第1章 第5节 气体实验定律（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二物理选择性必修第三册（鲁科版）

该高中物理课件聚焦气体实验定律，系统涵盖玻意耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律及理想气体状态方程，从分子动理论切入，通过内容、公式、条件、图像及微观解释逐步递进，构建连贯的知识支架。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，如用微观解释气体压强变化体现物质观念，通过p-V、p-T等图像分析培养科学推理能力。知识辨析和应用思路设计，助力学生深化理解，教师可高效组织教学，提升学生解决实际问题的能力。

第5节　气体实验定律 知识 清单破 知识点 1 知识点 1 玻意耳定律 1.内容:一定质量的气体,在温度保持不变的条件下,压强与体积成反比。 2.公式:p∝ ,也可写作p1V1=p2V2。 3.条件:气体的质量一定,温度保持不变。 4.气体等温变化过程的图像(即等温线) p-V图像上等温线应为双曲线的一支,p- 图像上等温线应为过坐标原点的直线,如图所示。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 5.微观解释:一定质量的气体分子总数不变,温度保持不变时,分子的平均动能保持不变。当 体积减小时,单位体积内的分子数增多,气体的压强增大;当体积增大时,单位体积内的分子数 减少,气体的压强减小。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.内容:一定质量的气体,在体积保持不变的条件下,压强与热力学温度成正比。 2.公式:p∝T或 = 。 3.条件:气体的质量一定,体积保持不变。 4.气体等容变化过程的p-T图像(即等容线) 一定质量的某种气体,在等容变化过程中,气体的压强p和热力学温度T的关系图线是一条过 坐标原点的倾斜直线,如图所示。 知识点 1 知识点 2 查理定律 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 5.微观解释:一定质量的气体,体积保持不变时,单位体积内的分子数保持不变。当温度升高 时,分子的平均动能增大,气体的压强也增大;当温度降低时,分子的平均动能减小,气体的压强 也减小。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.内容:一定质量的气体,在压强保持不变的条件下,体积与热力学温度成正比。 2.公式:V∝T或 = 。 3.条件:气体的质量一定,压强保持不变。 4.气体等压变化过程的V-T图像(即等压线) 一定质量的某种气体,在等压变化过程中,气体的体积V和热力学温度T的关系图线是一条过 坐标原点的倾斜直线,如图所示。 知识点 1 知识点 3 盖—吕萨克定律 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 5.微观解释:一定质量的气体,当温度升高时,分子的平均动能增大。为了保持压强不变,单位 体积内的分子数相应减少,气体的体积必然相应增大。反之,当温度降低时,气体的体积必然 减小。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.理想气体:物理学中,把严格遵循以上三个实验定律的气体称为理想气体。 2.理想气体状态方程 (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,尽管其压强p、体积V和 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的比值却保持不变。 (2)公式: =C(C是常量)或 = (p1、V1、T1和p2、V2、T2分别表示气体在不同状态下的 压强、体积和热力学温度)。 知识点 1 知识点 4 理想气体状态方程 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.在p-V图像上,等温线为双曲线的一支。 (　    ) 2.一定质量的气体,压强与摄氏温度成正比。 (　    ) 一定质量的气体,在体积不变的条件下,压强与热力学温度成正比。 3.一定质量的气体,若压强保持不变,则体积与热力学温度成正比。 (　    ) 4.一定质量的气体,若压强和体积保持不变,温度可能会发生变化。 (　    ) 一定质量的气体,若压强和体积保持不变,温度一定不会发生变化。 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 √ ✕ √ ✕ 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.对玻意耳定律数学表达式的理解 玻意耳定律的数学表达式pV=C中的常量C不是一个普适恒量,它与气体的种类、质量、温度 有关,对一定质量的气体,温度越高,该常量C越大。 2.p-V图像与p- 图像 疑难 情境破 疑难1 对玻意耳定律的理解 讲解分析 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 图像类别 p-V图像 p- 图像 图像特点     物理意义 一定质量的气体,在温度不变的情况下,p与V成反比,因此等温过程的p-V图线是双曲线的一支 一定质量的气体,温度不变时,pV=恒量,p与V成反比,p与 就成正比,在p- 坐标系中的等温线应是过原点的直线 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 温度 高低 一定质量的气体,温度越高,气体压强与体积的乘积必然越大,在p-V图像中的等温线就越高,图中T1<T2 直线的斜率为p与V的乘积,斜率越大,p与V的乘积越大,温度就越高,图中T1<T2 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 3.