第2章 第3节 气体的等压变化和等容变化（Word教师用书）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

第3节　气体的等压变化和等容变化 [学习目标] 1.知道什么是气体的等压变化、等容变化，知道什么是理想气体，知道气体实验定律的微观解释(物理观念).2.掌握盖－吕萨克定律、查理定律、理想气体状态方程，会用来分析和计算相关问题(科学思维)． 知识点一　气体的等压变化 1．等压变化 (1)概念：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． (2)图像：如图所示． 　　 ①V－T图像中的等压线是一条__过原点的直线__. ②V－t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V－T图像还是V－t图像，其斜率都能判断气体压强的大小，斜率越大，压强越__小__. 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，其体积V与__热力学温度T__成正比． (2)表达式：V＝CT或＝　　. (3)适用条件：气体的__质量__和__压强__不变． 提醒：(1)盖－吕萨克定律中的比例常数C不是一个普适常量，它与气体的压强有关，压强越大，常数C越小，还与物质的种类以及质量有关；(2)公式＝或＝中的温度T必须是热力学温度，否则不成立． 知识点二　气体的等容变化 1．等容变化 (1)概念：一定__质量__的某种气体，在体积不变时，压强随温度变化的过程． (2)图像：如图所示． 　　 ①p－T图像中的等容线是一条__①过原点的倾斜直线__. ②p－t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p－T图像还是p－t图像，其斜率都能判断气体体积的大小，斜率越大，体积越__小__. 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＝CT或＝　　. (3)适用条件：气体的__质量__和__体积__不变． 提醒：(1)查理定律中的比例常数C不是一个普适常量，它与气体的体积有关，体积越大，常数C越小；(2)公式＝或＝中的温度T必须用热力学温度，否则公式不成立． 知识点三　理想气体 1．理想气体 在任何温度、任何压强下都遵从__气体实验定律__的气体． 2．理想气体与实际气体 在温度不__低于__零下几十摄氏度、压强不__超过__大气压的几倍的条件下，把实际气体当成__理想__气体来处理． 3．理想气体的状态方程 (1)内容：一定质量的某种理想气体，在从某一状态变化到另一状态时，尽管某压强p、体积V、温度T都可能改变，但是__压强p跟体积V__的乘积与__热力学温度T__之比保持不变． (2)表达式：①＝　　； ②　　＝C. (3)成立条件：一定质量的__理想__气体． 4．理想气体状态方程与气体实验定律 ＝ ⇒ 提醒：(1)理想气体是对实际气体的一种科学抽象，就像质点、点电荷模型一样，是一种理想模型，实际并不存在；(2)＝C中，常量C仅由气体的种类和质量决定，与状态参量(p、V、T)无关；(3)方程式中各量的单位：温度T必须是热力学单位，公式两边中压强p和体积V的单位必须统一，但不一定是国际单位制中的单位． 知识点四　气体实验定律的微观解释 1．玻意耳定律的微观解释 一定质量的某种理想气体，温度保持不变时，分子的__平均动能__是一定的．在这种情况下，体积减小时，分子的数密度__增大__(选填“增大”或“减小”)，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数就多，气体的压强就__增大__(选填“增大”或“减小”)． 2．盖－吕萨克定律的微观解释 一定质量的某种理想气体，温度升高时，分子的平均动能__增大__(选填“增大”或“减小”)；只有气体的体积同时__增大__(选填“增大”或“减小”)，使分子的数密度__减小__(选填“增大”或“减小”)，才能保持压强__不变__(选填“增大”“减小”或“不变”)． 3．查理定律的微观解释 一定质量的某种理想气体，体积保持不变时，分子的__数密度__保持不变，温度升高时，分子的平均动能__增大__(选填“增大”或“减小”)，气体的压强__增大__(选填“增大”或“减小”)． 提醒：对气体实验定律的解释是紧紧围绕着决定气体压强的两个因素(分子的平均动能与分子的数密度)进行讨论的． 1．判断下列说法的正误． (1)在质量和体积不变的情况下，气体的压强与摄氏温度成正比．(　　) (2)一定质量的气体做等容变化时，气体压强的变化量与热力学温度的变化量成正比．(　　) (3)一定质量的气体做等容变化时，温度从13 ℃升高到52 ℃，则气体的压强升高为原来的4倍．(　　) (4)查理定律的数学表达式＝C，其中C是一个与气体的质量、压强、温度、体积均无关的恒量．(　　) (5)对于不同的理想气体，其状态方程＝C中的常量C相同．(　　) (6)理想气体只考虑分子