内容正文:
2.3气体的等压变化和等容变化
〖教材分析〗
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。
〖教学目标与核心素养〗
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。
〖教学重难点〗
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。
〖教学准备〗
多媒体课件等。
〖教学过程〗
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
注意
①公式的T是热力学温度。
②适用条件:压强不太大,温度不太低;气体的质量和压强都不变。
③V1T1和V2T2分别表示一定质量的气体在等压变化时,两个不同状态下的体积和热力学温度。
课堂练习
例1:一容器中装有某种气体,且容器上有一个小口与外界大气相通,原来容器内的温度