1沪科版高中物理高一第二学期-第六章 C 气体的压强与温度的关系学案(无答案)
沪教版(上海)物理高一第二学期- C 气体压强与温度的关系 课件
p
p0
-273
0
沪教版(上海)物理高一第二学期- C 气体压强与温度的关系 课件
t(0c)
沪教版(上海)物理高一第二学期- C 气体压强与温度的关系 课件
p t =p0(1+ t / 273 )
摄氏温标下查理定律的表述:一定质量的气体在 体积不变的条件下,温度每升高(或降低)10C, 增加(或减少)的压强是00C时气体压强的1/273。
反馈练习
1.气体状态发生变化,以下说法中正确是( ) A.一定质量的气体,它的压强与温度一定成正比; B.一定质量的气体,它的压强与热力学温度一定
成正比; C.一定质量气体在体积不变的情况下,它的压强
与温度成正比。 D.一定质量气体在体积不变的情况下,它的压强
与热力学温度成正比;
沪教版(上海)物理高一第二学期- C 气体压强与温度的关系 课件
p
p0
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-273 0
t(0c)
等容线
p
p
p0
-273 0
t(0c) 0
T
热力学温标与摄氏温标的关系: T=t+273
小结
❖ 查理定律:一定质量的气体 在体积不变时,它的压强与 热力学温度成正比。
p1 p2 T1 T2
❖ 热力学温标与摄氏温标的关系:
沪教版(上海)物理高一第二学期- C 气体压强与温度的关系 课件
实验结论:在实验误差允许的范围内, 从p—T图线可得到:
一定质量的气体在体积不变时,它 的压强与热力学温度成正比,即
p
p∝T p=CT
p1 p2
T1 T2
0
T
沪教版(上海)物理高一第二学期(试用版)-第六章 C 气体压强与温度的关系 课件 优秀课件
历史回眸
p
p0
-273
0
t(0c)
p t =p0(1+ t / 273 )
摄氏温标下查理定律的表述:一定质量的气体在 体积不变的条件下,温度每升高(或降低)10C, 增加(或减少)的压强是00C时气体压强的1/273。
p
p0
-273 0
t(0c)
等容线
p
p
p0
-273 0
t(0c) 0
T
热力学温标与摄氏温标的关系: T=t+273
实验器材:计算机辅助系统、压强传感器、温度 传感器、试管、烧杯、热水和冰块。
实验方法:压强传感器和温度传感器分别测量 封闭在试管中气体的压强和温度,将试管浸没 在烧杯里的水中,两传感器接到数据采集器的 两个输入口。点击实验菜单上“气体压强和温 度关系”,改变水温,记录几组不同的压强和 温度值,并做出图像。
反馈练习
1.气体状态发生变化,以下说法中正确是( )
A.一定质量的气体,它的压强与温度一定成正比;
B.一定质量的气体,它的压强与热力学温度一定 成正比;
C.一定质量气体在体积不变的情况下,它的压强 与温度成正比。
D.一定质量气体在体积不变的情况下,它的压强 与热力学温度成正比;
2.电灯泡内装有氦氩混合气体, 要求混合气体在5000C时压强不 超过1.013×105Pa。问:如果在 200C的室温下充气,灯泡内气体 的压强应控制在什么范围内?
小结
❖ 查理定律:一定质量的气体 在体积不变时,它的压强与 热力学温度成正比。
p1 p2 T1 T2
❖ 热力学温标与摄氏温标的关系:
T=t+273
p
❖ 等容线:
p
《气体的压强与温度的关系》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《气体的压强与温度的关系》说课稿一、教材使用本课选自沪科版高中物理基础型课程高一年级第二分册第六章C节,课程名称为“C 气体的压强与温度的关系”。
二、实验器材(一)加热设备红外加热器(加热器采用直径为2㎜-3㎜的碳纤维,最大功率为200w)、10ml石英玻璃针筒壁、硅胶塞、环氧树脂胶。
(二)隔热层10㎜厚度高分子隔热层包裹两圈形成20㎜厚的隔热层。
(三)DIS设备DIS无线蓝牙发射器、温度传感器、压强传感器。
(四)计算机设备安卓平板(个别采用苹果Ipad,用于录屏)。
(五)软件DIS通用软件、电子书包、几何画板。
三、实验创新点/改进要点本实验是课本实验的改进。
利用新技术、新材料和新方法对课本实验的实验装置、实验方式、实验环境、数据处理和规律呈现的方式等方面进行全面的改良和改进。
(一)新技术自创包裹式红外加热法替代水浴法加热。
利用红外热效应,采取包裹式对气体直接加热,快速均匀地加热(每加热1s,气体温度稳定时升高约1℃),较大幅度地缩短了实验时间。
采用DIS蓝牙发射装置和平板电脑,在教室实现实验探究教学,创设良好教学环境。
