课件63张PPT。新课标人教版课件系列《高中物理》
选修3-3第八章 《气体》8.1《气体的等温变化》教学目标 1．知识要求：
（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）知道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。
2．能力要求：
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。
3．方法要求：
当需要研究两个以上物理量间的关系时，先保持某个或某几个物理量不变，从最简单的情况开始研究，得出某些规律，然后再进一步研究所涉及的各个物理量间的关系。二、重点、难点分析
1．重点是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。
2．学生往往由于“状态”和“过程”分不清，造成抓不住头绪，不同过程间混淆不清的毛病，这是难点。在目前这个阶段，有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。
三、教具
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。
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。1、温度2、体积3、压强热力学温度T ：开尔文
T = t ＋ 273 K体积 V
单位：有L、mL等压强 p
单位：Pa（帕斯卡）气体的状态参量复习问题引入 一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。我们如何确定三个量之间的关系呢？方法研究引入 在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”， ☆ 控制变量的方法问题引入 我们在以前的学习中，也曾经采用过“控制变量的方法”来研究三个变量之间的关系：
1、牛顿第二定律（α、F、m）；
2、…引言引入 今天，我们便来研究气体的三个状态参量T、V、p之间的关系。
首先，我们来研究：当温度（ T ）保持不变时，体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系。授课气体的等温变化1、等温变化：
气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。2、实验研究实验2、实验研究（1）实验目的：
在温度保持不变时，研究一定质量气体的压强和体积的关系（2）实验装置1 实验装置2（3）实验数据的测量及分析演示实验(看课本）实验（1）研究的是哪一部分气体?（2）怎样保证 T 不变?（4）如何测 V ?（3）如何改变 p ?——根据高度差实验数据的处理实验V12301234实验1/V12300.20.40.60.8实验 在温度不变时，压强p和体积V成反比。
结论实验结论2、公式表述：pV=常数 或p1V1=p2V23、图像表述：1、文字表述：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。 需要注意的问题研究对象:一定质量的气体
适用条件:温度保持不变化
适用范围：温度不太低，压强不太大
说明结论:t3>t2>t1
例题 一个足球的体积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每一次都把体积为125mL,压强与大气压相同的气体打进球 内。如果在打气前足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时能满足你的前提吗？
8.2《气体的等容变化 和等压变化》教学目标 1．知识要求：
（1）知道什么是气体的等容变化过程；
（2）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；
（3）知道查理定律的适用条件；
（4）会用分子动理论解释查理定律。
2．能力要求：
通过演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和实验研究能力。
3．方法要求：
培养学生运用数学方法解决物理问题的能力——由图象总结出查理定律。重点、难点分析
1．查理定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。
2．气体压强和摄氏温度不成正比，压强增量和摄氏温度成正比；气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强，这些内容易混淆。
教具
1．引入新课的演示实验
?带有橡皮塞的滴液瓶、加热装置。
2．演示一定质量的气体保持体积不变时，压强与温度的关系
?查理定律演示器、水银气压计、搅棒、食盐和适量碎冰、温度计、保温套、容器。一、等容过程 1．等容过程：气体在体积不变的情况下发生的状态变化过程叫做等容过程．
2．一定质量气体的等容变化 3．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（ p ?T ） ．可写成 或（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）在p/T=C中的C与气体的种类、质量、体积有关．
注意：p与热力学温度T成正比，不与摄氏温度成正比，但压强的变化?p与摄氏温度?t的变化成正比．
（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． 4．等容线
（l）等容线：一定质量的某种气体在等容变化过程中，压强p跟热力学温度T的正比关系p－T在直角坐标系中的图象叫做等容线．
（2）一定质量气体的等容线p－T图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映体积大小，如图所示．（3）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状态，同一根等容线上各状态的体积相同
②不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小（同一温度下，压强大的体积小）如图所示，V2②打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破
③水瓶塞子会迸出来．二、等压过程 1．等压过程：气体在压强不变的情况下发生的状态变化过程叫做等压过程．
2．一定质量气体的等压变化．3．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V与热力学温度成正比（ V ?T ）.可写成 或（1）盖·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）在 V/Ｔ=C 中的C与气体的种类、质量、压强有关．
注意： V正比于T而不正比于t，但 ?V??t
（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一．4．等压线
（1）等压线：一定质量的某种气体在等压变化过程中，体积V与热力学温度T的正比关系在V－T直角坐标系中的图象叫做等压线．
（2）一定质量气体的等压线的V－T图象，其延长线经过坐标原点，斜率反映压强大小，如图所示．（3）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状态，同一根等压线上各状态的压强相同．
②不同压强下的等压线，斜率越大，压强越小（同一温度下，体积大的压强小）如图所示ｐ2<ｐ1 ．小结： 一定质量的气体在等容变化时，遵守查理定律．
一定质量的气体在等压变化时，遵守盖·吕萨克定律．可写成 或可写成 或例题1 某种气体在状态Ａ时压强2×105Pa,体积为1m3,温度为200K,(1)它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B 的体积为2m3,求状态B 的压强.(2)随后,又由状态B 在等容过程中变为状态C ,状态C 的温度为300K,求状态C 的压强.解(1)气体由状态A 变为状态B 的过程遵从玻意耳定律.
