高中物理8.2气体的等容变化和等压变化教案新人教版选修3_3
高中物理 第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化课件 新人教版选修3-3
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强为 p0＝8.4×104Pa＋6×104Pa＝1.44×105Pa，
大于山脚下的大气压强(即常温下的大气压强)，这显然是 不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。
(2)当时外界的大气压强为 p0＝p2－6.0×104Pa＝2.4×104Pa。
答案：2381
解析：设房间体积为 V0，选晚上房间内的空气为研究对象， 在 37℃时体积变为 V1，根据盖·吕萨克定律得
VT11＝VT20 273V＋1 37＝273V＋0 7 V1＝3218V0 故中午房间内空气质量 m 与晚上房间内空气质量 m0 之比： mm0＝ρρVV01＝2381。
图象的应用
计算过程。
解析：(1)由图甲可以看出，A 与 B 的连线的延长线过原点 O，所以从 A 到 B 是一个等压变化，即 pA＝pB。
根据盖·吕萨克定律可得 VA/TA＝VB/TB， 所以 TA＝VVATBB＝0.4× 0.6300K＝200K。
(2)由图甲可以看出，从 B 到 C 是一个等容变化，根据查 理定律得 pB/TB＝pC/TC。
越小，如图 p2<p1
• 特别提醒：
• (1)在图象的原点附近要用虚线表示，因为此处实际 不存在，但还要表示出图线过原点。
• (2)如果坐标上有数字则坐标轴上一定要标上单位， 没有数字的坐标轴可以不标单位。
• 如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V －T图象，由图象可知( )
• A．pA>pB B．pC<pB • C．VA<VB D．TA<TB
• (1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向 内爆裂？
• (2)当时外界的大气压强为多少？
高中物理8.2气体的等容变化和等压变化教案新人教版选修3_3
第二节气体的等容变化和等压变化教学目标：知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式；了解等容变化的p—V图像及其物理意义；知道什么是等压变化，知道盖吕萨克定律的内容和公式；了解等压变化的V—T图像及其物理意义。
A .梳理双基一、气体的等容变化1、等容变化：一定质量的某种气体在体积不变时，压强随温度的变化叫做等容变化。
2、查里定律：一定质量的某种气体在体积不变的情况下，它的压强与热力学温度成正比，即=或3、摄氏温度下的查里定律：一定质量的某种气体在体积不变的情况下，温度每升高１℃，增加压强等于它在０℃时压强的1/273，即P t = P0 (1+4、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=5、等容线：（1）等容线：一定质量的气体在等容变化过程中，压强P与热力学温度T成正比关系，在p—T直角坐标系中的图象叫等容线（2）一定质量的气体的p—T图线其延长线过原点，斜率反映体积的大小(３)等容线的物理意义：①图象上每一点表示气体一个确定的状态。
同一等容线上，各气体的体积相同②不同体积下的等温线，斜率越大，体积越小（见图8.2—1）二、气体的等压变化1、等压变化：一定质量的气体在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化。
2、盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比。
即=或=恒量 3、摄氏温度下的盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体在压强不变的情况下，温度每升高１℃，增加体积等于它在０℃时体积的1/273，即V t = V0 (1+4、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，即V/T=△V/△T5、等压线：（1）定义：一定质量的气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T成正比关系，在V—T直角坐标系中的图象叫等压线（2）一定质量的气体的V—T图线其延长线过原点(３)等压线的物理意义：①图象上每一点表示气体一个确定的状态。
高中物理选修3-3-气体的等容变化和等压变化
气体的等容变化和等压变化知识元气体的等容变化和等压变化知识讲解1．查理定律（等容变化）：①内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比，这个规律叫做查理定律。
②数学表达式：③成立条件：a．气体的质量、体积保持不变；b．气体压强不太大，温度不太低。
④p-T图象--等容线：一定质量的某种气体在p-T图上的等容线是一条延长线过原点的倾斜直线；p-t图中的等容线在t轴的截距是-273.15℃，在下图中V1＜V2。
2．盖•吕萨克定律（等压变化）：①内容：一定质量的气体在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。
②数学表达式：③适用条件：a．气体质量不变、压强不变；b．气体温度不太低、压强不太大。
④V-T图象--等压线：一定质量的某种气体在V-T图上的等压线是一条延长线过原点的倾斜直线；V-t图中的等压线在t轴的截距是-273.15℃，在下图中p1＜p2。
