模拟实验器。 【四】主要教学过程 〔一〕引入新课 在研究机械运动时，物体的位置、速度确定了，物体的运动状态就确定了。当研究对象转换为气体时，描述气体的状态，显然不能再用位置、速度这样的物理量了。那么应该用什么物理量来描述气体的状态呢？ 举例： 凹陷的乒乓球被热水一浇，恢复原状； 充好气的气球，放在暖气片上会爆裂； 自行车内胎在夏天时容易爆胎； 气体被压缩； 压缩气体突然膨胀； 通过学生举出的众多实例，分析得出：对于一定质量的某种气体，描述其状态的物理量有温度、体积和压强。 〔二〕教学过程设计 1、温度 〔1〕对温度物理意义的认识 宏观：温度表示物体的冷热程度。 微观：温度标志着物体内部分子无规那么运动的剧烈程度；温度是物体分子平均动能的标志。 〔2〕温度与温标 温标即温度的数值表示法。 摄氏温标——摄氏温度t 热力学温标——热力学温度T 2、气体的体积 〔1〕气体体积是指气体分子充满的空间，即容器的容积。 〔2〕这个容积不是气体分子本身的体积之和，气体分子之间是有空隙的。 气体的状态参量 教学目标 知识目标 1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义． 2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算． 3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强． 能力目标 1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系． 情感目标 培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际问题的能力． 教学建议 教材分析 气体压强的概念及计算是本节的重点，关于压强的产生，教材在本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍，而运用示例来讲解压强的计算，例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三种放置状态时的压强求解，利用前面所学的力学知识，分析水银柱受力的平衡条件，得到了气体压强值，教学时，注意让学生在复习初中内容的基础上，观察演示实验，讨论压强计算的公式并进行必要的练习，着重解决一下“气体的压强”问题，为以后的几节学习扫清障碍． 教法建议 针对本章的重点——气体压强的计算，通过以前学过的固体和液体的压强知识来理解气体压强的概念；用力学观点来计算气体的压强，把力学和热学联系起来．教学设计方案 教学用具：压强计 教学整体设计：教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力学知识引入气体压强等热学参量，再让学生做实验掌握气体压强的测量，通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法． 教学目标完成过程： （一）课堂引入 教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的 第八章 第1节 气体的等温变化 基础夯实 一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题) 1．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( C ) A ．球内氢气温度升高 B ．球内氢气压强增大 C ．球外空气压强减小 D ．以上说法均不正确 解析：以球内气体为研究对象，气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。 2．(威海市2016年高三模拟)如图所示，D →A →B →C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过 程，则下列说法正确的是( A ) A ．D →A 是一个等温过程 B ．A →B 是一个等温过程 C ．A 与B 的状态参量相同 D ．B →C 体积减小，压强减小，温度不变 解析：D →A 是一个等温过程，A 对；A 、B 两状态温度不同，A →B 的过程中1 V 不变，则体 积V 不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 、C 错，B →C 是一个等温过程，V 增大，p 减小，D 错。 3.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( B ) A ．体积不变，压强变小 B ．