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第二章固体、液体和气体第八节气体实验定律(Ⅱ)高中物理·选修3-3·粤教版[目标定位]1.了解一定质量的某种气体的等容变化与等压变化．2.知道查理定律与盖—吕萨克定律的表达式及适用条件．3.理解p－T图象与V－T图象的物理意义．4.会运用气体变化规律解决实际问题．2．查理定律：一定质量的某种气体，在的情况下，与成正比．即，也可以表达为或.一、查理定律1．等容过程气体在保持不变的情况下发生的状态变化过程，叫做等容过程．预习导学体积体积不变压强p热力学温度Tp∝Tp1T1＝p2T2p1p2＝T1T23．等容曲线，如图2－8－1所示．预习导学图2－8－1二、盖·吕萨克定律1．等压过程：一定质量的某种气体，在不变时体积随温度的变化．2．盖·吕萨克定律：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成．预习导学数学表达式：或.压强正比VT＝KV1T1＝V2T23．等压曲线，(如图2－8－2所示)图2－8－2预习导学一、气体的等容变化与查理定律1．查理定律的表述课堂讲义(1)p1T1＝p2T2＝C(恒量)(2)pT＝ΔpΔT课堂讲义图2－8－32．p－T图中的等容线(1)pT图中等容线是一条通过原点的倾斜直线．(2)斜率k＝pT＝C(常数)与气体体积有关，体积越大，斜率越小．如图2－8－3所示，四条等容线的关系为：V1V2V3V4.课堂讲义例1电灯泡内充有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过一个大气压，则在20℃的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多大？答案0.38atm解析由于电灯泡容积不变，故气体为等容变化，设500℃时压强为p1，t2＝20℃时的压强为p2.由题意可知：T1＝(500＋273)K＝773Kp1＝1atmT2＝(20＋273)K＝293Kp2＝？由查理定律：p1T1＝p2T2，所以p2＝p1T1T2＝1773×293atm＝0.38atm.课堂讲义例2(双选)如图2－8－4所示，是一定质量的理想气体的某种状态变化过程，对这三个过程的以下说法中正确的是()图2－8－4课堂讲义A．a→d过程气体的体积增加B．b→d过程气体的体积不变C．c→d过程气体的体积增加D．a→d过程气体的体积不变答案AB解析一定质量的理想气体的某种状态变化时，若体积不变，在p－T图中，是一条过原点的倾斜直线，斜率的大小与气体的体积有关，斜率越小，体积越大；斜率越大，体积越小．课堂讲义二、等压变化与盖—吕萨克定律1．盖—吕萨克定律的表述(1)V1T1＝V2T2＝C(恒量)(2)VT＝ΔVΔT课堂讲义2．VT图中的等压线如图2－8－5所示为VT图中的等压线，这是一条通过原点的倾斜直线，直线斜率k＝VT＝C，斜率越大，常量C越大，压强越小．在图中给出的四条等压线的关系为：p1p2p3p4.图2－8－5课堂讲义例3一容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为27℃，如果把它加热到127℃，从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍？答案14倍课堂讲义解析设逸出的气体被一个无形的膜所密闭，以容器中原来的气体为研究对象，初态V1＝V，T1＝300K；末态V2＝V＋ΔV，T2＝400K，由盖—吕萨克定律V1T1＝V2T2，得VT1＝V＋ΔVT2，代入数据得ΔV＝V3，又因为m＝ρV，故Δmm＝ΔVV＋ΔV＝V343V＝14.课堂讲义借题发挥此题从容器中逸出空气来看是一个变质量问题，为转化为等压变化问题，从而把逸出的空气看成气体的膨胀，因小孔跟外界大气相通，所以压强不变．因此符合盖—吕萨克定律．课堂讲义三、三个气体实验定律的微观解释1．玻意耳定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在温度保持不变时，体积减小，压强增大，体积增大，压强减小．(2)微观解释：温度不变，分子的平均动能不变．体积越小，分子越密集，单位时间内撞到单位面积器壁上的分子数就越多，气体的压强就越大．课堂讲义2．查理定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在体积保持不变时，温度升高，压强增大，温度降低，压强减小．(2)微观解释：体积不变，则分子密集程度不变．温度升高，分子平均动能增大，分子撞击器壁的作用力变大，所以气体的压强增大．课堂讲义3．盖—吕萨克定律(1)宏观表现：一定质量的某种理想气体，在压强不变时，温度升高，体积增大，温度降低，体积减小．(2)微观解释：温度升高，分子平均动能增大，撞击器壁的作用力变大，而要使压强不变，则需影响压强的另一个因素分子密度减小，所以气体的体积增大．课堂讲义例4(双选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是()A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积都可能不变答案AB课堂讲义解析根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，温度升高，气体分子的平均动能一定增大，选项A正确；温度不变，压强减小时，气体体积增大，气体的密度减小．压强不变，温度降低时，体积减小，气体密度增大．温度升高，压强、体积中至少有一个发生改变．综上所述，正确答案为A、B.课堂讲义针对训练(双选)对于一定质量的气体，当它的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是()A．压强和体积都增大时，其分子平均动能不可能不变B．压强和体积都增大时，其分子平均动能有可能减小C．压强增大，体积减小时，其分子平均动能一定不变D．压强减小，体积增大时，其分子平均动能可能增大答案AD课堂讲义解析质量一定的气体，分子总数不变，体积增大，单位体积内的分子数减少；体积减小，单位体积内的分子数增多．根据气体的压强与单位体积内的分子数和分子的平均动能这两个因素的关系，可判知A、D正确，B、C错误.再见