例题精讲气体的等容变化和等压变化例1.如图所示，气缸内装有一定质量的气体，气缸的截面积为S，其活塞为梯形，它的一个面与气缸成θ角，活塞与器壁间的摩擦忽略不计，现用一水平力F缓慢推活塞，汽缸不动，此时大气压强为P0，则气缸内气体的压强P为（）A．P=P0B．P=P0C．P=P0D．P=P0例2.如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强为（）A．p=p0B．p=p0C．p=p0D．p例3.如图所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内。
已知水银柱a长h1为10cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5cm，大气压强为75cmHg，空气柱B的压强是____cmHg例4.把75厘米长的两端开口的细玻璃管全部插入没在水银中，封闭上端，将玻璃管缓慢地提出水管，管中留有水银柱高度是____厘米。
高中物理第八章2气体的等容变化和等压变化教案新人教选修33
气体的等容变化和等压变化课时教课方案课题课标要求教学目标教课要点教课难点教课方法教学过气体的等容变化和等压变化课型新讲课知道什么是等容变化、等压变化。
2、掌握的查理定律，盖·吕萨克定律内容和公式表达。
3、理解p-T图上等容变化的图线及物理意义和V-T图上等压变化的图线及物理意义1、知道什么是等容变化、等压变化。
2、掌握的查理定律，盖·吕萨克定律内容和公式表达。
知识与能力3、理解p-T图上等容变化的图线及物理意义和V-T图上等压变化的图线及物理意义。
4、会用查理定律、盖·吕萨克定律解决相关问题。
过程与方法培育学生用数学的语言描绘物理规律的能力。
感情、态度与价值观经过应用气体变化规律解决实质中的问题培育学生思虑问题的全面性对气体查理定律，盖·吕萨克定律的理解，并解决生活中的问题关于图像含义的理解随和体变化的问题的解题基本思路叙述法、剖析推理法。
教课程序设计环节一明标自学过程设计二次备课“明标自学”：（－）引入新课程（复习引入）前方我们学习玻意耳定律,知道必定质量的气体，在保持温度不变的状况下，压强与体积成正比.那么在体积保持不变时压及强和温度什么关系?在压强不变时体积和温度什么关系?今日我们在来学习两个定律.方一、查理定律(1)内容：必定质量的某种气体，在体积不变的状况下，压强P与热法力学温度T成正比.(2)公式：P∝T设必定质量的某种气体，由压强P1、温度T1的状态，保持体积不变P 1 T 1的变化，变到压强P2、温度T2的另一种状态，则有P 2＝T 2或P 1 P 2者T 1 ＝T 2. (3)合用条件： ①气体的质量必定 ②气体的体积不变③压强不太大，温度不太低环节二 合作释疑 环节三 点拨拓展过程设计二次备课例1．必定质量的气体保持体积不变，在0℃时压强为p 0，在27℃时压强为p ，则当气体从27℃高升到28℃时，增添的压强为p 0 0（4）.等容过程及P-T 图像教(1)等容过程：必定质量的气体在体积保持不变时所发生的状态变化过程.(2)P-T 图像上的等容线 学①P-T 图中的等容线是一条延伸线经过原点的倾斜直线.P过②斜率 K＝T＝C(恒量)与气体体积相关.体积越大，斜率越小.如图所示，4条等容线的关系为V1＞V2＞V3＞V4.程及图—4例2.必定质量的理想气体的P —t 图象，如图—4所示，在状态A 到状态B 的过程中，体积：方A.必定不变B.必定减小C.必定增添D.不可以判断如何变化二、盖·吕萨克定律(1)内容：必定质量的气体，在压强保持不变时，体积和热力学温度法成正比.公式设必定质量的某种气体， 由体积V1、温度T1的状态，保持压强不变，V 1 V 2V 1变化到体积 V2、温度T2的另一种状态，则有T 1＝T 2或许V 2T 1＝T2.合用条件①气体的质量必定②气体的压强不变③压强不太大，温度不太低（4）.等压过程及V-T图像等压过程：必定质量的气体在压强保持不变时所发生的状态变化过程(2)V-T图像上的等压线①V-T图像中的等压线是一条延伸线经过原点的倾斜直线V②斜率K＝T＝C(恒量)与气体压强相关，压强越大，斜率越小.如图所示P1＞P2＞P3＞P4.例题例3、书籍第25页例题（略）例4以下列图所示，在球形容器内充有必定质量的理想气体，当大气压强是760mmHg，气体温度是27℃时，从接在容器下端U形管水银压强计能够确立气体的压强是mmHg.假如大气压强保持不变，而气体的温度高升到47℃时，气体的压强将变成mmHg，压强计左边管内水银面D将(填“上涨”或“降落”)mmHg(假定压强计细管的容积很小，球形容器的热膨也很小都能够不考虑).分析题目中“假定压强计细管的容积很小，球形容器的热膨胀也很小都能够不考虑”是一个隐含条件，说明球形容器内气体发生的是等容变化过程，可利用查理定律求解.解答在压强计左管中取与右管上端水银面等高的液片为研究对象，由压强均衡得P0＝P1+Ph1∴P1＝P0-Ph1＝600mmHg.以球形容器内关闭气体为研究对象，气体作等容变化，依据查理定P1P2T2320律有T1＝T2.∴P2＝T1P1＝300×600mmHg＝640mmHg因为外界大气压不变，而水银面高度差为h2,则P2＞P1,故水银面将降落.设温度高升后，P2＝P0-Ph2Ph2＝P0-P2＝120mmHg.11h2＝120mm,则水银面D降落高度L＝2h＝2(h1-h2)＝1(160-120)mm)＝20mm.环节四当堂检测二次备课“当堂检测”：1．如图，是必定质量的气体从状态A经B到状态C的V—T图象，教V由图象可知（）BA B AA．P＞P C 学B O TCB．P＜PC．P A＞P C过D．P C＞P B2．如图是必定质量的气体从状态A经B到状态C的P—T图象，由程P图象可知（）A BA．V A＝V BC T及B COB．V＝VC．V B＜V C方A CD．V＞V法3．设大气压强保持不变，当室温由6℃高升到27℃时，室内的空气将减少%。
高中物理 8.1《气体的等温变化》教学设计 新人教版选修3-3
《气体的等温变化》教学设计[教材分析]教材首先从日常生活中感知气体的压强、体积、和温度之间有一定的关系，而没有从对气体的三个状态参量进行逐一描述，尝试用科学探究的方法研究物理问题的一个具体实施过程。
教材试图给学生留下必要的时间和空间〔包括心理空间、思维空间〕，并让学生利用这些“空白〞式的自主活动，自己建构、探索知识，逼近真实的探究结论。