(二)新材料利用高分子隔热层包裹在红外加热器外部,一方面能保证停止加热后气体稳态的呈现,便于采集数据,降低实验难度,提高实验精度;另一方面能隔绝热量外传,保证实验安全(加热气体至130℃时,20mm厚隔热层外壁温度仅比室温高5℃左右)。
(三)新方法1、实验方法革新采用学生熟悉的气体实验仪器,利用高效的红外加热、安全且保障实验操作的隔热层,将教师演示实验改为学生分组探究实验。
2、数据处理方式创新基于实验事实,利用数学软件呈现不同质量的气体压强与温度的线性规律。
通过图像分析、图线延长、图像平移等数学物理方法,亲历“绝对零度”、热力学温标、查理定律的探究之旅,传承查理和开尔文等人的科学精神。
四、实验原理/设计思路(一)实验原理通过红外加热一定质量的密闭气体,在气体达到稳定状态时采集压强和温度数值。
沪科版物理高一第二学期 第六章 D 压缩气体的应用-学案设计(无答案)
压缩气体的应用【学习目标】知道压缩气体及压缩气体的应用。
通过了解压缩气体在生产、生活中的应用,感悟物理知识与日常生活的广泛联系,提高对科学的兴趣。
【学习重难点】1.压缩气体的产生2.压缩气体的应用【学习过程】一、要点辨析1.压缩气体的产生通常将储存在高压容器中的气体称为压缩气体。
运用气体定律可获得压缩气体,例如对于一定质量的气体,温度不变、体积减小,或者体积不变、温度升高,它的压强都会升高,从而获得压缩气体。
2.压缩气体的应用压缩气体在日常生活、生产和科研中有许多应用。
例如利用压缩气体产生的力可用来开闭大型客车的车门、排出下沉潜艇水舱里的水。
在航天事业中,宇航服中的压缩气体使宇航员的身体能感受到与在地面上时同样的大气压强。
此外在高压锅中蒸煮食物时适当提高压强可使沸点适当升高。
但又要采取措施,防止因压强过高而引起爆炸。
在压缩气体的应用中常常会涉及到气体定律。
二、例题分析【例】[小实验]一个圆柱形的杯子,内部高度大约为10cm,杯口直径为6cm,里面盛满水时,在杯口上盖上一片面积略大于杯口的硬纸片。
当用于托住硬纸片翻转过来使杯口朝下,硬纸片不会落下。
这是由于:_________________________________________________________________________。
如果在杯子里盛半杯水,同样在杯口盖上硬纸片,做相同的实验,当杯口朝下时,硬纸片还是不会落下,请通过计算分析其中的道理。
(水的密度ρ=1×103kg/m3,大气压强为p0=1×105Pa)【解答】当杯内充满水时,翻过杯子使杯口朝下,由于大气压能够支起10m多高的水柱,所以硬纸片不会落下。
如果杯内盛有半杯水,翻过杯口后,硬纸片也没有落下。
研究杯内的气体,由于温度不变,满足玻意耳定律,那么初始压强p1为大气压强p0,翻过来后气体压强为p2=p0-ρgh,ρ为水的密度,h为半杯水的高度。
沪科版(上海)物理高一第二学期(试用版)-第六章 C 气体的压强与温度的关系 课件 精品课件
ΔP
查理定律的原始表述
Δt
Pt
P0 t一定质量 的气体,在体积保持不变的 情况下,温度每升高或降低 1℃,(增加或减小)的压强等 于它在0℃时压强的1/273。
T=t+273
Pt
P0 (1
t) 273
查理定律:一定质量的气体在
体积不变时,它的压强与 热力学温度成正比。
压强 C.气体的
温度 与
的关系
一定质量的气体
体积不变时,
温度升高,压强增大 温度降低,压强减小
实验:探究气体的压强与
摄氏温度的关系
温度传感器
研究对象: 试管内封闭的一定
质量的气体
压强传感器
数据采集器
烧杯
思考:
实验中引起误差的可能因素:
1、实验中保持气体体积不变。 2、气体的温度的测量。 3、实验器材细节不合理。
瓶塞(不漏气),这时瓶内空气温度为 900 C.
一段时间后,温度降低为 500 C
(不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响)。
设大气压强为
P0 1.0 10 5 Pa
10cm (1)求此时瓶内的压强。
2
(2)设热水瓶口的横截面积为
瓶塞与热水瓶间的最大静摩擦力大小为
f 7N. 问至少要用多大的力才能将 瓶塞拔出?
P1 P2 T1 T2
P1 P2 T1 T2
P1 P2 T1 T2 P C(常数)
T P P
T T
电灯泡内装有氦氩混合气体, 要求混合气体在其正常工作的 5000C时的压强不超过 1.013×105Pa. 问:如果在200C 的室温下充气,灯泡内的气体 的压强应控制在什么范围内?
将一只盛满了沸水的暖瓶里的水全部倒出,盖紧
沪科版(上海)物理高一第二学期(试用版)-第六章 C 气体的压强与温度的关系 课件 优秀课件
【例题】 室温为20℃时,把一只空烧瓶盖紧,当时的大 气压强为1×105Pa。把这只烧瓶浸没在热水中,当瓶 内空气温度升高到40℃时,它的压强是多大?
