高中物理 8.2氣體的等容變化和等壓變化新人教版選修3-3

1、8.2、氣體的等容變化和等壓變化一、教學(xué)目標(biāo)1物理知識(shí)要求：（1）知道什么是氣體的等容變化過程；（2）掌握查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式；理解p-t圖象的物理意義；（3）知道查理定律的適用條件；（4）會(huì)用分子動(dòng)理論解釋查理定律。2通過演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和實(shí)驗(yàn)研究能力。3培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力由圖象總結(jié)出查理定律。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖象及適用條件是重點(diǎn)。2氣體壓強(qiáng)和攝氏溫度不成正比，壓強(qiáng)增量和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強(qiáng)、氣體在零攝氏度的壓強(qiáng)，這些內(nèi)容易混淆。三、教具1引入新課的演示實(shí)驗(yàn)帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置。2演示一定質(zhì)量的

2、氣體保持體積不變時(shí)，壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系查理定律演示器、水銀氣壓計(jì)、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計(jì)、保溫套、容器。四、主要教學(xué)過程（一）引入新課我們先來看一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤(rùn)滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會(huì)看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時(shí)會(huì)比平時(shí)費(fèi)力。這個(gè)實(shí)驗(yàn)告訴我們：一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)增大；當(dāng)溫度降低時(shí)，氣體的壓強(qiáng)減小。請(qǐng)學(xué)生舉一些生活中的實(shí)例。下面我們進(jìn)一步研究一定質(zhì)量的氣體保持體積不變，氣體的壓強(qiáng)隨溫度變化的規(guī)律。（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)1氣體的等容變化結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)的分析，引導(dǎo)學(xué)生得出：氣體在體積不變的情況下

3、所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做等體積變化，也叫做等容變化。2一定質(zhì)量的氣體在等容變化過程中，壓強(qiáng)隨溫度變化的實(shí)驗(yàn)研究（1）實(shí)驗(yàn)裝置查理定律演示器請(qǐng)學(xué)生觀察實(shí)物。請(qǐng)學(xué)生結(jié)合實(shí)物演示，弄明白如下問題：研究對(duì)象在哪兒？ 當(dāng)A管向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？ 當(dāng)A管向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，B管中的水銀面怎樣變化？怎樣保證瓶中氣體的體積不變？瓶中氣體的壓強(qiáng)怎樣表示？（當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面低時(shí)；當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面高時(shí)）（2）用氣壓計(jì)測(cè)量大氣壓強(qiáng)p0=  mmHg（注意水銀氣壓計(jì)的讀數(shù)方法。）請(qǐng)兩位學(xué)生讀出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)值。（3）實(shí)驗(yàn)條件：一定質(zhì)量的氣體、一定的氣體體積請(qǐng)學(xué)生討論：怎樣保證實(shí)驗(yàn)條

4、件？ 燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強(qiáng)計(jì)B管連接處密封好。 使水銀壓強(qiáng)計(jì)的A管水銀面與B管水銀面一樣高，并將B管水銀面的位置記下來。（室溫）（4）實(shí)驗(yàn)過程 將燒瓶置于食鹽加碎冰溶化的混合物中，燒瓶要完全沒入。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積減小，B管中水銀面上升，A管中水銀面下降。氣體壓強(qiáng)減小。措施：請(qǐng)學(xué)生討論此時(shí)怎樣移動(dòng)A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。 將燒瓶完全置于冰水混合物中。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時(shí)的標(biāo)記體積，B管中水銀面仍高于A管中水銀面，但A、B兩管中水銀面高度差減少。措施：仍請(qǐng)學(xué)生回答此時(shí)怎樣移動(dòng)

5、A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。 將燒瓶完全置于30 的溫水中。（請(qǐng)學(xué)生估測(cè)發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：B管中水銀面低于標(biāo)記位置，A管中水銀面高于標(biāo)記位置。措施：請(qǐng)學(xué)生討論應(yīng)怎樣移動(dòng)A管，才能使B管中的水銀面恢復(fù)到初始標(biāo)記位置。記下此時(shí)A、B管中水銀面的高度差。 將燒瓶再分別完全置于45的溫水中，60、75的熱水中，重復(fù)上述過程。（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456氣體溫度()20030456075氣體壓強(qiáng)mmHg       p0= mmHg   

6、0;       室溫 請(qǐng)學(xué)生計(jì)算：（1）以0氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每升高1，增加的壓強(qiáng)值是0時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一。（2）以0氣體壓強(qiáng)為參照，氣體溫度每降低1，減少的壓強(qiáng)值是0時(shí)氣體壓強(qiáng)值的多少分之一。（6）圖象（以實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，此處僅為示意圖）由此圖象，可寫出如下方程：p=p0+kt其中k為斜率精確的實(shí)驗(yàn)指出t外推=-2733實(shí)驗(yàn)結(jié)論查理定律1787年法國(guó)科學(xué)家查理通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)所有氣體都遵從定律查理。適用條件：溫度不太低；壓強(qiáng)不太大。微觀解釋：請(qǐng)學(xué)生自學(xué)課本。4查理定律的應(yīng)用例1  一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從1升高到5，壓強(qiáng)的增量為 2.0×103 Pa，則     A它從5升高到10，壓強(qiáng)增量為2.0×103PaB它從15升高到20，壓強(qiáng)增量為2.0×103PaC它在0時(shí)，壓強(qiáng)約為1.4×105Pa答案：C。（解題過程略）例2  密閉容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度升高5時(shí)，氣體答案：227（解題過程略）（三）課堂小結(jié)1一定質(zhì)量的氣體，在體積保持不