体积变小，压强变大 C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小 解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确。 4．(陕西省黄陵中学2017年高二下学期检测)如图所示，内径均 匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之 间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法 中正确的是 ( BD ) A．B管内水银面比管外水银面高h B．B管内水银面比管外水银面高h cosθ C．B管内水银面比管外水银面低h cosθ D．管内封闭气体的压强比大气压强小h cosθ高水银柱 解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pS＋h cosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－ h cosθ，显然p 气体的状态参量（一） 一、气体的3个状态参量 1. 温度：温度在宏观上表示物体的冷热程度；在微观上是描述热运动的剧烈程度。 热力学温度（T ），单位K （开尔文）； 摄氏温度（t ），单位℃（摄氏度）。 两种温度间的关系：T = t + 273 两种单位制下每一度的间隔是相同的：ΔT =Δt 0K 是低温的极限，它表示所有分子都停止了热运动。可以无限接近，但永远不能达到。 2. 体积： 国际单位为3m ，常用的有L ，1L =1dm 3=10-3m 3 . 3. 压强：气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的.压强的大小取决于单位体积内的分子数和分子的平均速率。若单位体积内分子数增大，分子的平均速率也增大，则气体的压强也增大。 国际单位是帕（Pa ），常用的单位还有标准大气压（atm ）和毫米汞柱(mmHg)。 二、（气缸）封闭气体的压强计算 已知：大气压0P ,活塞重量为G ，砝码重量1G ，汽缸重量2G ，汽缸截面积为S 1. 气缸置于水平地面上 1P = 2 P = 3P = 4 P = 2. 气缸被悬吊起来 5P = 6P = 1. 密闭容器中气体的压强：( B ) A. 是由于气体的重力所产生的； B. 是由于气体分子频繁碰撞容器壁所产生的； C. 是由于分子之间存在相互作用力而产生的； D. 当容器自由下落时，气体的压强将减小。 2. （多选）关于热力学温标，下列说法中正确的是：( AD ) A. 热力学温标的0K 是-273 ℃ ，叫做绝对零度； B. 因为热力学温度的每一度的大小和摄氏温度是相同的，所以0 ℃也就是绝对零度； C. 绝对零度已经达到了，温度计可以测出绝对零度； D. 0K是低温的极限，是达不到的。 3.下列关于温度的一些叙述，不正确的是：( ) A. 温度是表示物体热量多少的物理量； B. 温度从宏观上表示物体的冷热程度； C. 温度从微观上恒量分子热运动的剧烈程度； D. 温度可以用摄氏温标表示，也可以用热力学温标表示 4.气体的状态参量是指、和。 5.水的沸点是100℃，用热力学温标表示为K。当水的温度从0℃升高到20℃时， 用热力学温标表示其升高的温度为K。 6.从分子动理论角度可知，当一定质量的气体，体积减小时，单位时间内撞击单位面积上 的分子数__________，从而导致单位面积上受到的作用力__________，气体压强_______（填增大、减小、不变）。 7.高压锅的锅盖通过几个牙齿与锅镶嵌旋转，锅盖与锅之间有橡皮密封圈，不会漏气。锅 盖中间有一个排气孔，上面套着类似砝码的限压阀，将排气孔堵上。加热高压锅，当锅内气体的压强增大到一定程度后，气体把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔中排出锅外。 已知某高压锅限压阀的质量是0.1kg，排气孔的直径是0.3cm，则锅内气体的压强最大可达到________________pa。（P =1.0×105Pa） 8.如图所示，汽缸质量为M＝3kg，放在地面上，活塞质量为m＝1 kg，活塞截面积为S＝50cm2，大气压强为p0＝1×105Pa。细线跨 过光滑滑轮一端与活塞相连，另一端连接质量为m＝2kg的砝码， 则汽缸内压强为Pa。逐渐增加砝码质量， 直到汽缸离开地面，此时缸内气体压强又为Pa。 9.如图所示圆柱形气缸，气缸质量为100 kg，活塞质量为10 kg，横 截面积为0.1 m2，大气压强为1.0×105 Pa，求下列情况下缸内气体的 压强： （1）气缸开口向上竖直放在水平地面上，气体的压强P1 （2）拉住活塞将气缸提起并静止在空中，气体的压强P2 （3）将气缸竖直倒挂，气体的压强P3 气体的状态和状态参量 主讲:陈 智 教学目标： 1. 