由pAVA= PBVB, PB=105Pa
(2)气体由状态B变为状态C的过程遵从查理定律.
由 pc=1.5×105Pa8.3《理想气体的 状态方程》教学目标 知识与能力
1．知识要求：
（1）初步理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。
2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。
3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。 重点、难点分析
1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。
教具
1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。一.理想气体 假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。理想气体具有以下特点:1.气体分子是一种没有内部结构,不占有体积的刚性质点.2.气体分子在运动过程中,除碰撞的瞬间外,分子之间以及分子和器壁之间都无相互作用力.3.分子之间和分子与器壁之间的碰撞,都是完全弹性碰撞.除碰撞以外,分子的运动是匀速直线运动,各个方向的运动机会均等.理想气体是不存在的.在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成理想气体.在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的几倍时,很多气体都可当成理想气体来处理.理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 ,与气体的体积无关.二.推导理想气体状态方程 对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换句话说：若其中任意两个参量确定之后，第三个参量一定有唯一确定的值。它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一个状态。 假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为（p1，V1，T1），经过某变化过程，到末状态时各状态参量变为（p2，V2，T2），这中间的变化过程可以是各种各样的.假设有两种过程：第一种：从（p1，V1，T1）先等温并使其体积变为V2，压强随之变为pc，此中间状态为（pc，V2，T1）再等容并使其温度变为T2，则其压强一定变为p2，则末状态（p2，V2，T2）。第二种：从（p1；V1，T1）先等容并使其温度变为T2，则压强随之变为p′c，此中间状态为（p′c，V1，T2），再等温并使其体积变为V2，则压强也一定变为p2，也到末状态（p2，V2，T2）。 根据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己推导理想气体状态过程。（即要求找出p1、V1、T1与p2、V2、T2间的等量关系。）三.理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。使用条件:一定质量的某种理想气体.恒量由两个因素决定:1.理想气体的质量.2.理想气体的种类.气体的物质的量决定 不同种类的理想气体,具有相同的状态,同时具有相同的物质的量,这个恒量就相同.例题一:见课本P.29例题 二:?一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？引导学生按以下步骤解答此题：（1）该题研究对象是什么？混入水银气压计中的空气（2）画出该题两个状态的示意图：（3）分别写出两个状态的状态参量：p1=758-738=20mmHg? V1=80Smm3（S是管的横截面积）T1=273+27=300 K
p2=p-743mmHg
V2=（738+80）S-743S=75Smm3T2=273+（-3）=270K解得? p=762.2 mmHg8.4《气体热现象的 微观意义》教学目标 知识与能力
1．在物理知识方面的要求：
（1）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
（2）能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
2．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。
3．通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。重点、难点分析
1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点，它是本节课的核心内容。
2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。
教具
计算机控制的大屏幕显示仪；自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。一.气体分子运动的特点（1）气体间的距离较大，分子间的相互作用力十分微弱，可以认为气体分子除相互碰撞及与器壁碰撞外不受力作用，每个分子都可以在空间自由移动，一定质量的气体的分子可以充满整个容器空间,无一定的形状和体积。（2）分子间的碰撞频繁，这些碰撞及气体分子与器壁的碰撞都可看成是完全弹性碰撞。气体通过这种碰撞可传递能量，其中任何一个分子运动方向和速率大小都是不断变化的，这就是杂乱无章的气体分子热运动。（3）从总体上看气体分子沿各个方向运动的机会均等，因此对大量分子而言，在任一时刻向容器各个方向运动的分子数是均等的。（4）大量气体分子的速率是按一定规律分布，呈“中间多，两头少”的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。二.气体压强微观解释1.气体压强是大量分子频繁的碰撞容器壁而产生的.2.影响气体压强的两个因素:(1)气体分子的平均动能,从宏观上看由气体的温度决定. 对确定的气体而言，温度与分子运动的平均速率有关，温度越高，反映气体分子热运动的平均速率越大.