但是给出实验的基本思路，以使学生体会探究的基本要素。
对于数据的处理也有提示，给学生一定的自由度但又不撒手不管，这是提高学生实验和探究能力较好的途径。
[教学设计思路]一、为学生创造更大的空间，培养学生的发散思维的探究能力这样学生会在知觉中情不自禁地产生一种紧X的“内驱力〞，并促使大脑积极兴奋地思考活动，从而达到内心的平衡，获得感受的愉悦。
主要从三个方面考虑：1．和谐宽松的课堂气氛，师生平等的交流与学习，使学生带着愉悦的心情探究学习，思维得到最大限度的绽放。
2．是问题的创设，问题设置的越是具体表面上看来学生越是容易回答，但是学生总是在狭窄的思维胡同中去观察和思考，如井底之蛙。
而过分的散乱会使学生很盲从，因此力争做到形散而神不散。
3、实验条件的创设实验条件创设的越是理想，实验结果越是理想。
但是学生感受不到物理学家的探究历程。
感受不到模型与实际的差距。
不利于误差的分析和物理在实际应用中模型的建立。
二、允许接受学生的错误物理定律的建立过程往往经过漫长的过程，无数次的失败。
让学生清楚一个定律的发现不可能通过几次简单的测量就得出的，我们只不过是通过实验对自然规律的探究有所体验。
因此接纳学生失败，共同分析失败和产生误差的原因。
有时没有失败的收获是不牢固的。
三、重视过程和方法知识的东西一生中任何时候均可获得，但方法性的东西获得一生中却有关键时期。
实验的结果重要，但过程的方法更重要。
探究的要素，实验的基本环节，控制变量，物理量转换，团结协作的精神等。
[教学目标]一、知识与技能1．通过实验确定气体的压强与体积之间的关系。
气体的等压变化和等容变化1 (教案)——高中物理人教版(2019)选择性必修三
教案讨论练习与讲课后作业①VT图像中的等压线是一条过原点的倾斜直线。
②Vt图像中的等压线不过原点，但反向延长线交t轴于－273.15 ℃。
③无论是VT图像还是Vt图像，根据其斜率都能判断气体压强的大小，斜率越大，压强越小。
（二）气体的等容变化1．等容变化：一定质量的某种气体，在□01体积不变时，压强随温度变化的过程。
2．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，压强p与热力学温度T 成正比。
(2)发现者：法国科学家查理。
(3)表达式：①p＝CT或pT＝C；②p1T1＝p2T2或p1p2＝T1T2。
(4)意义：反映了一定质量的某种气体的等容变化规律。
(5)图像：如图所示。
①pT图像中的等容线是一条□07过原点的倾斜直线。
②pt图像中的等容线不过原点，但反向延长线交t轴于－273.15 ℃。
③无论是pT图像还是pt图像，根据其斜率都能判断气体体积的大小，斜率越大，体积越小。
例1：教材30页第1题（等容过程，应用查理定律）假设不漏气，得到压强为8.35×106Pa，而实际变小，可见漏气。
例2：教材30页第3题（等压过程，应用盖—吕萨克定律）通过推导和计算，知温度的变化与管内空气柱长度的变化是确定值。
三.课堂练习：教材30页第4题四.课堂总结：（见板书设计）五.学习效果检测（见学案“闯关检测题”）板书设计气体的等压变化和等容变化一.气体的等压变化盖—吕萨克定律V1 T1＝V2T2或V1V2＝T1T2。
二.气体的等容变化查理定律p1 T1＝p2T2或p1p2＝T1T2。
课后反思。
高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化讲义含解析新人教版选修3_3
第2节气体的等容变化和等压变化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，即p T＝C 。
2．盖－吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V 与热力学温度T 成正比，即V T＝C 。
3．玻意耳定律、查理定律、盖－吕萨克定律的适用条件均为一定质量的某种气体。
一、气体的等容变化 1．等容变化一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化。
2．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，压强p 与热力学温度T 成正比。
(2)表达式：p T ＝C 或p 1T 1＝p 2T 2。
(3)适用条件：①气体的质量不变；②气体的体积不变。
3．等容线一定质量的气体，在体积不变时，其p T 图像是一条过原点的直线，这条直线叫做等容线。
二、气体的等压变化 1．等压变化一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化。
2．盖－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，体积V 与热力学温度T 成正比。
(2)表达式：V ＝CT 或V T ＝C 或V 1T 1＝V 2T 2。
(3)适用条件：①气体的质量不变；②气体的压强不变。
3．等压线一定质量的气体，在压强不变时，其V T 图像是一条过原点的直线，这条直线叫做等压线。
1．自主思考——判一判(1)气体的温度升高，气体体积一定增大。
(×)(2)一定质量的气体，在压强不变时体积与温度成正比。
(×)(3)一定质量的某种气体，在压强不变时，其V T 图像是过原点的直线。
(√) (4)一定质量的气体在体积不变的情况下，气体的压强与摄氏温度成正比。
(×) (5)pV ＝C 、p T ＝C 、V T＝C ，三个公式中的常数C 是同一个值。
(×) 2．合作探究——议一议(1)某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，你知道其中的原因吗？提示：手表表壳可以看成一个密闭容器，出厂时封闭着一定质量的气体，登山过程中气体发生等容变化，因为高山山顶附近的压强比山脚处小很多，内外压力差超过表盘玻璃的承受限度，便会发生爆裂。
《第二章 3 气体的等压变化和等容变化》学历案-高中物理人教版19选择性必修第三册