解: 对瓶内封闭气体,质量一定,体积不变。
状态1:p1 = 1×105Pa,T1 =(20+273)K =293K
状态2:p2 = ?,
T2 =(40+273)K =313K
功地把自己推销给别人之前,你必须百分之百的把自己推销给自己。即使爬到最高的山上,一次也只能脚踏实地地迈一步。
p
pt
法国科学家查理 ( J.A.C.Charles, 1746 –1823)
p0
t/℃
0
t
pt
p0 t 273
p0
一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度
每升高(或降低)1℃,增加(或减小)的压强等
于它在0℃时压强的1/273。
pp
实验结论外推 pt
p0
– O273 0
t
T = t +273 △T = △ t
但不能达到。
低温下发生超导体的磁浮现象
3、查理定律
p
p2
➢图像表述:p1
等容线
O
T1 T2 T
➢文字表述:一定质量的气体,在体积不变时, 它的压强与热力学温度成正比。
➢公式表述: p1 p2 T1 T2
【例题】
室温为20℃时,把一只空烧瓶盖紧,当时 的大气压强为1×105Pa。把这只烧瓶浸没在 热水中,当瓶内空气温度升高到40℃时,它 的压强是多大?
气体的压强与温度的关系
大家谈: 一定质量的气体体积不变时,压强与
温度有什么定性关系?试举例说明。
定性结论: 一定质量的气体在等容变化过程中,
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橡皮软管
刻度尺
【 课后作业】
练习册: 《C 气体的压强与温度的关系》基础训练。
• 同在一个环境中生活,强者与弱者的分界就在于谁能改变它。顽强的毅力改变可以征服世界上任何一 以望见远的目标,却不能代替你走半步。伟大的成就,来自为远大的目标所花费的巨大心思和付诸的 说只要坚持就能怎样,但是只要放弃就什么都没有了。有压力,但不会被压垮;迷茫,但永不绝望。 守株待兔的樵夫没有什么两样。你花时间做什么事,你就会成为什么样的人!人生没有彩排,每一天 生最大的成就是从失败中站起来要做一件事,成功之前,没有必要告诉其他人。成功之后不用你说, 这就是信息时代所带来的效应。天下最宝贵的,莫如时日;天下最能奢侈的,莫如浪费时不论你在什 的是开始之后就不要停止。面对困境,悲观的人因为往往只看到事情消极一面。人生的路,说长也很 偶遇不幸或挫败只能证明某一时候某一方面的不足或做得不够。如果把才华比作剑,那么勤奋就是磨 懒惰支配,它就一无可为。很多时候,人并不是因为失败而烦恼;而是因为失败后找不到任何借口而 怕荆棘,船只避忌风浪,铁匠畏惧火星,那么,世界就会变成另一副模样。每一个人都多多少少有点 志力量不够推动他自己,他就失败,谁最能推动自己,谁就最先得到成功。目标的坚定是性格中最必 也是成功的利器之一。人的肉体可以随着时间的推移而衰老,而赋予人的生命的思想却可以青春永驻 生是个圆,有的人走了一辈子也没有走出命运画出的圆圈,其实,圆上的每一个点都有一条腾飞的切 宝藏,我晓得从这个宝藏里选取最珍贵的珠宝。日复明日,明日何其多?我生待明日,万事成蹉跎。 在生活的广阔原野里,到处都可以找到蜜源。不要对挫折叹气,姑且把这一切看成是在你成大事之前 工作。不要为已消逝之年华叹息,须正视欲匆匆溜走的时光。不要在这个努力拼搏的年纪去选择安逸 准备失败的人!在任何苦难中能发现好的一面!成功就是你坚持不住的时候,在坚持一下。成功是一 种思想,成功是一心态,成功是一种习惯。成名每在穷苦日,败事多因得意时。大道理人人都懂,小 当你的能力还驾驭不了你的目标时,那你就应该沉下心来历练。当你停下来休息的时候,不要忘记别 名意味着你是头号输家。钢钎与顽石的碰撞声,是一首力的歌曲。格局被理想撑大,事业由梦想激发 落空;又说又干,马到成功。过去的时间会永远流入无边的黑洞,永不再回来,所以要珍惜当下的每 就是无数次被礁石击碎又无数闪地扑向礁石。行动是治愈恐惧的良药,而犹豫、拖延将不断滋养恐惧 推动自己才能推动世界,只要推动自己就能推动世界。即使脚步下是一片岩石,它也会迸发出火花, 钎。假如生活欺骗了你,不要心焦,也不要烦恼。阴郁的日子里要心平气和,相信吧,那快乐的日子 金驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想,不放弃一点机会,不停止一日努力。坚持把简单的事情做 持把平凡的事情做好就是不平凡。所谓成功,就是在平凡中做出不平凡的坚持。今天有许多人不是不 是不愿抛弃旧观念。拒绝严峻的冶炼,矿石并不比被发掘前更有价值。59.只有经历地狱般的磨练,才 的力量。怕吃苦的人苦一辈子,不怕吃苦的人苦一阵子。抛掉过去,不一定有好的开始,但一定不会 坚信自己最优秀,那么你就最聪明。如果你真心选择去做一件事,那么全世界都是帮助你的。如果缺 雪拚搏的勇气,种子的前途并不比落叶美妙一分。生活会辜负努力的人,但不会一直辜负努力的人。 功的历程。时间会告诉你一切真相。有些事情,要等到你渐渐清醒了,才明白它是个错误;有些东西 下了,才知道它的沉重。实现自己既定的目标,必须能耐得住寂寞单干输在犹豫,赢在行动。树苗如 修剪,那就永远不会成材。头脑是日用品,而不是装饰品。忠告:人在生气、烦恼、情绪不稳定是最 的选择、决定。种一棵树最好的时间是十年之前,其次,是现在。自己的路自己走,无论是苦是累, 去承担,只要是自己的选择,就无怨无悔。最困难的时候,就是距离成功不远了。人生四然:来是偶 其当然,顺其自然。人生舞台的大幕随时都可能拉开,关键是你愿意表演,还是选择躲避。人生最精 的一瞬间,而是坚持梦想的过程。要感谢痛苦与挫折,它是我们的功课,我们要从中训练,然后突破 脱。要纠正别人之前,先反省自己有没有犯错。 也许终点只有绝望和失败,但这绝不是停止前行的 乐,不是因为他拥有的多,而是因为他计较的少。一个人只有亲眼看到自己伤疤的时候才知道什么是
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【例题】 室温为20℃时,把一只空烧瓶盖紧,当时的大 气压强为1×105Pa。把这只烧瓶浸没在热水中,当瓶 内空气温度升高到40℃时,它的压强是多大?