知识目标: 1. 知道描述气体状态的参量. 2. 理解气体状态参量的确定方法. 2. 能力目标: 能确定由液柱或活塞封闭的气体在平衡态或加速状态下的压强. 重点和难点: 液柱或活塞封闭的气体在平衡态或加速状态下的压强的确定. 教学过程: 一.讲述引入气体的状态参量的必要性和必然性. 学生回顾描述 气体状态的物理量是哪几个? 1.类比力学中描述机械运动用s,v,a. 2.参量: 体积:V温度: T压强: P 二.学生边看书便回顾三个状态参量的规定、表示方法及单位. 1. 温度(T或t): (1)定义:宏观上表示物体的冷热程度,微观上标志物 体内分子平均动能的大小. (2)表示方法:a.摄氏温标t:单位℃,规定在1个标准大气压下, 水的冰点作为0℃,沸点作为100℃.b.热力学温标T:单位K,规 定-273℃为0K. 注意: a.由上述规定可知:T=t+273,但两种表示方法就每一度表示的冷热差别而言,两种温度是相同的,只是零值的起点不 同.即:△T=△t. b.绝对零度(0K)是低温的极限,目前的理论认为只能接 近不能达到. 2.体积V: 气体分子所能达到的空间,单位:1m3=103dm3(L)=106cm3(mL) 3.压强p:容器单位面积上受到的压力,他是由大量的气体分子 频繁地碰撞器壁产生的,决定于单位体积内的分子数和分子的 平均速率 (以雨天雨伞受雨滴的压力为例理解).单位:P a ;1 P a=1N/m2 ,1atm=1.01×105 P a=76cmHg. 三.气体压强的确定: 根据帕斯卡定律,气体能大小不变地向各个方向传递压强,而气体一般由液柱或活塞密封,故液柱或活塞一定受到了气体的 第八章《气体》单元测试题2 1．一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，将气体的温度由－13 ℃升高到50 ℃，则保持不变的是( ) A．压强B．分子的平均速率 C．分子的平均动能D．气体的密度 2．关于气体分子的速率分布情况，下列说法中正确的是( ) A．在一定温度下，中等速率的分子所占的比例最大 B．在一定温度下、气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“中间多、两头少”的分布规律 C．当温度升高时、“中间多、两头少”的分布规律不再成立 D．当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，但多数分子的速率增大3．在一个上下温度相同的水池中，一个小空气泡缓慢向上浮起时，下列对空气泡内气体分子的描述中正确的是( ) A．气体分子的平均速率不变 B．气体分子数密度增大 C．气体分子单位时间内撞击气泡与液体界面单位面积的分子数增多 D．气体分子无规则运动加剧 4．对于地面所受到的大气压强，甲说：“这个压强就是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力。”乙说：“这个压强是由地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的。”下列判断正确的是( ) A．甲说得对B．乙说得对 C．甲、乙说得都对 D．甲、乙说得都不对 5．如图所示是一定质量的理想气体的三种升温过程，那么以下四种解释中，哪些是正确的( ) A．a→d的过程气体体积增大 B．b→d的过程气体体积不变 C．c→d的过程气体体积增大 D．a→d的过程气体体积减小 6．汽缸内封入一定质量的气体，若使其减小体积，降低温度，关于压强变化的判断，下列说法正确的是( ) A．一定增大B．一定减小 C．可能增大，也可能减小D．可能不变 7．在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出气体相当于(设室内大气压强p0＝1 atm)( ) A．5 atm,3 L B．1 atm,24 L C．5 atm,4.8 L D．1 atm,30 L 8．一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内气体分子数为n，则( ) A．p增大，n一定增大 B．T减小，n一定增大 C．p/T增大时，n一定增大 D．p/T增大时，n一定减小 9．(6分)如图所示是某种一定量理想气体的pt图，图中A、B、C三点表示了这些气体的三个不同的状态，我们用V A、V B、V C表示在这三种状态下气体的体积，那么它们的大小顺序应是____ __。 10．(6分)如图所示，T形汽缸内有一T形活塞，将汽缸分为A、B两部分，且两部分中都封闭有气体，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动，其左端活塞面积为右端活塞面积的3倍，汽缸C孔与大气相通。