应用玻意耳定律的思路和方法 (1)确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律成立的条件。 (2)确定始、末状态及状态参量(p1、V1、p2、V2)。 (3)根据玻意耳定律列方程p1V1=p2V2,代入数值求解(注意各状态参量要统一单位)。 (4)注意分析题目中的隐含条件,必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程。 (5)有时要检验结果是否符合实际,对不符合实际的结果要舍去。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.对查理定律的理解 疑难2 对查理定律的理解 讲解分析 研究对象 一定质量的气体,且体积保持不变 使用条件 压强不太大,温度不太低 常量C 在 =C中的C与气体的种类、质量和体积有关 比例关系 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成正比关系,但是p不与摄氏温度t成正比,压强的变化Δp与摄氏温度的变化Δt成正比 变量关系 一定质量的某种气体在等容变化时,升高(或降低)相同的温度,所增加(或减小)的压强是相同的 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 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,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)增大,则气体压强(p)增大;反之,当温度(T)降低时,气体压强(p)减小 公式变式 由 = 得 = 或Δp= p1,ΔT= T1 推导另 一种表述 气体做等容变化时,满足 = ,如果用p0表示温度为0 ℃时的压强,则有 = ,所以pt=p0· =p0· =p0   第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 2.等容线 图像类别 p-T图像 p-t图像 图像     特点 在p-T图像中,一定质量气体的等容线,其延长线经过坐标原点,压强与热力学温度成正比 在p-t图像中,一定质量气体的等容线,其延长线不经过坐标原点,是过横轴上(-273.15 ℃,0)点的倾斜直线,压强与摄氏 温度是一次函数关系,不是正比关系 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 意义 ①图线上每一个点表示气体一个确定的状态,同一条等容线上各状态的体积相等 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),图中V2<V1 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.对盖—吕萨克定律的理解 讲解分析 疑难3 对盖—吕萨克定律的理解 研究对象 一定质量的气体,且压强不变 适用条件 压强不太大、温度不太低 常量C 在 =C中,C与气体的种类、质量、压强有关 比例关系 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成正比。体积V不与摄氏温度t成正比,但体积的变化ΔV与摄氏温度的变化Δt成正比 变量关系 一定质量的某种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 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 公式变式 由 = 得 =  推导另 一种表述 气体做等压变化时,满足 = ,如果用V0表示温度为0 ℃时气体的体积,则有 = ,所以Vt=V0· =V0· =V0   第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 2.等压线 图像类别 V-T图像 V-t图像 图像     特点 V-T图像中等压线是一条倾斜直线,其延长线过坐标原点,斜率越大,压强越小(图中p1>p2) V-t图像中等压线是一条倾斜直线,其延长线与t轴交点为(-273.15 ℃,0),连接图像中的某点与(-273.15 ℃,0),连线的斜 率越大,压强越小(图中p1>p2) 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 意义 反映了一定质量的气体在等压变化中体积与热力学温度T成正比 反映了一定质量的气体在等压变化中体积与摄氏温度t成 线性关系 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 1.理想气体状态方程与气体实验定律  = ⇒  讲解分析 疑难4 理想气体状态方程 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 2.对理想气体状态方程的理解 (1)成立条件:一定质量的理想气体。 (2)该方程表示的是气体三个状态参量的关系,与中间的变化过程无关。 (3)在  =C(常量)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。 (4)应用方程时应注意:温度T必须是热力学温度。 第1章　分子动理论与气体实验定律 高中同步 $