解: 对瓶内封闭气体,质量一定,体积不变。
2、热力学温标与摄氏温标的关系
➢ 英国物理学家开尔文建议:建立以 – 2730C 为零点的温标,叫做热力学温标。
➢ 用热力学温标表示的温度,叫做热力学温度。
温度的换算关系:T= t +273 温差关系:△T= △ t
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【例题】
室温为20℃时,把一只空烧瓶盖紧,当时 的大气压强为1×105Pa。把这只烧瓶浸没在 热水中,当瓶内空气温度升高到40℃时,它 的压强是多大?
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气体的压强与温度的关系
大家谈: 一定质量的气体体积不变时,压强与
温度有什么定性关系?试举例说明。
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定性结论: 一定质量的气体在等容变化过程中,
温度升高压强增大,温度降低压强减小。
大家谈: 猜想:气体的压强与温度存在怎样的定量关系? 设计:怎样设计实验验证猜想?
t
T = t +273 △T = △ t
《气体的压强与温度的关系》 导学案
《气体的压强与温度的关系》导学案一、学习目标1、理解气体压强与温度的定性关系。
2、掌握查理定律和盖吕萨克定律的内容和表达式。
3、能够运用定律解决相关的气体状态变化问题。
二、知识回顾1、气体的状态参量气体的状态参量包括压强(p)、体积(V)和温度(T)。
2、理想气体(1)定义:在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定律的气体。
(2)特点:理想气体分子间除碰撞外无其他作用力,分子本身没有体积。
三、新课导入在生活中,我们会发现很多与气体压强和温度有关的现象。
比如,夏天给自行车轮胎打气时不能打得太足,否则在太阳下暴晒容易爆胎;热气球内部气体加热后体积膨胀,压强增大从而能够升空。
那么,气体的压强与温度之间到底存在着怎样的关系呢?四、气体压强与温度的定性关系1、实验探究(1)实验装置:如图所示,用一端封闭的玻璃管,里面封闭一定质量的气体,将玻璃管开口端竖直插入水银槽中。
(2)实验过程:对玻璃管中的气体缓慢加热,观察管内水银柱的高度变化。
(3)实验现象:随着温度的升高,管内水银柱的高度逐渐上升,表明气体的压强增大。
2、定性分析当气体的温度升高时,分子的热运动加剧,分子的平均动能增大。
在单位时间内,分子与容器壁的碰撞次数增多,而且每次碰撞时作用于器壁的冲力也增大,从而导致气体的压强增大。
五、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$\frac{p}{T} = C$(C 为常量)或$p_{1} / T_{1} = p_{2} / T_{2}$3、适用条件(1)气体质量一定。
(2)体积不变。
4、图像(1)p T 图像:是一条过原点的倾斜直线。
(2)p t 图像:由于热力学温度 T 与摄氏温度 t 的关系为 T = t +27315 K,所以 p t 图像是一条不过原点的倾斜直线。
六、盖吕萨克定律1、内容一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积 V 与热力学温度 T 成正比。
高一物理下册《气体的压强与温度的关系》教案、教学设计
3.通过实验探究,观察并分析气体压强与温度的关系,培养学生实验操作和数据分析能力。
4.建立气体压强与温度关系的物理模型,理解其内在联系。
(二)教学设想
1.创设情境,激发兴趣:以生活实例导入新课,让学生感受到物理知识与日常生活的紧密联系,激发学习兴趣。
教学活动:展示汽车轮胎、热水瓶等实例,引导学生思考气体压强与温度之间的关系。
4.小组代表分享:各小组选派代表,分享本组讨论成果,其他小组成员补充。
(四)课堂练习,500字
课堂练习环节旨在巩固所学知识,提高学生解决问题的能力。
1.练习题设计:设计难易适度的练习题,涵盖气体压强与温度关系的各个方面。
2.学生独立完成:学生独立完成练习题,巩固所学知识。
3.教师解答:针对学生练习中的疑问,教师进行解答,并给予反馈。
要求:撰写一篇500字左右的短文,概括介绍所了解到的应用领域及原理。
5.小组合作:以小组为单位,制作一份关于气体压强与温度关系的科普海报。
要求:海报内容丰富,设计美观,能清晰表达主题,鼓励创新和团队协作。
作业布置的目的是帮助学生巩固所学知识,提高学生的实践能力和创新意识。请各位同学认真完成作业,家长予以督促和指导。教师将根据作业完成情况,给予评价和反馈,以促进学生的全面发展。
教学活动:通过生动的语言和形象的表达,讲解查理定律和理想气体状态方程,结合实验数据进行分析。
4.应用拓展,学以致用:将所学知识拓展到生活实际,培养学生解决实际问题的能力。