当大气压强为1 atm、A中气体压强为 atm时，活塞保持静止不动，则此时B中气体压强为____ __。 11．单元自测(12分)有一组同学对温度计进行专题研究。他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一细玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱。根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度。为了研究“伽利略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中A为一小塑料瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h。然后进行实验研究： 描述气体状态的参量 一．目的：1、理解什么是气体的状态及描述气体状态的三个参量（温度、体积、压强）的意义。 2、知道温度的物理意义，知道热力学温标及其单位。知道热力学温度与摄氏温度的关系，会进行热力学温度跟摄氏温度之间的换算。 3、知道气体的体积及其单位。 4、知道气体的压强是怎样产生的，知道它的单位，会计算气体的压强，知道压强的不同单位，必要时会进行换算。 二．自学指导：带着目的阅读课本 三. 知识要点： （一）气体的状态参量 1. 气体的温度 （1）温度是表示物体冷热程度的物理量，是分子热运动平均动能的标志。 （2）温标、热力学温标。 温度的数值表示法叫温标。 热力学温标是英国科学家开尔文创立的。单位为开（K），把 作为零度，又叫绝对零度，每一度的大小与1℃大小相等，热力学温度（又称绝对温度）T与摄氏温度 间的关系： 。 2. 气体的体积 （1）气体的体积指气体分子所能达到的空间。在容器内的气体，体积为容器容积。 （2）单位：米3（m3）、升（L）、毫升（mL）。 3. 气体的压强 （1）是由于大量气体分子对器壁频繁地碰撞而产生的。 （2）决定因素：单位体积中的分子数：分子的平均动能。 （3）单位 国际单位为帕斯卡，符号为。 其它常用单位：标准大气压（），厘米汞柱（cmHg）。 换算： （） 四．要点讲练 1. 温度的意义 从宏观上讲，温度是表示物体的冷热程度的物理量。从微观上讲，温度是物体分子平均动能的标志，温度越高，物体内部分子热运动越剧烈。 [例7] 一房间内，上午10时的温度为15℃，下午2时的温度为25℃，假设大气压无变化，则下午2时与上午10时相比较，房间内的（） A. 空气密度增大 B. 空气分子的平均动能增大 C. 空气分子的速率都增大 D. 空气质量增大 解析：本题主要考查温度的微观意义、压强的微观意义以及气体状态参量之间的关系。 在温度由15℃变为25℃时，分子的平均动能增大，分子热运动的平均速率增大，但对每一个分子来说，其速率不一定增大。气体的压强决定于两个因素，一是气体分子数密度，二是气体分子运动的剧烈程度，温度升高，气体分子热运动平均速率增大，要使压强不变，分子数密度必减小，给定体积内的气体质量也一定减小。 由以上分析知，正确选项应为B。 2. 压强的意义及有关的计算问题 容器中的大量气体分子对器壁频繁碰撞，就对器壁产生了一个持续的均匀的压力，而器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强。气体的压强决定于两个因素，一是气体分子数密度，二是气体分子运动的剧烈程度。当气体的分子数密度增大时，单位时间内对器壁单位面积的碰撞次数增多，可使压强增大，当分子热运动加剧时，一方面可使气体分子单位时间 温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。 课时素养评价 六气体的等温变化 (40分钟100分) 一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分) 1.如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱(高为h1)封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是( ) A.h2变长 B.h2变短 C.h1上升 D.h1下降 【解析】选D。被封闭气体的压强p=p0+p h1=p0+p h2,可知ρgh1=ρgh2,故h1=h2,随着大气压强的增大,被封闭气体压强也增大,由玻意耳定律知气体的体积减小,空气柱长度变短,但h1、h2长度不变,h1液柱下降,A、B、C均错误,D正确。故选D。 2.如图所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面 是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强为( ) A.p0+ B.