高中物理《理想氣體狀態(tài)方程》優(yōu)質(zhì)課教案、教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 第八章氣體習(xí)題課教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo).進(jìn)一步理解描述氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的基本概念，掌握氣體實(shí)驗(yàn)三定律。.掌握用公式法研究氣體實(shí)驗(yàn)定律，進(jìn)一步增強(qiáng)問題意識(shí)，提高分析問題、解決問題的能力。.能用氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程解決關(guān)聯(lián)氣體問題。.理解并能解決變質(zhì)量問題。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用難點(diǎn)：用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決變質(zhì)量問題設(shè) 計(jì)思想通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠全面、系統(tǒng)地掌握氣體實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程, 并能夠運(yùn)用進(jìn)行分析、建模、求解，逐步提高自己分析問題和解決問題的能力。教學(xué)資源 氣體習(xí)題課多媒體課件教學(xué)設(shè)計(jì)【課堂學(xué)習(xí)】復(fù)習(xí)：氣體實(shí)驗(yàn)三定律和理想氣體狀態(tài)方程專題一：三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體

2、狀態(tài)方程的應(yīng)用r, 【課堂學(xué)習(xí)】復(fù)習(xí)：氣體實(shí)驗(yàn)三定律和理想氣體狀態(tài)方程專題一：三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律和理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用r, - ra 1H.M匕（被意耳定律）/明 小匕=J匕.%時(shí).C,=空（安理定律）方廣丁11p,二用 時(shí)，。三學(xué)（蓋一耳的克定律 J i f 1例題1 :如圖所示，汽缸長(zhǎng)為 L = 1 m ,固定在水平面上，汽缸中有橫截面積為S= 100cm2的光滑活塞，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度為t = 27 C ,大氣壓強(qiáng)為P0= 1M05Pa時(shí)，氣柱長(zhǎng)度為l = 90 cm,汽缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì).求：F的大小F的大小如果汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高，使活塞移至汽缸右端口時(shí)，氣體

3、溫度為多少攝氏 度？總結(jié)方法：應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程解題的思路應(yīng)用 三個(gè)實(shí)驗(yàn)定律及狀態(tài)方程解題的一般思路.應(yīng)先確定在狀態(tài)變化過程中氣體保持質(zhì)量不變.解題時(shí)：第一，必須確定研究對(duì)象，即某一定質(zhì)量的氣體，分析它的變化過程；第二，確定初、末兩狀態(tài)，正確找出初、末兩狀態(tài)的六個(gè)狀態(tài)參量，特別是壓強(qiáng)；第三,用理想氣體狀態(tài)方程列式，并求解.計(jì)算封閉氣體壓強(qiáng)的方法：氣體實(shí)驗(yàn)定律的適用對(duì)象是理想氣體，而確定氣體的始末狀態(tài)的壓強(qiáng)又常以封閉氣體的物體（如水銀柱、活塞、氣缸等）作為力學(xué)研究對(duì)象，分析受力情 況，根據(jù)研究對(duì)象所處的不同狀態(tài)，運(yùn)用平衡的知識(shí)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等列式求解。練習(xí)1.一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)

4、為 3 atm,保持溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)減小了2 atm,體積變化了 4 L ,則該氣體原來的體積為（）A. L B.2 L C. L D.3 L練習(xí)2：如圖23所示，柱形容器內(nèi)用不漏氣的輕質(zhì)絕熱活塞封閉一定量的理想氣體，容器外包裹保溫材料.開始時(shí)活塞至容器底部的高度為Hi,容器內(nèi)氣體溫度與外界溫度相等為To,大氣壓強(qiáng)為P。.在活塞上逐步加上多個(gè)祛碼后，活塞下降到距容器底部H2處，氣體溫度升高了 AT,此時(shí)氣體壓強(qiáng)是多少？ （ 2）然后取走容器外的保溫材料，活塞位置繼續(xù)下降，最后靜止于距容器底部H3處，求：氣體最后的溫度.專題二：相互關(guān)聯(lián)的兩部分氣體的分析方法，J例題2:如圖8-4所示，一個(gè)密閉的

5、汽缸，被活塞分成體積相等的左、右兩室，汽缸壁與活塞是不導(dǎo)熱的；它們之間沒有摩擦，兩室中氣體的溫度相等.現(xiàn)利用右室中的電熱 絲對(duì)右室加熱一段時(shí)間，達(dá)到平衡后，左室的體積變?yōu)樵瓉淼?3/4,氣體的溫度Ti=300 K,求右室氣體的溫度.總結(jié)方法：相互關(guān)聯(lián)的兩部分氣體的分析方法聞R該類問題設(shè)計(jì)兩部分的氣體，他們直接雖沒有氣體交換，但在壓強(qiáng)或J者體積這些量間有一定的關(guān)系，分析清楚這些關(guān)系往往是解決問題的關(guān)鍵，解決此類問題的一 般方法是）分別選取每段氣體為研究對(duì)象，確定初末狀態(tài)及其狀態(tài)參量，根據(jù)氣體狀態(tài)方程寫出狀態(tài)參量間的表達(dá)式）認(rèn)真分析每段氣體的壓強(qiáng)或體積間的關(guān)系，并寫出關(guān)系式）多個(gè)方程聯(lián)立求解練習(xí)：

6、如圖，絕熱汽缸 A與導(dǎo)熱汽缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與 兩汽缸間均無摩擦.兩汽缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時(shí)體積均為V。、溫度均為T。.緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來的 1.2倍.設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求汽缸A中氣體的體積 Va和溫度Ta.專題三、變質(zhì)量問題:例題3：氧氣瓶的容積是40 L,其中氧氣白壓強(qiáng)是130 atm,規(guī)定瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)降到10 atm時(shí)就要重新充氧，有一個(gè)車間，每天需要用1 atm的氧氣400 L,這瓶氧氣能用幾天?假定溫度不變.提示:匕TO L提示:匕TO LP, 1 30 ulin ()總結(jié)方法：分析變質(zhì)量問題時(shí)，可以通

7、過巧妙選擇合適的研究對(duì)象，使這類問題轉(zhuǎn)化為 定質(zhì)量的氣體問題，用理想氣體狀態(tài)方程求解.抽氣問題從容器內(nèi)抽氣的過程中，容器內(nèi)的氣體質(zhì)量不斷減小，這屬于變質(zhì)量問題.分析時(shí)，將每次抽氣過程中抽出的氣體和剩余氣體作為研究對(duì)象，總質(zhì)量不變，故抽氣過程可看做是等溫膨脹過程.打氣問題向球、輪胎中充氣也是一個(gè)典型的氣體變質(zhì)量的問題.只要選擇球內(nèi)原有氣體和即將打入的氣體作為研究對(duì)象，就可以把充氣過程中的氣體質(zhì)量變化的問題轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化問題.練習(xí)1. （2016全國乙卷）一氧氣瓶的容積為 0.08 m3,開始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為 20個(gè)大氣 壓.某實(shí)驗(yàn)室每天消耗 1個(gè)大氣壓的氧氣 0.36 m3.當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到 2個(gè)大氣壓時(shí)，需 重新充氣.若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實(shí)驗(yàn)室使用多少天.練習(xí)2.（變質(zhì)量問題）某種噴霧器的貯液筒的總?cè)莘e為7.5 L,如圖所示， 裝入6 L的藥液后再用密封蓋將貯液筒密封，與貯液筒相連的活塞式打氣筒每次能壓入300 c