(2)单位体积内的分子数(分子密度),从宏观上看由气体的体积决定. 对确定的一定质量的理想气体而言，分子总数N是一定的，当体积增大时，分子密度减小.三.用气体分子动理论解释实验三定律1.解释玻意耳定律 一定质量（m）的理想气体，其分子总数（N）是一个定值，当温度（T）保持不变时，则分子的平均速率（v）也保持不变，当其体积（V）增大几倍时，则单位体积内的分子数（n）变为原来的几分之一，因此气体的压强也减为原来的几分之一；反之若体积减小为原来的几分之一，则压强增大几倍，即压强与体积成反比。这就是玻意耳定律。2.对查理定律进行微观解释 一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。3.解释盖·吕萨克定律 一定质量（m）的理想气体的总分子数（N）是一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。例1.从微观领域解释:一定质量的理想气体,在状态发生变化时,至少有两个状态参量同时发生变化,而不可能只有一个参量发生变化,其它两个参量不变.例2.对一定质量的理想气体,下列四个论述中正确的是( )
A.当分子热运动变剧烈时,压强必增大
B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变
C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小
D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大B例3.关于地面附近的大气压强,甲说:”这个压强就是地面每平方米面积的上方整个大气柱的压力,它等于该气柱的重力”,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”,丙说:”这个压强既与地面上方单位体积内气体分子数有关,又与地面附近的温度有关”.你认为( )
A.只有甲的说法正确
B.只有乙的说法正确
C.只有丙的说法正确
D.三种说法都有道理A课件35张PPT。新课标人教版课件系列《高中物理》
选修3-38.2《气体的等容变化 和等压变化》教学目标 1．知识要求：
（1）知道什么是气体的等容变化过程；
（2）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；
（3）知道查理定律的适用条件；
（4）会用分子动理论解释查理定律。
2．能力要求：
通过演示实验，培养学生的观察能力、分析能力和实验研究能力。
3．方法要求：
培养学生运用数学方法解决物理问题的能力——由图象总结出查理定律。重点、难点分析
1．查理定律的内容、数学表达式、图象及适用条件是重点。
2．气体压强和摄氏温度不成正比，压强增量和摄氏温度成正比；气体原来的压强、气体在零摄氏度的压强，这些内容易混淆。
教具
1．引入新课的演示实验
?带有橡皮塞的滴液瓶、加热装置。
2．演示一定质量的气体保持体积不变时，压强与温度的关系
?查理定律演示器、水银气压计、搅棒、食盐和适量碎冰、温度计、保温套、容器。在物理学中，当需要研究三个物理量之间的关系时，往往采用“控制变量法”——保持一个量不变，研究其它两个量之间的关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系。 1、等容变化：当体积（V）保持不变时, 压强（p）和温度（T）之间的关系。一、气体的等容变化：一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。2、查理定律：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（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273．或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p与热力学温度T成正比.3、公式：4、查理定律的微观解释：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少）的体积等于它0℃时体积的1/273．二、气体的等压变化：1、等压变化：当压强（ p ）保持不变时, 体积（ V ）和温度（ T ）之间的关系.3、公式：或一定质量的某种气体,在压强p保持不变的情况下,
体积V与热力学温度T成正比.2、盖·吕萨克定律：一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。 n为气体的摩尔数，R为普适气体恒量4、盖·吕萨克定律的微观解释：一定质量（m）的理想气体的总分子数（N）是一定的，要保持压强（p）不变，当温度（T）升高时，全体分子运动的平均速率v会增加，那么单位体积内的分子数（n）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小三、气态方程063.上海市南汇区08年第二次模拟考试1A1A．由查理定律可知，一定质量的理想气体在体积不变时，它的压强随温度变化关系如图中实线表示。把这个结论进行合理外推，便可得出图中t0＝ ℃；如果温度能降低到t0，那么气体的压强将减小到 Pa。－2730025.上海市黄浦区08年1月期终测评卷1515．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在0℃时的压强为P0， 10℃时的压强为P10，则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是 ( )A．