教学活动:讨论气体压强与温度关系在现实生活中的应用,如气象、航空航天等,让学生感受物理知识的价值。
5.分层次教学,关注个体差异:针对不同学生的学习水平,设计难易适度的教学活动和问题,使每个学生都能在原有基础上得到提高。
《气体的压强与温度的关系》 导学案
《气体的压强与温度的关系》导学案一、学习目标1、理解气体压强与温度的定性关系。
2、掌握查理定律和盖·吕萨克定律的内容及表达式。
3、能运用查理定律和盖·吕萨克定律解决相关问题。
二、知识回顾1、气体压强的定义:气体作用在单位面积上的压力。
2、影响气体压强的因素:(1)气体分子的平均动能;(2)气体分子的密集程度。
三、新课导入在生活中,我们经常会遇到一些与气体压强和温度有关的现象。
比如,夏天给自行车轮胎打气时不能打得太足,否则在太阳暴晒下容易爆胎;热气球在加热时会膨胀上升。
这些现象都表明气体的压强与温度之间存在着一定的关系。
那么,它们之间到底有着怎样的定量关系呢?让我们一起来探究。
四、查理定律1、内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比。
2、表达式:$\frac{p_{1}}{T_{1}}=\frac{p_{2}}{T_{2}}$(其中$p_1$、$T_1$分别表示气体在初始状态的压强和热力学温度,$p_2$、$T_2$分别表示气体在末状态的压强和热力学温度)3、条件:(1)气体质量一定;(2)体积不变。
例1:一定质量的气体,在体积不变时,温度由27℃升高到127℃,则压强变为原来的多少倍?解:已知初始温度$T_1 = 27 + 273 = 300\ K$,末温度$T_2 =127 + 273 = 400\ K$根据查理定律$\frac{p_{1}}{T_{1}}=\frac{p_{2}}{T_{2}}$,可得$\frac{p_{2}}{p_{1}}=\frac{T_{2}}{T_{1}}=\frac{400}{300} =\frac{4}{3}$即压强变为原来的$\frac{4}{3}$倍。
五、盖·吕萨克定律1、内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,体积与热力学温度成正比。
2、表达式:$\frac{V_{1}}{T_{1}}=\frac{V_{2}}{T_{2}}$(其中$V_1$、$T_1$分别表示气体在初始状态的体积和热力学温度,$V_2$、$T_2$分别表示气体在末状态的体积和热力学温度)3、条件:(1)气体质量一定;(2)压强不变。
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猜想:
p∝T
[名师课堂教学]沪教版物理高一第 二期-C 气体压 强与温 度的关 系课件 下载( 完整版P PT)
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实验研探究2
实验目的:探究一定质量的气体,在体积不 变时,其压强与温度的关系。 实验器材:计算机辅助系统、压强传感器、温度 传感器、试管、烧杯、热水和冰块。 实验方法:压强传感器和温度传感器分别测量 封闭在试管中气体的压强和温度,将试管浸没 在烧杯里的水中,两传感器接到数据采集器的 两个输入口。点击实验菜单上“气体压强和温 度关系”,改变水温,记录几组不同的压强和 温度值,并做出图像。
历史回眸
p
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t(0c)
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p t =p0(1+ t / 273 )
摄氏温标下查理定律的表述:一定质量的气体在 体积不变的条件下,温度每升高(或降低)10C, 增加(或减少)的压强是00C时气体压强的1/273。
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实验结论:在实验误差允许的范围内, 从p—T图线可得到:
一定质量的气体在体积不变时,它 的压强与热力学温度成正比,即
实验探究1
❖ 实验:拔瓶塞 ❖ 视频:爆胎
沪科版物理高一第二学期-第六章 C 气体的压强与温度的关系-教案设计
气体的压强与温度的关系【教学目标】一、知识与技能1.知道一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的图象表达,即p-t图像和p-T图像。
2.知道热力学温标,知道绝对零度的物理意义。
3.理解查理定律。
4.学会用DIS实验器材完成一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的探究任务,并正确处理实验数据。
二、过程与方法1.运用控制变量的方法进行DIS实验。