+ C.p0+ D.p0+ 【解析】选D。以圆板为研究对象,如图所示, 竖直方向受力平衡,p A S′cosθ=p0S+Mg,S′=,所以p A()cosθ=p0S+Mg,所以p A=p0+。故D选项正确。 3.一定质量的气体在T1、T2不同温度下的等温变化图线如图所示,A、B 和C、D分别为两条等温线上的点,在下图的p-T和V-T图象中,能表示图中气体状态变化过程的是( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【解析】选A。因为点A、B和点C、D分别为两条等温线上的点,故T A=T B、T C=T D;又因为在p-V图象中离坐标原点越远的等温线温度越高,故T A=T B 学科：物理 教学内容：气体的状态和状态参量 【基础知识精讲】 1.温度(T或t) (1)温度是表示物体冷热程度的物理量，标志着组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度，是气体分子的平均动能大小的宏观标志. (2)温度的数值表示法叫做温标，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度，在国际单位制中采用热力学温标表示的温度叫热力学温度(又叫绝对温度).热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系：T=273+t. 2.体积(V) (1)气体分子间距离较大，相互作用力很小，气体分子向各个方向做直线运动直到与其他分子碰撞或与器壁碰撞才改变运动方向，所以它能充满所能达到的空间.因此气体的体积是指气体所充满的容器的容积，而绝不是所有气体分子的体积之和. (2)单位及换算：m3.L.mL 1m3=103L=106mL 3.压强 (1)气体的压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强. (2)压强在国际单位制中的单位是帕斯卡(Pa)，也用牛顿每平方米(N/m2).常用单位有：标准大气压(atm)、毫米汞柱(mmHg) 换算关系：1(atm)=760(mmHg)=101325(Pa)≈105(Pa) 1(mmHg)=133.322(Pa) 4.问题不同，用来描述研究对象所用的物理量也不同，描述气体的状态要用体积、压强和温度这三个物理量.研究这三个量之间的关系，先要保持某个量不变，分别研究另外两个量之间的关系，然后综合起来导出结论.这是物理学研究和处理问题时经常用到的方法. 5.关于气体压强的计算，通常分为以下两种情况.一是平衡系统中封闭气体压强的计算；二是加速系统中封闭气体压强的计算.基本方法是：选取适当的研究对象(一般是与气体接触的液柱、活塞或气缸)，进行受力分析后利用平衡条件和牛顿第二定律列方程求解.对活塞受力分析时，要特别注意内、外气体对活塞的压力，研究加速系统时，必须采用国际制单位. 【重点难点解析】 重点气体压强的概念及计算. 难点怎样用平衡条件和牛顿第二定律求气体的压强. 1.U形管内被封闭气体压强的研究，可采用“平衡法”、“取等压面法”解决. 例如图13.1-1所示，U形管中涂上斜线部分是水银，外界大气压强为P0=75cmHg，则被封闭在管内的空气柱A和B的压强分别是P A= ，P B= . 气体的状态参量 教学目的 1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义． 2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算． 3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强． 能力要求 运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系． 教具：压强计 教学过程： （一）引入新课 教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的三种存在状态：气、液、固中的两种——固体和液体，由于气体分子排布的特点，使得气体分子具有一些特有的性质，今天，我们便开始研究气体． （二）新课讲解 为了描述我们的研究对象，针对气体的热学特性，我们用体积、压强和温度物理量等来标识气体，这几个用来描述气体状态的物理量叫做气体的状态参量．