B．
C．
D．A D033.上海嘉定区2007学年上学期调研5A . 两次管中气体压强相等
B . T1时管中气体压强小于T2时管中气体压强
C . T1D . T1>T25、如图所示，A端封闭有气体的U形玻璃管倒插入水银槽中，当温度为T1时，管中水银面处在M处，温度为T2时，管中水银面处在N处，且M、N位于同一高度，若大气压强不变，则：（ ）A D039.08年深圳市第一次调研考试1212．对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是
( )
A．压强和温度不变，体积变大
B．温度不变，压强减少，体积减少
C．体积不变，温度升高，压强增大，
D．压强增大，体积增大，温度降低C047.08年福建省毕业班质量检查 1717．如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用一活塞封闭一定质量的气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着一重物，系统处于平衡状态。现将细绳剪断，从剪断细绳到系统达到新的平衡状态的过程可视为一缓慢过程，在这一过程中气缸内 ( )
A．气体从外界吸热
B．单位体积的气体分子数变大
C．气体分子平均速率变大
D．单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数减少B030.扬州市07-08学年度第一学期期末调研试卷12（2） 12.（2）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10 cm,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) 气体初态体积V1=10S cm3, 温度T1=373 K, 则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6 cm解:可得h =7.4 cm据末态温度T2=273 K， 体积设为V2=hScm3
(h为活塞到缸底的距离)②分析可知缸内气体作等压变化. 设活塞截面积为S cm2,①缸内气体温度降低, 压强减小, 故活塞下移, 重物上升.024.上海市徐汇区07年第一学期期末试卷1010．如图所示，一竖直放置的气缸由两个截面积不同的圆柱构成，各有一个活塞且用细杆相连，上、下分别封有两部分气体A和B，两活塞之间是真空，原来活塞恰好静止，两部分气体的温度相同，现在将两部分气体同时缓慢升高相同温度，则（ ）
（A）两活塞将静止不动
（B）两活塞将一起向上移动
（C）A气体的压强改变量比B气体
的压强改变量大
（D）无法比较两部分气体的压强
改变量的大小B C054.08年北京市海淀区一模试卷1414. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸竖直立于地面上，绝热活塞将一定质量的气体封闭在气缸中，活塞静止时处于A位置。现将一重物轻轻地放在活塞上，活塞最终静止在B位置。若除分子之间相互碰撞以外的作用力可忽略不计，则活塞在B位置时与活塞在A位置时相比较 （ ）
A．气体的温度可能相同
B．气体的内能可能相同
C．单位体积内的气体分子数不变
D．单位时间内气体分子撞击单位面积气缸壁的次数一定增多Dgk004.2008年高考物理上海卷 1313．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 （ ）
（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A C D解见下页环境温度升高，封闭气体体积增大，
则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。解析：封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，
故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C对；063.上海市南汇区08年第二次模拟考试2121．（10分）如图，水平放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分，两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热。开始时，A气体的体积是B的一半，A气体的温度是17oC，B气体的温度是27oC，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体， 使A、B两部分气体的温度都升高10oC，在此过程中活塞向哪个方向移动？
