2.3气体的等压变化和等容变化 导学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.3 气体的等压变化和等容变化(第1课时) 【学习目标】 物理观念 1.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图像的物理意义． 2.知道什么是气体的等容变化过程；掌握查理定律的内容；理解p－T图像的物理意义；知道查理定律的适用条件． 3．知道什么是理想气体． 4．会用气体分子动理论的知识解释气体实验定律． 科学思维： 根据查理定律和盖－吕萨克定律的内容理解p－T图像和V－T图像的物理意义． 科学态度与责任： 1.领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值观． 2.会用等压变化和等容变化的规律解决实际问题. 【重难点】 本节课的重点：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图像的物理意义． 【学习任务一】气体的等压变化 1．等压变化：一定质量的某种气体，在________不变时，________随________变化的过程，叫作气体的等压变化． 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，其体积V与热力学温度T成________． (2)表达式：V＝________或＝C或＝. (3)适用条件： ①气体的________不变； ②气体的________不变． (4)图像： 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________，即等压线． 点睛：热力学温度无限接近但达不到绝对零度，并且此时气体也已经液化，所以T趋近于0的一段用虚线表示． 【学习任务二】盖－吕萨克定律的应用 【例1】　如图甲所示，一支上端开口、粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置，玻璃管内一段长度为10 cm的水银柱封闭了一段长度为5 cm的空气柱，环境温度为27 ℃，外界大气压强p0＝75 cmHg.求： (1)管内封闭气体的压强为多大？ (2)若将玻璃管插入某容器的液体中，如图乙所示，这时空气柱的长度增大了2 cm，则该液体的温度为多少？ 应用盖－吕萨克定律解题的一般步骤: (1)确定研究对象，即某被封闭气体． (2)分析状态变化过程，明确初、末状态，确认在状态变化过程中气体的质量和压强保持不变． (3)分别找出初、末两状态的温度、体积． (4)根据盖－吕萨克定律列方程求解． (5)分析所求结果是否合理． 拓展： = 或 一定质量的某种气体从初状态(V、T)开始发生等压变化，其体积的变化量ΔV与温度的变化量ΔT成正比． 【学习任务三】等压变化的图像问题 名称 图像 特点 其他图像 等压线 V－T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的压强越小 V－t V与t成线性关系，但不成正比，图线延长线均过点(－273 0)，斜率越大，对应的压强越小 点睛: 在气体状态变化的图像中，图线上的一个点表示一定质量气体的一个平衡状态，一条线段表示气体状态变化的一个过程． 点拨 对于V－T图像，过原点的直线表示等压线，V－T图像的斜率越大，表示压强越小． 【例2】　(多选)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在V－T图像中都是直线段，ab和cd的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，由图可以判断(　　) A．ab过程中气体压强不断减小 B．bc过程中气体压强不断减小 C．cd过程中气体压强不断增大 D．da过程中气体压强不断增大 【学习任务四】课堂检测 1.一定质量的气体在等压变化中体积增大了，若气体原来温度为27 ℃，则温度的变化是(　　) A．升高了450 K B．升高了150 ℃ C．降低了150 ℃ D．降低了450 ℃ 2．如图，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为5×10－3 m2，一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为＿＿＿＿Pa(大气压强取1.01×105 Pa，g取10 m/s2)．若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m缓慢地变为0.51 m，则此时气体的温度为＿＿＿＿℃. 学科网（北京）1 学科网（北京）股份有限公司 2.3气体的等压变化和等容变化(第2课时) 【学习目标】 物理观念： 1.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图像的物理意义． 2.知道什么是气体的等容变化过程；掌握查理定律的内容；理解p－T图像的物理意义；知道查理定律的适用条件． 3．知道什么是理想气体． 4．会用气体分子动理论的知识解释气体实验定律． 科学思维： 根据查理定律和盖－吕萨克定律的内容理解p－T图像和V－T图像的物理意义． 科学态度与责任： 1.领悟物理探索的基本思路，培养科学的价值观． 2.会用等压变化和等容变化的规律解决实际问题. 【重难点】 本节课的重难点