第2节 气体实验定律(Ⅱ)-【金版新学案】2024-2025学年高中物理选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（粤教版2019）

第二节　气体实验定律(Ⅱ)

【素养目标】　1.知道什么是等容变化和等压变化。　2.知道查理定律和盖­吕萨克定律的内容和表达式，并会进行相关计算。　3.了解p­T图像和V­T图像及其物理意义。

知识点一　查理定律

[情境导学]　在炎热的夏天，自行车为什么容易爆胎？

提示：温度升高，压强变大，大于车胎的最大承压时，自行车就爆胎了。

(阅读教材P25－P26完成下列填空)

1．等容过程

(1)定义：气体在体积保持不变的情况下发生的状态变化过程。

(2)等容变化的图线

2．热力学温度

(1)热力学温度T与摄氏温度t的大小换算关系为T＝t＋273.15。

(2)国际单位为开尔文，简称开，符号为K。

学生用书↓第24页

3．查理定律

(1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强p与热力学温度T成正比。

(2)公式：＝。

[问题探究]　(1)如果气体的温度是1 ℃，也可以说气体的温度是多少K？如果气体的温度升高了1 ℃，也可以说气体的温度升高了多少K?

(2)如图为一定质量的气体在不同体积下的p­T图线，V1与V2哪一个大？为什么？

提示：(1)274.15 K　1 K

(2)V2大。p­T图线斜率越小，体积越大。

角度1　查理定律的理解

对于一定质量的气体，在体积保持不变的情况下，下列说法正确的是(　　)

A．气体的压强跟摄氏温度成正比

B．气体温度每升高1 ℃，增加的压强等于它原来压强的

C．气体温度每降低1 ℃，减小的压强等于它原来压强的

D．以上说法都不正确

答案：D

解析：查理定律的一种说法是：一定质量的气体，在体积保持不变的情况下气体的压强跟热力学温度成正比；查理定律的另一种说法是：任何理想气体都是温度每升高(或降低)1 ℃，增加(或减小)的压强等于它在0 ℃时压强的。 故选D。

1．摄氏温标与热力学温标的比较

2.查理定律的推论

表示一定质量的某种气体从初状态(p，T)开始发生等容变化，其压强变化量Δp与热力学温度变化量ΔT成正比。

角度2　等容变化与图像问题

如图是一定质量气体的三个状态变化过程，对于这三个过程，下列说法中正确的是(　　)

A．a→d过程中气体的密度增大

B．b→d过程中气体的体积减小

C．c→d过程中气体的密度增大

D．a→d过程中气体分子的平均速率减小

答案：C

解析：p­T图像中，a→d过程中与原点的连线的斜率逐渐变小，因此气体体积变大，密度减小；b→d过程中气体的体积不变；c→d过程中与原点的连线的斜率逐渐变大，气体的体积减小，密度变大；a→d过程中气体的温度升高，则气体分子的平均速率增加。故选C。

一定质量的某种气体，在等容变化过程中的p­T图像和p­t图像

1．p­T图像：气体的压强p和热力学温度T的关系图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且V1<V2，即体积越大，斜率越小。

学生用书↓第25页

2．p­t图像：压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比关系，如图乙所示，等容线是一条延长线通过横轴上点(－273.15，0)的倾斜直线，且斜率越大，体积越小。