2017级 物理 学科 学案
§课题《气体的等容变化和等压变化》
高二物理学案 第1页 共6页 人人都可以成为自己的幸运的建筑师! 高二物理学案 第2页 共6页 第2节 气体的等容变化和等压变化
课前案
一、气体的等容变化
1．等容变化：一定质量的某种气体在 不变时 随温度的变化规律．
2．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 ．
(2)表达式： .
(3)图象
一定质量的气体，在体积不变的情况下，压强与热力学温度成正比，在p－T图上等容线为过 ．
如图甲．在p－t图上等容线不过原点，但反向延长交t轴于 _℃.如图乙．
二、气体的等压变化
1．等压变化：一定质量的某种气体，在 不变的情况下， 随温度的变化规律．
2．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
．
(2)表达式：
(3)图象：一定质量的气体，在压强不变的条件下，体积与热力学温度成正比，在V－T图上等压线为 ，如图所示．
课中案
例1 电灯泡内充有氦氩混合气体，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？
变式1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是( )
A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍
B．气体的热力学温度升高到原来的二倍
8.2 气体的等容变化和等压变化
教学目标
物理观念：
1、掌握查理定律和盖-吕萨克定律的内容、表达式及适用条件。
2、理解P-T图像与V-T图像的物理意义。
科学思维：
熟练掌握查理定律和盖-吕萨克定律，并能灵活运用其解决实际问题。
教学重难点
实验探究查理定律和盖-吕萨克定律
教学过程
新课导入
趣味实验：
1、为什么拧上盖的水杯(内盛半杯热水)，在放置一段时间后，杯盖不易拧开？
2、开水烫瓶塞——你能利用手中的器材，让瓶塞自己飞出瓶嘴吗？
视频
那么这节课，我们这节课中研究，在一定质量的情况下，气体体积不变，气体的压强与温度之间的关系。而体积不变的过程，我们又将其称为：等容过程。所以这节课我们研究的第一个问题：等容变化（板书）
新课展开 活动一：实验探究等容变化
1、猜想与假设
通过前面的实验我们可以猜想一下：一定质量的气体体积不变，气体温度升高，气体压强怎么变？
2、设计实验
温度升高，压强变大。但，温度与压强之间有没有什么定量关系呢？同学们利用手中有哪些实验仪器？分别有什么作用，你打算如何设计和操作实验？（PPT）
温度传感器——测量水温（水浴加热法即封闭气体的温度）
压强传感器——测量压强
热水、针筒
实验视频代替操作
3、数据处理、得出结论
根据实验数据，作图拟合，发现P与t成线性关系。
试计算图线与横坐标的交点值大小。约为-273℃。这个值也科学家查理算出的值。最先这个研究初这个关系的法国科学家查理。所以这个定律也叫做查理定律。由于跟横轴的交点在-273℃，那如果我们将纵轴平移到该处，就可以讲这条线的函数关系写成273tCP，我们定义273tT为热力学温度，其单位为：开尔文，那么CTP,即一定质量的气体在体积一定时，其压强与与热力学温度成正比关系。这也就查理定律的内容。
（PPT） 活动二：查理定律
1、内容
2、表达式
3、适用范围
4、P-T图像：等容线
用查理定律能否解释一下生活中的一些现象？
高中物理
| 8.2气体的等容变化和等压变化详解
气体的等容变化和等压变化
——查理定律、盖·吕萨克定律
1.气体的等容变化
1、等容变化：一定质量的气体在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化。
2．查理定律：一定质量的某种气体，当体积不变时，各种气体的压强p与温度之间都有线性关系，如图所示，我们把它叫做查理定律．
注：B点纵坐标是0摄氏度的压强，并非大气压。
3．热力学温标的建立：
建立背景：由查理定律中压强p与与摄氏温度t的变化关系图甲可以看出，在等容过程中，压强跟摄氏温度是一次函数关系，而不是简单的正比例关系。
如果把该图的AB直线延长至与横轴相交，把交点当做坐标原点，建立新的坐标系（图乙）此时压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义“气体压强为零时其温度为零”，由此可见，为了使一定质量的气体在体积不变的情况下，压强与体积成正比，只需要建立一种新的温标就可以了。
在现实中通过对大量的“压强不太大（相对标准大气压），温度不太低（相对于室温）”的各种不同气体做等容变化的实验数据可以证明“一定质量的气体压在强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是热力学温度的零度，这就是热力学温度零点的物理意义。由此可见：热力学的零点就规定为气体压强为零的温度。
在建立热力学温标之前，人们已经建立了华氏、摄氏温标，但这些温标都是与测温物质的热学性质有关，当采用不同的测温物质去测量同一温度时会产生一定差异，这种差异是不能克服的。而由热力学温标的建立可知：热力学温度是在摄氏温度的基础上建立起来的，零点的确定与测温物质无关，因此热力学温标是一种更为简便科学的理论的温标，它的零度不可能达到。又叫绝对零度。
4、查理定律的热力学温标描述：——查理定律：
（1）．查理定律：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。
气体的等容变化和等压变化 同步练习
1．对于一定质量的气体，下列说法中正确的是 （ ）
A．如果保持温度不变，则体积越小，压强越大
B．如果保持体积不变，则温度越高，压强越大
C．如果保持压强不变，则体积越小，温度越高
D．如果保持温度不变，则体积越小，内能越多
2．封闭在贮气瓶中的某种气体,当温度升高时,下列说法中正确的是(容器的膨胀忽略不计)
( )
A．密度不变,压强增大
B. 密度不变,压强减小
C. 压强不变,密度增大
D. 压强不变,密度减小
3．如图所示在气缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使气缸悬空静止。若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较 （ ）
A．绳子张力不变
B．缸内气体压强变小
C．绳子张力变大
D．缸内气体体积变小
4．如图所示，用橡皮帽堵住注射器前端的小孔,用活塞封闭了一部分空气在注射器中,当把注射器竖直放入热水中后，不计摩擦，下列说法中正确的是
A．气体压强不变
B．气体温度升高
C．气体压强增大
D．活塞将向上移动
5．下列各图中，p表示压强，v表示体积，T表示热力学温度，t 表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量气体等压变化规律的是 （ ）
6．如图所示，ac和bd为两条双曲线，是一定质量的同种理想气体的两条等温线，过（0，p1）点作横轴的平行线，过（V1，0）点作纵轴的平行线，与图线交于a，b，c，d四点，已知线段cV1∶cd＝1∶2，则： （ ）
A．Ta=3Tb
B．Tb=3Ta
C．Pd=3Pc
D．va=3vb