《气体的等压变化和等容变化》学历案（第一课时）一、学习主题本节课的学习主题是“气体的等压变化和等容变化”。
我们将通过实验和理论分析，探究气体在压力或体积恒定条件下的变化规律，理解其背后的物理原理，并掌握相关的计算公式和实验方法。
二、学习目标1. 理解气体的等压变化和等容变化的基本概念。
2. 掌握气体的状态方程及等压变化、等容变化的数学表达式。
3. 学会通过实验观察气体的等压变化和等容变化过程，并记录实验数据。
4. 能够根据实验数据，分析并解释气体的等压变化和等容变化现象。
5. 培养学生的观察能力、实验能力和分析问题的能力。
三、评价任务1. 课堂互动评价：通过课堂提问和小组讨论，评价学生对气体的等压变化和等容变化的理解程度。
2. 实验操作评价：通过观察学生在实验过程中的操作规范性和实验结果准确性，评价学生的实验能力。
3. 作业评价：通过布置相关的课后作业，评价学生对知识点的掌握情况和解题能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过回顾之前学习的气体相关知识，引出本节课的学习主题——气体的等压变化和等容变化。
2. 新课讲解：通过讲解和演示，使学生理解气体的等压变化和等容变化的基本概念、状态方程及数学表达式。
3. 实验演示：教师进行实验演示，让学生观察气体的等压变化和等容变化过程，并记录实验数据。
4. 学生实验：学生分组进行实验，观察并记录气体的等压变化和等容变化过程及数据。
5. 小组讨论：学生小组内交流实验结果，分析并解释气体的等压变化和等容变化现象。
6. 课堂总结：教师总结本节课的学习内容，强调重点和难点。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检查学生对气体的等压变化和等容变化的理解程度。
2. 作业布置：布置相关的课后作业，包括填空题、选择题和计算题，以巩固学生对知识点的掌握。
六、学后反思1. 学生反思：学生应反思自己在课堂上的学习情况，包括对知识点的掌握程度、实验操作的规范性等方面。
2. 教师反思：教师应对本节课的教学过程进行反思，包括教学方法、教学效果、学生反应等方面，以便改进教学方法和提高教学效果。
高中物理人教版《气体的等容变化和等压变化》
解析：在p－V图象中
1.气体由A→B是等温过程，且压强减小，气体体积增大，A错。
2.由B→C是等容过程，且压强增大，气体温度升高，
3.由C→A是等压过程，且体积减小，温度降低．
C错
例3.有人设计了一种测温装置，其结构如图所示，玻璃泡A内封 有一定量气体，与A相连的B管插在水槽中，管内水银面的高 度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玻璃泡的体积相比可忽略不 计．在1标准大气压下对B管进行温度刻度(1标准大气压相当 于76cmHg的压强，等于101kPa)．已知当温度t1＝27℃时，管 内水银面高度x1＝16 cm，此高度即为27 ℃的刻度线，问t＝ 0 ℃的刻度线在何处．
TA TB
即 TA＝VVABTB＝00..46×300 K＝200 K.
2.由 图 甲 可 知 ， 由B C是 等 容 变 化 过 程 ， 根据 查 理 定 律
得 PB TB
PC TC
PC
TC TB
PB
4 3
0 0
0 0
PB
4 3
PA
2.0105 Pa
由A B C的P T图像如图。
• A．下部两侧水银面A、B高度差h减小 • B．h增大
• C．右侧封闭气柱体积变小
• D．水银面A、B高度差h不变
分析：在左管 中注入水银过程 中
例4..如图所示，活塞的质量为m，大气压强为p0，当 密闭气体的温度由T1升高到T2时，求： (1)温度为T2时气体的压强； (2)温度为T2时的气体体积． (汽缸的横截面积为S，忽略活塞与汽缸间的摩擦，温 度T1时气体的体积为V1)
解 析 ： 1.取 活 塞 为 研究 对 象 进 行 受 力 分 析
人教版高中物理选修3-3课程目录与教学计划表
人教版高中物理选修3-3课程目录与教学计划表
教材课本目录是一本书的纲领，是教与学的路线图。
不管是做教学计划、实施教学活动，还是做复习安排、工作总结，都离不开目录。
目录是一本书的知识框架，要做到心中有书、胸有成竹，就从目录开始吧！
课程目录教学计划、进度、课时安排
第七章分子动理论
1物体是由大量分子组成的【
2分子的热运动
3分子间的作用力
4温度和温标
5内能【
第八章气体
1气体的等温变化
2气体的等容变化和等压变化
3理想气体的状态方程~
4气体热现象的微观意义
第九章固体、液体和物态变化
1固体
2液体<
3饱和汽与饱和汽压
4物态变化中的能量交换
第十章热力学定律
1功和内能。
2热和内能
3热力学第一定律能量守恒定律
4热力学第二定律
5热力学第二定律的微观解释. 6能源和可持续发展
课题研究
总复习。
气体的等压变化和等容变化 教案 高中物理新人教版选择性必修第三册(2022年)
2.3气体的等压变化和等容变化本课知识主要分为四部分，其中气体的等压、等容变化与前面学习的等温变化，合为气体的三变化。
学生可能遇到的问题是气体变化规律解决实际问题，产生这一问题的原因是不会判断气体变化是等温、等容还是等压变化。
解决这一问题的方法就是多练，使学生掌握每一种变化情况。
结合三个规律的局限性，建立了理想气体模型，进而从微观上解释了气体实验定律。
物理观念∶能建立等压过程、等容过程的物理观念，理解这两个过程状态参量的变化。
科学思维∶知道理想气体是一种理想化的物理模型，现实中并不存在，具有建构“理想化的物理模型”的意识。
科学探究：具有与他人交流成果，讨论问题的意识。
科学态度与责任∶理解物理概念的建立的过程和规律；感悟自然界的统一、和谐美；认识到气体实验的规律可以从微观解释，也可以从宏观来感受。
教学重点：盖—吕萨克和查理定律的理解和计算。
教学难点：盖—吕萨克和查理定律的理解和计算，以及图像问题。
多媒体课件等。
一、新课引入烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。