某同学是这样解答的：先设法保持A、B气体的体积不变，由于两部分气体原来的压强相等，温度每升高1oC，压强就增加原来的1/273，因此温度都升高10oC，两边的压强还相等，故活塞不移动。
你认为该同学的思路是否正确？如果认为正确，请列出公式加以说明；如果认为不
正确，请指出错误之处，并确定
活塞的移动方向。解：该同学思路不正确。在体积不变的情况下，一定质量的理想气体温度每升高1oC，压强就增加0oC时压强的1/273，而现在A、B的温度不同而压强相等，说明0oC时它们的压强不相等，因此升高相同的温度后，最后的压强不等。设想先保持A、B的体积不变, 当温度分别升高10oC时, 对A有同理，对B有由于pA＝pB， 所以pA'＞pB' 故活塞向右移动。032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测20 20、如图所示，气缸内封闭有一定质量的理想气体，当时温度为0℃，大气压为1atm(设其值为105Pa)、气缸横截面积为500cm2，活塞重为5000N。则：
（1）气缸内气体压强为多少？
（2）如果开始时内部被封闭气体的总体积为 汽缸上部体积为 ，并且汽缸口有个卡环可以卡住活塞，使之只能在汽缸内运动，
所有摩擦不计。现在使气缸内的
气体加热至273℃，求气缸内气
体压强又为多少？解：(1)由受力平衡可知：(2)缸内气体先做等压变化，活塞将运动到卡环处就不再运动，设此时温度为T1 ， 有 所以接下来继续升温，气缸内气体将做等体积变化，设所求压强为p2，故有 代入可得 033.上海嘉定区2007学年上学期调研1919、（10分）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0（p0=1.0×105 Pa为大气压强），温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b;当温度为360K时, 活塞上升了4cm。求:
(1)活塞的质量
(2)物体A的体积更多课件:www.dyszplg.com 全套09届课件集(143个课件) 联系庞老师设物体A的体积为ΔV，气体的状态参量为：气体从状态1到状态2为等容过程：代入数据得代入数据得 m=4kg气体从状态2到状态3为等压过程：解：031.上海市静安区07-08学年第一学期期末检测20 20、（12分）一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S＝2×10-3m2，竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量为m＝0.4kg的密闭活塞，封闭一段长度为L0＝66cm的气体，气体温度T0=300K，如图所示。开始时，活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦。外界大气压强P0＝1.0×105Pa，
水的密度ρ＝1.0×103kg/m3。试问：
（1）开始时封闭气体的压强多大？
（2）现保持管内封闭气体温度不变，用
竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞
上升到某一位置时停止移动,此时F＝6.0N，
则这时管内外水面高度差为多少？ 管内
气柱长度多大？
（3）再将活塞固定住，改变管内气体的温度，使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？（1）当活塞静止时，（2）当F=6.0N时，有：管内外液面的高度差 由玻意耳定律 P1L1S=P2L2S解：空气柱长度 （3）P3=P0=1.0×105Pa
L3=68+10=78cm
T2=T1气体温度变为 由气态方程题目027.盐城市07/08学年度第一次调研考试12.2 12-2.（本题供使用选修3－3教材的考生作答）如图所示的圆柱形容器内用活塞密封一定质量的气体，已知容器横截面积为S，活塞重为G，大气压强为P0 .若活塞固定，密封气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q1 ； 若活塞不固定，且可无摩擦滑动，仍使密封气体温度升高1℃，需吸收的热量为Q2 。
（1）Q1和Q2哪个大些？气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会不同？
（2）求在活塞可自由滑动时，密封