2.运用外推法建立热力学温标,并在对p-T图像分析的基础上得出查理定律。
三、情感、态度价值观1.领略物理思维方法在探究、分析推理过程中的作用。
2.由日常生活中的气体等容变化现象养成观察身边的物理现象的习惯。
3.在探究过程中体验合作的意义和乐趣,养成共享各自的探究成果的习惯。
【教学重难点】重点:对p-t图像的分析讨论,得到查理定律。
难点:对p-t图像物理意义的分析讨论,归纳得出结论,应用外推法建立热力学温标。
【教学资源】1.器材投影仪、玻璃试管、橡皮塞、热水、冷水等。
2.学生实验:DIS(压强传感器、温度传感器、数据采集器和计算机等)、分别装有二氧化碳、氧气、空气等各种形状的玻璃烧瓶,远红外加热器。
【教学设计】本设计内容包括三个方面:一是实验探究一定质量的气体在等容过程中的压强与温度的线性关系;二是热力学温度与摄氏温度的关系;三是查理定律及温度升高导致气体压强增大的微观原因。
本设计的基本思路是:从气体在等容过程中压强随温度的升高而增大的定性认识到DIS 实验定量研究,然后从图像分析归纳得出压强与温度的线性关系,在热力学温标得基础上得到定量规律——查理定律。
本设计要突破的重点是:DIS实验和数据的分析讨论。
方法是:通过对不同体积、不同种类的气体的研究和计算机处理数据与学生作图相结合,从图线的物理意义入手认识到气体在质量一定、体积不变的情况下其压强与温度的变化关系。
本设计要突破的难点是:从图像分析讨论得出压强与温度的数学关系。
方法是:通过观看演示实验,学生举例等,定性得到封闭在容器内的空气其压强的大小变化趋向与温度变化相同的结论的,在定量探究实验的基础上充分讨论,分析推理、归纳整理得出p-t数学关系,利用外推法建立热力学温标并进而得到查理定律。
沪科(上海)物理高一第二学期(新)-C气体的压强与温度的关系
ΔP
查理定律的原始表述
Δt
Pt
P0 t 273
p0
查理定律原始表述: 一定质量 的气体,在体积保持不变的 情况下,温度每升高或降低 1℃,(增加或减小)的压强等 于它在0℃时压强的1/273。
T=t+273
Pt
P0 (1
t) 273Leabharlann 查理定律:一定质量的气体在
体积不变时,它的压强与 热力学温度成正比。
电灯泡内装有氦氩混合气体, 电灯泡内装有氦氩混合气体, 实验中引起误差的可能因素:
2、气体的温度的测量。 实验中引起误差的可能因素:
查理定律:一定质量的气体在 的室温下充气,灯泡内的气体 要求混合气体在其正常工作的
3、实验器材细节不合理。 查理定律:一定质量的气体在
电灯泡内装有氦氩混合气体, 2、气体的温度的测量。 一段时间后,温度降低为 的压强应控制在什么范围内? 的压强应控制在什么范围内? (不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响)。 1、实验中保持气体体积不变。 (不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响)。 的室温下充气,灯泡内的气体
压强 C.气体的
温度 与
的关系
一定质量的气体
体积不变时,
温度升高,压强增大 温度降低,压强减小
实验:探究气体的压强与
摄氏温度的关系
温度传感器
研究对象: 试管内封闭的一定
质量的气体
压强传感器
查理定律原始表述: 一定质量的气体,在体积保持不变的情况下,温度每升高或降低1℃,(增加或减小)的压强等于它在0℃时压强的1 /273。 (不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响)。 查理定律:一定质量的气体在 的压强应控制在什么范围内? 要求混合气体在其正常工作的 电灯泡内装有氦氩混合气体, 瓶塞与热水瓶间的最大静摩擦力大小为 1、实验中保持气体体积不变。 (不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响)。 (2)设热水瓶口的横截面积为 电灯泡内装有氦氩混合气体, 查理定律:一定质量的气体在 瓶塞(不漏气),这时瓶内空气温度为 实验中引起误差的可能因素: 一段时间后,温度降低为 5000C时的压强不超过 的压强应控制在什么范围内? (不考虑瓶内残留水份及水蒸气的影响)。
沪教(上海)物理高一第二学期(新)-C气体压强与温度的关系
小结
❖ 查理定律:一定质量的气体 实验器材:计算机辅助系统、压强传感器、温度传感器、试管、烧杯、热水和冰块。
p1 p2 实一验定方 质法量:的压气强体传在感体器积和不温变度时传,感它器的分压别强测与量热封力闭学在温试度管成中正气比体,的即压强和温度,将试管浸没在烧杯里的水中,两传感器接到数据采集
器一的定两 质个量输的入气口体。,在体积不变的情况下,压强随温度的变化过程。
C 气体压强与温度的关系
一、等容过程
一定质量的气体,在体积 不变的情况下,压强随温度的 变化过程。
一定质量的气体,在体积不变的情况 下,它的压强随温度怎样变化呢?