用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？实验表明：温度升高时，为了保持气体的压强不变的情况下，气体的体积要随温度的升高而增大。
二、新课教学（一）气体的等压变化1.等压变化的概念温度，压强和体积是气体的三个状态参量，对于一定质量的某种气体，让温度不变，研究压强与体积的变化关系，就是之前学习的等温变化，那如果换成压强不变，研究体积随温度的变化，那就是等压变化。
即一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度变化的过程叫作气体的等压变化。
实验表面，在V—T 图像中，等压线是一条过原点的直线。
对于一定质量的气体，温度不变时，压强越大，体积就越小。
2.盖—吕萨克定律法国科学家盖—吕萨克通过研究发现这一线性关系。
得出结论：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积与热力学温度成正比。
V=CT 或2211T V T V = 注意①公式的T 是热力学温度。
高二物理人教版选修3-3第八章 2 气体的等容变化和等压变化
气体的等容变化和等压变化
核心素养培养目标 核心素养形成脉络 1.明确什么是等容变化,什么是等 压变化。 2.理解查理定律和盖—吕萨克定 律,并学会解决相关实际问题。 3.理解 p-T 图上等容变化的图线及 其物理意义,知道 p-T 图上不同体 积的等容线。 4.理解 V-T 图上等压变化的图线 及其物理意义,知道 V-T 图上不同 压强的等压线。
探究一
探究二
变式训练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? 解析:由于电灯泡容积不变,故气体为等容变化,设500 ℃时压强 为p1,t2=20 ℃时的压强为p2。 由题意可知:T1=(500+273)K=773 K p1=1 atm T2=(20+273)K=293 K p2=?
由查理定律:������1 = ������2 , 1 2 ������ 1 所以 p2=������1 T2=773×293 atm=0.38 atm。
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������
������
答案:0.38 atm
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1. 对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的2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2倍 B.气体的热力学温度升高到原来的2倍 C.气体的摄氏温度降为原来的一半 D.气体的热力学温度降为原来的一半 解析:一定质量的气体体积不变时,压强与热力学温度成正比,即
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4. 一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程如 图所示,则( ) A.在过程AC中,气体的压强不断变大 B.在过程CB中,气体的压强不断变小 C.在状态A时,气体的压强最大 D.在状态B时,气体的压强最大 解析:气体在过程AC中发生等温变化,由pV=C(恒量)可知,体积减小, 压强增大,故选项A正确。在CB变化过程中,气体的体积不发生变 ������ 化,即为等容变化,由 ������=C (恒量)可知,温度升高,压强增大,故选项B 错误。综上所述,在ACB过程中气体的压强始终增大,所以气体在状 态B时的压强最大,故选项C错误,选项D正确。 答案:AD
2气体的等容变化和等压变化-人教版选修3-3教案
2气体的等容变化和等压变化-人教版选修3-3教案1. 气体的等容变化1.1 等容过程的概念等容过程是指气体在容器内体积保持不变的情况下，发生的温度、压力和物态的变化过程。
1.2 物理量计算公式在气体的等容过程中，根据热力学定律，温度、压力和物态之间有如下关系：•气体内能变化量（ΔU）= 热量（Q）•压力（P）与温度（T）之间有以下关系：P/T=k其中，k 为一个常数。
1.3 实例分析假设一个固定容积（V）中的气体被加热，则气体内能变化量（ΔU）= 热量（Q），根据热力学定律，有以下公式：Q＝ΔU＝c v m(ΔT)其中，c_vm 为气体的摩尔热容，m为气体的质量，ΔT为气体的温度变化量。
当气体在等容过程中压力不变时，气体的性质会随着温度的变化而发生变化。
当气体从一个温度变为另一个温度时，它内能变化量（ΔU）等于热量（Q）。
2. 气体的等压变化2.1 等压过程的概念等压过程是指气体在容器内压强保持不变的情况下，发生的温度、体积和物态的变化过程。
2.2 物理量计算公式在气体的等压过程中，根据热力学定律，温度、体积和物态之间有如下关系：•气体内能变化量（ΔU）= 热量（Q）- PV•定压热量（Q_p）= 无限小温度变化时气体的内能变化量（ΔU）•蒸汽发生冷凝时（相变过程）所释放的潜热（L）等于热量（Q），即做功为零。
2.3 实例分析假设一个固定压力（P）下的气体被加热，则气体的压强和体积都会发生变化，但气体的内能变化量（ΔU）等于热量（Q）减去压力和体积的乘积（PV）。
当气体在等压过程中温度不变时，气体的体积会随着压力的变化而发生变化。
当气体从一个体积变为另一个体积时，它内能变化量（ΔU）等于热量（Q）减去压力和体积的乘积（PV）。
总结气体的等容变化和等压变化是热力学学科中重要的研究领域，涉及温度、压力、体积和物态等多个方面的物理量计算和理解。
理解气体的等容变化和等压变化对于科学研究和实际应用都具有重要的意义。
气体的等容变化和等压变化--优质获奖精品教案 (1)