气体温度升高1℃，活塞上升的高度h。⑴设密闭气体温度升高1℃,内能的增量为△U,则有△U=Q1 ①△U=Q2+W ②对活塞用动能定理得：W内+W大气－Gh=0 ③W大气=－P0Sh ④W=－W内 ⑤解②③④⑤得：Q2=△U+（P0S+G）h ⑥∴Q1 ＜Q2 ⑦解：由此可见，质量相等的同种气体，在定容和定压两种不同情况下，尽管温度变化相同，但吸收的热量不同，所以同种气体在定容下的热比容与在定压下的热比容不同⑧⑵ 解①⑥两式△U=Q1 ①Q2=△U+(P0S+G)h ⑥得：题目gk004.2008年高考物理上海卷20A 20A.（10分）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?C-90?C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3.5 atm，最低胎压不低于1.6 atm，那么, 在t＝20?C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）更多课件:www.dyszplg.com 全套09届课件集(143个课件) 联系庞老师解：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。 设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为
P1＝1.6atm。根据查理定律即解得：Pmin＝2.01atm当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律即解得：Pmax＝2.83atm5、温度计是生活、生产中常用的测温装置。右图为一个简单温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色
水柱下端所示的温度分别是 （ ）
A．20℃、80℃、64℃
B．20℃、80℃、68℃
C．80℃、20℃、32℃
D．80℃、20℃、34℃gk013.2008年高考上海理综卷5 C解见下页解：温度升高，容器内气体的体积增大， A点温度高，
可见A、D点温度分别为80℃、20℃，设D点下容器的体积为V0, 一小格玻璃管的体积为h。由查理定律即即解得 t=32℃课件14张PPT。新课标人教版课件系列《高中物理》
选修3-38.3《理想气体的 状态方程》教学目标 知识与能力
1．知识要求：
（1）初步理解“理想气体”的概念。
（2）掌握运用玻意耳定律和查理定律推导理想气体状态方程的过程，熟记理想气体状态方程的数学表达式，并能正确运用理想气体状态方程解答有关简单问题。
（3）熟记盖·吕萨克定律及数学表达式，并能正确用它来解答气体等压变化的有关问题。
2．通过推导理想气体状态方程及由理想气体状态方程推导盖·吕萨克定律的过程，培养学生严密的逻辑思维能力。
3．通过用实验验证盖·吕萨克定律的教学过程，使学生学会用实验来验证成正比关系的物理定律的一种方法，并对学生进行“实践是检验真理唯一的标准”的教育。 重点、难点分析
1．理想气体的状态方程是本节课的重点，因为它不仅是本节课的核心内容，还是中学阶段解答气体问题所遵循的最重要的规律之一。
2．对“理想气体”这一概念的理解是本节课的一个难点，因为这一概念对中学生来讲十分抽象，而且在本节只能从宏观现象对“理想气体”给出初步概念定义，只有到后两节从微观的气体分子动理论方面才能对“理想气体”给予进一步的论述。另外在推导气体状态方程的过程中用状态参量来表示气体状态的变化也很抽象，学生理解上也有一定难度。
教具
1．气体定律实验器、烧杯、温度计等。一.理想气体 假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格地遵循气体实验定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。理想气体具有以下特点:1.气体分子是一种没有内部结构,不占有体积的刚性质点.2.气体分子在运动过程中,除碰撞的瞬间外,分子之间以及分子和器壁之间都无相互作用力.3.分子之间和分子与器壁之间的碰撞,都是完全弹性碰撞.除碰撞以外,分子的运动是匀速直线运动,各个方向的运动机会均等.理想气体是不存在的.1、在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不易液化的气体都可以近似地看成理想气体.2、在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气压的几倍时,很多气体都可当成理想气体来处理.3、理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 ,与气体的体积无关.二.推导理想气体状态方程 对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换句话说：若其中任意两个参量确定之后，第三个参量一定有唯一确定的值。它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一个状态。 假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为（p1，V1，T1），经过某变化过程，到末状态时各状态参量变为（p2，V2，T2），这中间的变化过程可以是各种各样的.假设有两种过程：第一种：从（p1，V1，T1）先等温并使其体积变为V2，压强随之变为pc，此中间状态为（pc，V2，T1）再等容并使其温度变为T2，则其压强一定变为p2，则末状态（p2，V2，T2）。