实验探究1
❖ 实验:拔瓶塞 ❖ 视频:爆胎
p与T定性关系:
T增大, p增大 ; T减小, p减小。
猜想:
p∝T
实验研探究2
实验目的:探究一定质量的气体,在体积不 变时,其压强与温度的关系。
成正比; 实验方法:压强传感器和温度传感器分别测量封闭在试管中气体的压强和温度,将试管浸没在烧杯里的水中,两传感器接到数据采集
器的两个输入口。
C.一定质量气体在体积不变的情况下,它的压强 摄氏温标下查理定律的表述:一定质量的气体在体积不变的条件下,温度每升高(或降低)10C,增加(或减少)的压强是00C时气体
❖ 等容线: 压C 强气的 体1压/2强73与。温度的关系
一定质量的气气体体在,体它积的不压变强的与情温况度下一,定它成的正压比强;与温度成正比。
C一气定体 质压量强的与气温体度,的它关的系压强与热力学温度一定成正比;
实一验定目 质的量:的探气究体一在定体质积量不的变气时体,,它在的体压积强不与变热时力,学其温压度强成与正温比度,的即关系。 电C 灯气泡 体内压装强有与氦温氩度混的合关气系体,要求混合气体在5000C时压强不超过1.
沪科(上海)物理高一第二学期(新)-C气体的等温变化
度不变的情况下,压强与体积 例题:一定质量气体的体积是20L时,压强为1×105Pa。
我们的研究对象是什么? 例题:一定质量气体的体积是20L时,压强为1×105Pa。
课程名称:气体的等温变化 学 科:物理 年 级: 工作单位: 姓 名:
气体
压强:P
温度:T
气体 状态参量
体积:V
学习目标:
1、通过小组合作、实验探究 2、玻意耳定律理解应用
一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的。 探究气体等温变化的规律
出一定质量的某种气体,在温 解:以气体为研究对象,
一定质量的气体,当温度不变时,压强和体积有什么关系?
验得出物理规律的能力,提升 学生的物理核心素养。
探究气体等温变化的规律
1.发现问题 ①.我们的研究对象是什么? ②.通过实验探究什么?
探究气体等温变化的规律
一定质量某种气体,在温度不变的情况下, 由玻意耳定律得 1、通过小组合作、实验探究出一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积的关系。
2.提出猜想 压强p与体积V成反比。
一定质量的气体,当温度不变时,压强和体积有什么关系? 要使密封的气体的压强,体积变化,应如何操作? 姓 名: 温度不太低,压强不太大,质量一定,温度不变。 双曲线的一支 过原点的直线
一定质量的气体,当温度不变时,来自2、玻意耳定律理解应用物理意义:等温线上的某点表示气体的一个确定状态。 压强p与体积V成反比。 双曲线的一支 过原点的直线
P—1/V图象,图线的形状 是通过原点的直线,斜率 越大温度越高,t1<t2
沪科版(上海)物理高一第二学期(试用版)-C气体的压强与温度的关系_
(名校课堂)沪科版(上海)物理高 一第二 学期( 试用版 )-C气 体的压 强与温 度的关 系_PPT- 优秀课 件【标 准版本 】
比。
常用右式计算
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2.内 在 含 意 是 歌颂 在那个 特定的 时代里 ,先锋 人物们 火一般 的责任 感和使 命感, 突出的 是他们 在平凡 的岗位 上勇于 担当和 付出的 精神。
•
3.新 中 国 成 立 以来 ,我国 工人阶 级和广 大劳动 群众, 以昂扬 的热情 和冲天 干劲积 极投身 于社会 主义革 命和建 设,为 共和国 的发展 做出了 巨大的 贡献。
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玻意耳定律 1662年 查理定律 1787年
问题 为什么玻意耳定律与查理定律的提出先后相隔 这么长时间?
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1.“心 有 一 团 火 ,温 暖众人 心”这一 标题意 蕴丰富 ,含意 深刻。 表层意 思是说 张秉贵 业务熟 练,服 务热情 似火, 市民被 他的真 诚和一 心一意 为大家 服务的 行为所 感动;
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气体的压强与温度的关系
【学习目标】
1.知道热力学温标,知道绝对零度的物理意义及其在绝对零度逼近时的超导现象。
2.理解查理定律。
3.知道一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的图像表达,即p-T图像和p-t图像。
【学习重难点】
知道一定量的气体在体积不变的情况下压强和温度间关系的图像表达,即p-T图像和p-t图像。
【学习过程】
一、生活实践
1.请列举几个生活中有关一定质量的气体,在体积不变时,压强随温度变化的情景。
并分析压强随温度变化的定性关系。
如:瘪掉的乒乓球可用热水浸泡来恢复球形。
分析:如果认为气体的体积变化很小(近似不变),则当温度升高后,球体内的气体的压强变大,瘪掉的乒乓球就鼓起而恢复原状。
2.如果要实验研究,请你设计一个与书本不同的方案,并画出实验装置图,请简要说明实验的步骤。
二、学习讲练:
(一)定性研究压强与温度的关系:
演示实验
如何使瘪掉的乒乓球恢复原状?
大家谈:一定质量的气体,在体积不变时,压强和温度存在何种关系?