8.2气体的等容变化和等压变化(教师用书独具)●课标要求通过实验了解气体实验定律．●课标解读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．运用查理定律和盖—吕萨克定律解决一些简单问题．3．理解p－T图象和V－T图象的物理意义．●教学地位本节主要学习查理定律和盖—吕萨克定律，并且掌握两个定律的实际应用，以及学会用P－T图象和V－T图象分析解决问题．本节内容是高考的重点.(教师用书独具)●新课导入建议相传三国时期著名的军事家、政治家诸葛亮被司马懿困于平阳，无法派兵出城求救．就在此关键时刻，诸葛亮发明了一种可以升空的信号灯——孔明灯，并成功进行了信号联络，其后终于顺利脱险，你知道孔明灯为什么能够升空吗？●教学流程设计课前预习：1.看教材；2.填写【课前自主导学】⇒步骤1：导入新课：用“孔明灯”导入，提高学生兴趣⇒步骤2：老师提问：检查学生预习效果，并组织讨论⇒步骤3：师生互动完成“探究1”总结查理定律及应用⇒步骤4：学生练习，完成【迁移应用】⇓步骤6：学生练习，完成【当堂双基达标】⇐步骤5：师生互动完成“探究2”总结解题规律步骤7：课堂小结：学生总结本节内容，老师布置【课时作业】⇐课标解读重点难点1.知道什么是等容变化，知道查理定律的内容和公式．2.了解等容变化的p－T图线及其物理意义．3.知道什么是等压过程，知道盖—吕萨克定律的内容和公式．4.了解等压变化的V－T图线及其物理意义.1.查理定律和盖—吕萨克定律．(重点)2.p－T图象和V－T图象．(重点)3.用p－T图象和V－T图象分析处理等容、等压变化．(难点)气体的等容变化1.基本知识(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．(2)查理定律①文字表述：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．②公式表达：p＝CT或p1T1＝p2T2或p1p2＝T1T2.③图象表达图8－2－1④适用条件：气体的质量一定，气体的体积不变．2．思考判断(1)在等容过程中，压强p与摄氏温度成正比．(×)(2)在等容过程中，压强p与热力学温度成正比．(√)(3)等容过程的p－1T图象是一条通过原点的直线．(×)3．探究交流根据课本所给出的气体等容变化图象，试写出摄氏温标下查理定律的数学表达式．在摄氏温标下应该怎样表达查理定律？【提示】设温度为0 ℃时，一定质量的气体压强为p0，此时T＝273 K；当温度为t℃时，气体压强为p，则有p0273＝p(273＋t)，即p＝p0(1＋t273)．气体的等压变化1.(1)等压变化质量一定的气体，在压强不变的条件下，体积随温度的变化．(2)盖—吕萨克定律①文字表述：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T 成正比．②公式表达：V＝CT或V1T1＝V2T2或V1V2＝T1T2.③适用条件：气体质量一定；气体压强不变．(3)图象图8－2－22．思考判断(1)气体的温度升高，气体体积一定增大．(×)(2)一定质量的气体，体积与温度成正比．(×)(3)一定质量的某种气体，在压强不变时，其V－T图象是过原点的直线．(√)3．探究交流能否参考一定质量的某种气体的等容变化的p－t图象，画出一定质量气体等压变化的V －t图象？【提示】运用“外推法”可知t＝－273.15 ℃时，V＝0，其V－t图象如图所示：查理定律和盖—吕萨克定律的应用1．查理定律和盖—吕萨克定律的表达式是什么？2．应用查理定律和盖—吕萨克定律应注意什么问题？3．查理定律和盖—吕萨克定律的两个重要推论是什么？1．两定律的比较定律查理定律盖—吕萨克定律表达式p1T1＝p2T2＝恒量V1T1＝V2T2＝恒量成立条件气体的质量一定，体积不变气体的质量一定，压强不变图线表达直线的斜率越大，体积越小，如图V2＜V1直线的斜率越大，压强越小，如图P2＜P11．应用两个公式P 1T 1＝P 2T 2和V 1T 1＝V 2T 2一定要将摄氏温度换算为热力学温度．2．应用两个定律一定要选择好研究对象，并分析是否符合定律的适用条件．图8－2－3(2013·沈阳高二检测)体积为V 1＝100 cm 3的空心球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N ＝101个刻度，设长管与球连接处为第一个刻度，以后顺序往上排列，相邻两刻度间管的容积为0.2 cm 3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图8－2－3所示，当温度t ＝5 ℃时，水银液滴在刻度为n ＝21的地方．那么在此大气压下，能否用它测量温度？说明理由，若能，求其测量范围，不计热膨胀．【审题指导】 压强不变→V 1T 1＝ΔV ΔT→ΔT ∝ΔV → ΔV ∝Δh →ΔT ∝Δh →能测量温度【解析】 因为管口和大气相通，所以球内气体的体积随温度的升高而膨胀，气体是等压变化，根据盖—吕萨克定律：V 1T 1＝V 2T 2＝ΔVΔT＝恒量． 温度的增加与体积的增加成正比，又V ＝hS ＋V 1，ΔV ＝ΔhS ，故ΔT ∝Δh ，所以可以用来测量温度．测量温度的范围应该为气体的体积从V 1＝100 cm 3，等压变化到V 2＝100 cm 3＋100×0.2 cm 3＝120 cm 3，这个范围所对应的气体温度T 1～T 2之间． 根据题意当T 0＝273 K ＋5 K ＝278 K 时，气体的体积 V 0＝(100＋20×0.2) cm 3＝104 cm 3. 根据盖—吕萨克定律： V 0T 0＝V 1T 1T 1＝V 1T 0V 0＝100×278104 K ＝267.3 KV 0T 0＝V 2T 2所以T 2＝V 2T 0V 0＝120×278104K ＝320.8 K267．3 K ＝－5.7 ℃ 320.8 K ＝47.8 ℃【答案】 能测量，测量温度的范围从－5.7 ℃～47.8 ℃应用查理定律和盖—吕萨克定律解题五步走1．确定研究对象，即被封闭的气体．2．分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件． 3．