第二种：从（p1；V1，T1）先等容并使其温度变为T2，则压强随之变为p′c，此中间状态为（p′c，V1，T2），再等温并使其体积变为V2，则压强也一定变为p2，也到末状态（p2，V2，T2）。 根据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己推导理想气体状态过程。（即要求找出p1、V1、T1与p2、V2、T2间的等量关系。）三.理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。使用条件:一定质量的某种理想气体.恒量由两个因素决定:1.理想气体的质量.2.理想气体的种类.气体的物质的量决定 不同种类的理想气体,具有相同的状态,同时具有相同的物质的量,这个恒量就相同.例题一:例题 二:?一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？引导学生按以下步骤解答此题：（1）该题研究对象是什么？混入水银气压计中的空气（2）画出该题两个状态的示意图：（3）分别写出两个状态的状态参量：p1=758-738=20mmHg? V1=80Smm3（S是管的横截面积）T1=273+27=300 K
p2=p-743mmHg
V2=（738+80）S-743S=75Smm3T2=273+（-3）=270K解得? p=762.2 mmHg课件18张PPT。新课标人教版课件系列《高中物理》
选修3-38.4《气体热现象的 微观意义》教学目标 知识与能力
1．在物理知识方面的要求：
（1）能用气体分子动理论解释气体压强的微观意义，并能知道气体的压强、温度、体积与所对应的微观物理量间的相关联系。
（2）能用气体分子动理论解释三个气体实验定律。
2．通过让学生用气体分子动理论解释有关的宏观物理现象，培养学生的微观想像能力和逻辑推理能力，并渗透“统计物理”的思维方法。
3．通过对宏观物理现象与微观粒子运动规律的分析，对学生渗透“透过现象看本质”的哲学思维方法。重点、难点分析
1．用气体分子动理论来解释气体实验定律是本节课的重点，它是本节课的核心内容。
2．气体压强的微观意义是本节课的难点，因为它需要学生对微观粒子复杂的运动状态有丰富的想像力。
教具
计算机控制的大屏幕显示仪；自制的显示气体压强微观解释的计算机软件。单个分子的运动是无规则的思路:四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不一定的若投掷很多次后,正面朝上的硬币数是否会存在某种规律性呢?大量气体分子的运动是否存在一定的规律类比实验一:每个人都把4枚硬币握在手中,在桌面上随意投掷10次,记录每次投掷是正面朝上的硬币数,统计共10次投掷中有0,1,2,3,4枚硬币正面朝上的次数各是多少,将结果填在以下表格中统计对象次数统计项目单个气体分子的运动是无规则的思路:四枚硬币,每投掷一次,正面朝上的硬币数是不确定的投掷很多次后,正面朝上的硬币数存在着一定的统计规律大量气体分子的运动也应该存在一定的统计规律类比1.温度升高时,分子的热运动越剧烈a为比例常数?温度是分子平均动能的标志一.气体分子运动的特点:阅读书上P32,气体分子运动的特点这一节,思考下列问题:1.为什么气体的体积等于容器的容积?2.在任一时刻,向各个方向运动的气体分子数有什么特点?2.气体能充满它所能到达的整个空间气体的体积为容器的容积3.在空间,向各个方向运动的气体分子数目是相等的1.温度升高时,分子的热运动越剧烈a为比例常数?温度是分子平均动能的标志一.气体分子运动的特点:二.气体压强的微观意义1.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的实验步骤:1．在距离电子秤一定的高度,将装有小钢球的试管以与水平方向一定的夹角θ倾斜, 使钢球连续地倒在称盘上，观察读数变化２．在同一高度,将试管与水平方向的夹角θ增大,则在相同时间内倒出更多的钢球在秤盘上，观察读数的变化３．保持上述步骤中的夹角θ不变,将试管放到更高的位置,使钢球落秤盘上时的平均动能增大，观察读数的变化－－－分子密集程度－－－分子的平均动能二.气体压强的微观意义1.气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的2.影响气体压强的两个因素:气体分子的平均动能气体分子的密集程度-----温度-----体积三.对气体实验定律的微观解释1.玻意耳定律(等温变化) p1V1=p2V2,温度不变------分子的平均动能不变体积减小,分子的密集程度越大,压强越大,体积不变------分子的密集程度不变温度升高时,分子的平均动能增加,压强越大一定质量的气体一定质量的气体2.查理定律(等容变化) ,温度升高,分子的平均动能增大,压强有增大的趋势;体积增大,分子的密集程度减少,压强有减小的趋势.当两个相反的趋势相互抵消时,一定质量的气体则保持压强不变3.盖-吕萨克定律(等压变化) 要推论宏观物质的表现，就必须采用统计方法，由对单个原子（分子）物理参量的适当统计平均，来得出支配宏观行为的规律
——罗杰?彭罗斯课后作业:2.课本P36问题与练习1，21.阅读课本P35《科学漫步》