1、温度（T） 温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体分子平均动能的标志． （1）测量：用温度计来测量． （2）温标：温度的数值表示法． ①摄氏温标：规定在1atm下冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为11℃，中间分成100等份，每一份为1℃，通常用t表示，单位为摄氏度（℃）． ②热力学温标：规定－273.15℃为零开，每1开等于1℃，通常用T表示，单位为开尔文（K）． ③两种温标的关系： 强调：一般题目所给的温度都为摄氏温度，但计算时一般用热力学温度，最后结果应转化为摄氏温度． 2、体积（V） 气体的体积就是指气体分子所充满的容器间体积，即为容器的容积． 强调：这个容积不是分子本身的体积之和，气体分子间有很大的间隙，容积变化，气体的体积也随之变化． 气体的单位有：等，它们间的换算关系为： 强调：若气体封闭在粗细均匀的容器中，体积通常可用其长度来表示，但切勿误认为长度单位就是体积的单位． 3、压强（p） 气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强，它是由大量气体分子在热运动中频繁地碰撞器壁而产生的，它的大小决定于气体的密度和气体分子的平均动能． 压强的单位有：Pa、atm、cmHg、mmHg等，它们间的换算关系为： 演示实验：观察压强计，理解其原理，并用压强计测气体的压强． 强调： ①气体对容器的压强和器壁给予气体的压强是相等的，因此在很多情况下，只要直接计算外界加于气体的压强，就可以知道气体本身的压强． ②在开口的容器中，不管气体温度如何变化，气体的压强总是等于该地的大气压强． ③在确定液体内部的气体的压强时，必须计算液面上的大气压强． 或 气体的状态和状态参量 【基础知识精讲】 1.温度(T或t) (1)温度是表示物体冷热程度的物理量，标志着组成物体的大量分子的无规则运动的激烈程度，是气体分子的平均动能大小的宏观标志. (2)温度的数值表示法叫做温标，用摄氏温标表示的温度叫做摄氏温度，在国际单位制中采用热力学温标表示的温度叫热力学温度(又叫绝对温度).热力学温度(T)与摄氏温度(t)的关系：T=273+t. 2.体积(V) (1)气体分子间距离较大，相互作用力很小，气体分子向各个方向做直线运动直到与其他分子碰撞或与器壁碰撞才改变运动方向，所以它能充满所能达到的空间.因此气体的体积是指气体所充满的容器的容积，而绝不是所有气体分子的体积之和. (2)单位及换算：m3.L.mL 1m3=103L=106mL 3.压强 (1)气体的压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，器壁单位面积上受到的压力就是气体的压强. (2)压强在国际单位制中的单位是帕斯卡(Pa)，也用牛顿每平方米(N/m2).常用单位有：标准大气压(atm)、毫米汞柱(mmHg) 换算关系：1(atm)=760(mmHg)=101325(Pa)≈105(Pa) 1(mmHg)=133.322(Pa) 4.问题不同，用来描述研究对象所用的物理量也不同，描述气体的状态要用体积、压强和温度这三个物理量.研究这三个量之间的关系，先要保持某个量不变，分别研究另外两个量之间的关系，然后综合起来导出结论.这是物理学研究和处理问题时经常用到的方法. 5.关于气体压强的计算，通常分为以下两种情况.一是平衡系统中封闭气体压强的计算；二是加速系统中封闭气体压强的计算.基本方法是：选取适当的研究对象(一般是与气体接触的液柱、活塞或气缸)，进行受力分析后利用平衡条件和牛顿第二定律列方程求解.对活塞受力分析时，要特别注意内、外气体对活塞的压力，研究加速系统时，必须采用国际制单位. 【重点难点解析】 重点气体压强的概念及计算. 难点怎样用平衡条件和牛顿第二定律求气体的压强. 1.U形管内被封闭气体压强的研究，可采用“平衡法”、“取等压面法”解决. 例如图13.1-1所示，U形管中涂上斜线部分是水银，外界大气压强为P0=75cmHg，则被封闭在管内的空气柱A和B的压强分别是P A= ，P B= . 第八章 1 气体的等温变化 基础达标 1．(2019深圳名校模拟)如图所示，一粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2＝h1，a面与c面恰处于同一高度．现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则水银面a、b间新的高度差h1′与右管上端新水银柱的长度h2′的关系是( ) A．h2′>h1′B．h2′ 气体的状态参量范文 教学目标 知识目标 1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义． 2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算． 3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强． 