确定初、末两个状态的温度、压强或温度、体积． 4．根据查理定律或盖—吕萨克定律公式列式求解． 5．求解结果并分析、检验．电灯泡内充有氮、氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500 ℃时的压强不超过一个标准大气压，则在20 ℃的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少？【解析】 灯泡内气体初、末状态的参量为气体在500 ℃时，p 1＝1 atm ，T 1＝(273＋500) K ＝773 K.气体在20 ℃时，T 2＝(273＋20)K ＝293 K.由查理定律p 1T 1＝p 2T 2得p 2＝T 2T 1p 1＝293773×1 atm ＝0.38 atm.综合解题方略——气体实验定律的实际应用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？【审题指导】 由于容器有小孔与外界相通，当温度升高时，气体将从小孔逸出，这是一个变质量问题．若取原来容器中一定质量的气体作为研究对象，假设在气体升温时，逸出的气体被一个无形的膜所密闭，就变成了质量一定的气体，找出初、末状态的体积、温度，可用盖·吕萨克定律求解．【规范解答】 解法一 设逸出的气体被一个无形的膜所密封，以容器中原来的气体为研究对象，初态V 1＝V ，T 1＝300 K ；末态T 2＝400 K ，V 2＝V ＋ΔV .由盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2，得V T 1＝V ＋ΔVT 2，故ΔV ＝V3.又因m 1＝ρ(V ＋ΔV )，Δm ＝ρΔV ，ρ为127 ℃时空气密度．所以Δm m 1＝ρΔVρ(V ＋ΔV )＝V 343V ＝14.解法二 容器内气体在加热时，固有小孔与外界相通，气体将从小孔逸出，容器内气体密度减小，但容器内气体压强保持不变，始终等于大气压强，由盖·吕萨克定律的变形mρ1T 1＝mρ2T 2得ρ1T 1＝ρ2T 2. 所以ρ2ρ1＝T 1T 2＝34，故从容器中逸出的空气质量与原来质量之比为： Δm m ＝ρ1V －ρ2V ρ1V ＝ρ1－ρ2ρ1＝14. 【答案】 141．由盖·吕萨克定律得出的推导式ρ1T 1＝ρ2T 2，与气体的体积和质量无关，故本题中容器内气体被加热而溢出，但仍可选择容器内气体为研究对象，不同的是气体的状态参量不是体积，而是密度．利用该变形公式，不失为解决变质量问题的一个好方法． 2．只要气体的压强保持不变，无论质量是否改变，ρ1T 1＝ρ2T 2这个关系总是成立的． 热气球就是利用这个原理制成的．热气球的下方开口处，用发热器将气球内的空气加热，减小其密度，使热气球受到外界空气的浮力超过热气球所受的重力，热气球就会上升．【备课资源】(教师用书独具)如图教8－2－1所示是伽利略设计的一种测温装置，玻璃泡A 内封有一定量气体，图教8－2－1与A 相连的管B 插在水银槽中．制作时，先给球形容器微微加热，跑出一些空气，插入水银槽中时，水银能上升到管内某一高度．试证明管内外液面高度差h 与温度t 成线性函数关系，设管B 的体积与玻璃泡A 的体积相比可略去不计．【解析】 由于管B 的体积与玻璃泡A 的体积相比可略去不计，因此玻璃泡A 内气体状态变化可认为是等容变化．制作时先给玻璃泡A 微微加热，跑出一些空气．设此时温度为t 0，管内气体的状态为初状态，则p 1＝p 0，温度为T 1＝t 0＋273.把细管插入水银槽中，管内外水银面的高度差为h ，此时管内气体的状态为末状态，则p 2＝p 0－ρgh ，T 2＝t ＋273.由查理定律得：p 1/T 1＝p 2/T 2，p 0t 0＋273＝p 0－ρgh t ＋273，化简上式得：h ＝p 0(t 0－t )(t 0＋273)ρg .所以h ＝p 0t 0(t 0＋273)ρg －p 0t(t 0＋273)ρgh 与t 是一次函数，即成线性关系． 【答案】 见解析1．(2013·临朐实验中学高二检测)一定质量的气体保持压强不变，它从0 ℃升到5 ℃的体积增量为ΔV 1；从10 ℃升到15℃的体积增量为ΔV 2，则( )A ．ΔV 1＝ΔV 2B ．ΔV 1＞ΔV 2C ．ΔV 1＜ΔV 2D ．无法确定【解析】 由盖·吕萨克定律V 1T 1＝V 2T 2＝ΔVΔT可知ΔV 1＝ΔV 2，A 正确．【答案】 A2．描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是图中的( )【解析】 等容变化的过程的p －t 图象在t 轴上的交点坐标是(－273 ℃，0)，D 正确． 【答案】 D3．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的2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2倍B ．气体的热力学温度升高到原来的2倍C ．气体的摄氏温度降为原来的12D ．气体的热力学温度降为原来的12【解析】 由查理定律p 1T 1＝p 2T 2得，T 2T 1＝p 2p 1＝2，而t ＝T －273°C ，因此热力学温度变为原来的2倍，B 正确，A 、C 、D 错误．【答案】 B 4．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V ＝355 mL.假设在室温(17 ℃)下罐内装有0.9 V 的饮料，剩余空间充满CO 2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2 atm ，则保存温度不能超过多少？【解析】 取CO 2气体为研究对象，则： 初态：p 1＝1 atm ，T 1＝(273＋17)K ＝290 K ， 末态：p 2＝1.2 atm ，T 2未知． 气体发生等容变化，由查理定律p 2p 1＝T 2T 1得：T 2＝p 2p 1T 1＝1.2×2901K ＝348 K ，t ＝(348－273) ℃＝75 ℃. 【答案】 75 ℃。