(二)查理定律(Charles law)
1.内容:一定质量的气体在体积不变时,它的压强跟热力学温度成正比。
表达式:________
2.用摄氏温度表述的查理定律
表达式:________
3.图像表示
4.微观解释
从分子动理论来看,当气体的温度增加时,气体分子的平均速率________;同时,由于气体体积不变,单位时间里撞击容器壁的分子数目也会________,这样平均撞击器壁的作用力就会________,因此气体的压强就________。
(三)热力学温标与摄氏温标的关系
1.换算关系:___________________________
2.温差关系:___________________________
3.绝对零度的意义:
根据查理定律便可得出,当温度降低到-273℃时,气体压强将减小到零的结论。
既然-273℃时气体的压强为零,就意味着此时气体分子的运动已经停止,因此就称为绝对零度。
绝对零度是自然界的温度极限,永远不可能达到。
三、例题:
例1.一定质量的气体,不同温度时两条等温线,哪条线表示的温度高?
例2.一定质量的气体,不同体积时两条等体积变化曲线,哪条线表示体积大?
例3.白炽灯泡内充有氮和氩的混合气体,要使灯泡内的混合气体在C ︒100时压强不超过1.0×105pa ,问在室温C ︒20制作灯泡时,所充混合气体的压强至多只能是多大?
例4.容积为2L 的烧瓶,在一个标准大气压下用塞子塞住,此时温度为27℃。
当把它加热到127℃时,塞子被顶开。
稍过一会儿,重新把塞子塞好,停止加热并使它逐渐降温到27℃。
试求:
(1)塞子顶开前的最大压强。
(2)回到27℃时剩余空气的压强。
例5.一定质量的气体,在保持体积不变的情况下,温度由-27.3℃升高到27.3℃,则气体压强的增量是它在0℃时压强的( )
A .0.1倍
B .2倍
C .0.2倍
D .27.3倍
【达标检测】
1.关于查理定律下列说法中错误的是( )
A .该定律适用于一定质量的气体的等容变化的过程
B .气体的压强跟摄氏温度成正比
C .气体的压强跟热力学温度成正比
D .气体温度每升高1℃,增加的压强等于它在0℃时压强的1/273
2.一定质量的理想气保持体积不变,它从1℃升到5℃,压强增加了2.0×103PA .则( )
A .它从5℃升到10℃的压强增量为2.0×103Pa
B .它从10℃升到15℃的压强增量为2.5×103Pa
C .它在0℃的压强约为1.4×105Pa
D .它每升高1℃的压强增量为原来的1/273
3.关于温度,下列说法中正确的是( )
A .气体的温度升高1℃,也可以说温度升高1K ;温度下降5K ,也就是温度下降5℃
B .温度由摄氏温度t 升至2t ,对应的热力学温度由T 升至2T
C .绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时,用实验方法测出的温度
D .随着人类制冷技术的不断提高,总有一天绝对零度会达到
4.在钢筒内密闭有一定质量的气体,当温度升高时,( )
A .密度和压强均增大
B .密度和压强均不变
C .密度增大,压强不变
D .密度不变,压强增大
5.一定质量的气体在等容变化过程中温度每升高1℃,压强的增加等于它在300K 时压强的( )
A .271
B .2731
C .3001
D .573
1 6.如图(A )所示,p-T 图上的abc 表示一定质量理想气体的状态变化过程,这一过程在p-V 图上的图线应是图(B )中的( )。
7.如图所示时研究一定质量的气体等容变化的实验装置。
连接玻璃管
A .
B 的是一根橡皮软管
C .在室温下,A 管中的水银面比B 管中的水银面
高。
现将烧瓶放进盛有热水的容器中,为使B 管中水银面恢复到原来位置,
应将A 管向________移动(填“上”或“下”),这时A .B 两管中水银面
的高度差将________。
(填“增大”、“减小”或“不变”) 8.有一端封闭的均匀细玻璃管里,有一段被水银封闭的空气柱。
当管口开口向上放置时,空气柱长5cm ,水银柱长25cm ,气体温度为7℃,大气压强为1.0×105PA 。
当空气温度上升到27℃时,为保持空气柱长度不变,应向管内再注入的水银柱高度为多少?
9.如图所示,竖直放置的气缸内有一可作无摩擦滑动的活塞,活
塞面积为3.0×10-3m 2,活塞质量不计,气缸内密闭一定质量的气体,
气体体积为V ,温度是27℃,大气压强为1.0×105PA 。
问:
(1)在活塞上放一个质量多大的重物,可使气缸内气体的体积变
为原来体积3/5。
(2)要使压缩后气体的体积恢复到原来的体积V ,应使气体温度升高多少℃。
10.如图所示,质量为M、长为L 的气缸放在光滑的水平面上,质量为m
的活塞横截面积为S,不计所有摩擦力,平衡状态下,气缸内空气柱长为L0,
温度为T0大气压强为P0,
(1)今用水平力F推活塞,活塞相对气缸静止时,气缸内的气柱长L1是多少?(不计温度变化)
(2)将装置翻转成图示方向后,如欲使活塞保持在原位置,则:气体的温度应当升高还是降低?新的状态下温度为多少?
11.我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,即将酒精棉花燃烧后放入一个小罐内后在移走,然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐冷却后,火罐就紧紧地被“吸”在皮肤上,试用气体的有关性质解释这个现象。
B C。