能力目标 1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系． 情感目标 培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际 问题的能力． 教学建议 教材分析 气体压强的概念及计算是本节的重点，关于压强的产生，教材在 本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍，而运用示例来讲解压强的计算，例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三 种放置状态时的压强求解，利用前面所学的力学知识，分析水银柱受力的平衡条件，得到了气体压强值，教学时，注意让学生在复习初中内容的基础上，观察演示实验，讨论压强计算的公式并进行必要的练习，着重解决一下“气体的压强”问题，为以后的几节学习扫清障碍．教法建议 针对本章的重点——气体压强的计算，通过以前学过的固体和液 体的压强知识来理解气体压强的概念；用力学观点来计算气体的压强，把力学和热学联系起来． 教学设计方案 教学用具：压强计 教学整体设计：教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力 学知识引入气体压强等热学参量，再让学生做实验掌握气体压强的测量，通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法． 教学目标完成过程： （一）课堂引入 教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的三种存在状态：气、液、固中的两种——固体和液体，由于气体分子排布的特点，使得气体分子具有一些特有的性质，今天，我们便开始研究气体．（二）新课讲解 教师讲解：为了描述我们的研究对象，针对气体的热学特性，我 们用体积、压强和温度物理量等来标识气体，这几个用来描述气体状态的物理量叫做气体的状态参量． 2019-2020学年高中物理 8.1气体的等温变化教案新人教版选修 3-3 教学目标： （一）知识与技能 1、知道什么是等温变化； 2、知道玻意耳定律是实验定律；掌握玻意耳定律的内容和公式；知道定律的适用条件。 3、理解气体等温变化的 p-V 图象的物理意义； 4、会用分子动理论对玻意耳定律的定性解释； 5、会用玻意耳定律计算有关的问题。 （二）过程与方法 通过对演示实验的研究，培养学生的观察、分析能力和从实验得出物理规律的能力。 （三）情感态度价值观 通过本节的学习，培养热爱科学、尊重知识的良好品德。 教学重点： 通过实验使学生知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解 p-V 图象的物理意义，知道玻意耳定律的适用条件。 教学难点： “状态”和“过程”区分。 教学方法：实验法、观察法、讨论法 教学用具： 1、定性演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体积的关系 橡皮膜（或气球皮）、直径为5cm左右两端开口的透明塑料筒（长约25cm左右）、与筒径匹配的自制活塞、20cm×6cm薄木板一块，组装如图。 2、较精确地演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体积的关系实验，仪器如图所示。或使用玻意耳定律演示器。 教学过程： （一）引入新课 对照牛顿第二定律的研究过程先m一定，a∝F；再F一定，a∝ 现在我们利用这种控制条件的研究方法，研究气体状态参量之间的关系。 （二）新课教学 1、一定质量的气体保持温度不变，压强与体积的关系 实验前，请同学们思考以下问题： ①怎样保证气体的质量是一定的？ ②怎样保证气体的温度是一定的？ （密封好；缓慢移活塞，筒不与手接触。） 2、较精确的研究一定质量的气体温度保持不变，压强与体积的关系 （1）介绍实验装置 观察实验装置，并回答： ①研究哪部分气体？ ② A管中气体体积怎样表示？（L·S） ③阀门a打开时，A管中气体压强多大？阀门a闭合时A管中气体压强多大？（p0） ④欲使A管中气体体积减小，压强增大，B管应怎样操作？写出A管中气体压强的表达式（p=p0+h）。 ⑤欲使A管中气体体积增大，压强减小，B管应怎样操作？写出A管中气体压强的表达式（p=p0-h）。 ⑥实验过程中的恒温是什么温度？为保证A管中气体的温度恒定，在操作B管时应注意什么？（缓慢） （2）实验数据采集 压强单位：mmHg；体积表示：倍率法 环境温度：室温气体的状态参量物理教案
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