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第二节 气体的等容变化和等压变化
教学目标：
（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、数学表达式；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。
（二）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。
教学重点：
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。
教学难点：
对p-T 图象和V-T 图象的物理意义的理解。
教学方法：
讲授法、电教法
教学用具：
投影仪、投影片
教学过程：
（一）引入新课
教师：（复习提问）玻意耳定律的内容和公式是什么？
学生：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成反比。
即
=pV 常量
或
2211V p V p =
教师：应用玻意耳定律求解问题的基本思路是什么？
学生：首先确定研究对象（一定质量的气体，温度不变），然后确定气体在两个不同状态下的压强和体积1p 、1V ，2p 、2V ，最后根据定律列式求解。
教师点出课题：那么，当气体的体积保持不变时，气体的压强与温度的关系是怎样的呢？若气体的压强保持不变时，气体的体积与温度的关系又是怎样的呢？这节课我们学习气体的等容变化和等压变化。
（二）新课教学
1、气体的等容变化
教师：我们先来看一个演示实验：滴液瓶中装有干燥的空气，用涂有少量润滑油的橡皮塞盖住瓶口，把瓶子放入热水中，会看到塞子飞出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子时会比平时费力。
教师：（提问）实验说明了怎样的道理？
学生：这个实验告诉我们：一定质量的气体，保持体积不变，当温度升高时，气体的压强增大；当温度降低时，气体的压强减小。
教师：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。
在等容变化过程中，压强和温度有何定量关系呢？
法国科学家查理通过实验发现，当气体的体积一定时，各种气体的压强与温度之间都有线性关系。
我们把它叫做查理定律。
（1）内容：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P 与热力学温度T 成正比-----查理定律
（2）公式：P ∝T
设一定质量的某种气体，由压强P 1、温度T 1的状态，保持体积不变的变化，变到压强P 2、
温度T 2的另一种状态，则有21P P ＝21
T T 或者 11T P ＝22T P .
（3）适用条件：
①气体的质量一定
②气体的体积不变
③压强不太大，温度不太低
（4）P-T 图像
①P-T 图中的等容线是一条延长线通过原点的倾斜直线.
②斜率K ＝T P
＝C(恒量)与气体体积有关.体积越大，斜率越小.如图所示，4条等容线的关系为V 1＞V 2＞V 3＞V 4.
2、气体的等压变化
教师：一定质量的气体在压强不变时，体积随温度的变化叫做等压变化。
在等压变化过程中，体积和温度有何定量关系呢？
法国科学家盖－吕萨克通过实验发现，当气体的压强一定时，各种气体的体积与温度之间都有线性关系。
我们把它叫做盖－吕萨克定律。
（1）内容：一定质量的气体，在压强保持不变时，体积和热力学温度成正比----盖·吕萨克定律
（2）公式：设一定质量的某种气体，由体积V 1、温度T 1的状态，保持压强不变，变化
到体积V 2、温度T 2的另一种状态，则有 11T V ＝22T V 或者 21V V ＝21
T T .
（3）适用条件
①气体的质量一定
②气体的压强不变
③压强不太大，温度不太低
（4）V-T 图像
①V-T 图像中的等压线是一条延长线通过原点的倾斜直线
②斜率K ＝T V
＝C(恒量)与气体压强有关，压强越大，斜率越小.如图所示P 1＞P 2＞P 3＞P 4.
3、典例探究
例1 、书本第25页例题（略）
例2、如下图所示，在球形容器内充有一定质量的理想气体，当大气压强是760mmHg ，气体温度是27℃时，从接在容器下端U 形管水银压强计可以确定气体的压强是多少mmHg ？如果大气压强保持不变，而气体的温度升高到47℃时，气体的压强将变为多少mmHg ，压强计左侧管内水银面D 将(填“上升”或“下降”)多少mmHg ？(假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨也很小都可以不考虑).
解析：题目中“假设压强计细管的容积很小，球形容器的热膨胀也很小都可以不考虑”是一个隐含条件，说明球形容器内气体发生的是等容变化过程，可利用查理定律求解.
解答：在压强计左管中取与右管上端水银面等高的液片为研究对象，由压强平衡得 P 0＝P 1+Ph 1 ∴P 1＝P 0-P h1＝600mmHg. 以球形容器内封闭气体为研究对象，气体作等容变化，根据查理定律有11T P ＝22
T P .
∴ P 2＝12T T P 1＝300320
×600mmHg ＝640mmHg
由于外界大气压不变，而P2＞P1,故水银面将下降.设温度升高后，水银面高度差为h 2,则 P 2＝P 0-Ph 2 P h2＝P 0-P 2＝120mmHg.
h 2＝120mm,则水银面D 下降高度 L ＝21Δh ＝21(h1-h2)＝21
(160-120)mm)＝20mm. 答案： 600 640 下降 20
点评：本题考查了考生理解能力，分析问题和解决问题的能力.题中隐含“气体发生等容变化”的条件分析是关键，同时注意水银面上升、下降高度与两管水银面高度差的关系，分析
此类问题切忌不仔细分析状态变化过程.
（三）课堂小结
1、气体的等容变化，查理定律
2、等容线
3、气体的等压变化，盖·吕萨克定律
4、等压线
（四）布置作业
问题与练习1、2、3。