3.1 氣體的等壓變化 課件 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

人教版

選擇性必修第三冊(cè)氣體的等壓變化2.在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與實(shí)事求是的科學(xué)精神。3.理解蓋呂-薩克定律，能用氣體等壓變化規(guī)律求解簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。1.知道氣體的等壓變化學(xué)習(xí)目標(biāo)燒瓶上通過(guò)橡膠塞連接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住燒瓶，會(huì)觀察到水柱緩慢向外移動(dòng)，這說(shuō)明了什么？新課導(dǎo)入1．等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積隨溫度的變化叫做等壓變化．在等壓變化中，氣體的體積與溫度可能存在著什么關(guān)系？想一想等壓變化實(shí)驗(yàn)視頻教師演示任務(wù)一：定量探究一定質(zhì)量的氣體在等壓的情況下，氣體體積與溫度的關(guān)系1.如何控制壓強(qiáng)不變？2.實(shí)驗(yàn)需要注意什么？3實(shí)驗(yàn)中如何得到體積和溫度的數(shù)值？4.數(shù)據(jù)處理中需要注意那幾個(gè)問(wèn)題？讓水柱和針管的活塞水平受力平衡保證氣體壓強(qiáng)不變保證一定質(zhì)量的氣體，注意密封，此實(shí)驗(yàn)一旦漏氣實(shí)驗(yàn)就失??；壓強(qiáng)不能太大，溫度不能太低防止氣體液化體積通過(guò)量筒測(cè)出初狀態(tài)的體積V0加上膨脹的體積就是末狀態(tài)的體積：溫度我們用了燒水壺的恒溫功能用恒定的水溫保證封閉氣體的溫度變化（讀數(shù)時(shí)待水柱和活塞穩(wěn)定后再讀數(shù)。溫度要把攝氏度轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)溫度T，再用體積V/T，如果比值在誤差范圍內(nèi)近似相等，就說(shuō)明體積與熱力學(xué)溫度成正比。任務(wù)二：用蓋呂-薩克定律演示儀（2種器材）分組實(shí)驗(yàn)：1.用水柱的演示儀注意溫度不宜太高，水柱容易噴出2.用燒瓶和60ml針管演示儀要保證針管水平放在實(shí)驗(yàn)桌上，加熱穩(wěn)定后要輕輕的動(dòng)一下活塞，溫度控制在50°-80°左右效果最好

1實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T之間呈線性關(guān)系，把它叫作蓋—呂薩克定律。0Vt/0CAB甲結(jié)論：當(dāng)壓強(qiáng)不太大，溫度不太低時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，體積V和溫度T成正比.0VT/KAB乙氣體體積為0時(shí)，溫度為0V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系V與熱力學(xué)溫度T是正比關(guān)系任務(wù)三：數(shù)據(jù)處理得結(jié)論1體積測(cè)量有一定的誤差2溫度穩(wěn)定時(shí)，針管活塞啟動(dòng)時(shí)候的阻力較大造成最初一組體積讀數(shù)有誤差3容器連接處的導(dǎo)管散熱會(huì)影響氣體的體積的測(cè)量。任務(wù)四：誤差分析1.蓋—呂薩克定律內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積V與熱力學(xué)溫度T成正比。即V

T

式中V1、T1表示氣體在1（初態(tài)）、V2、T2表示2（末態(tài)）2公式表述：這里的C和玻意耳定律查理定律表達(dá)式中的C都泛指比例常數(shù)，它們并不相等。3.適用范圍：①溫度不太低（與室溫相比），壓強(qiáng)不太大（與大氣壓相比）②氣體的質(zhì)量不變?；蛏w—呂薩克定律=CΔT

注意：V與熱力學(xué)溫度T成正比，不與攝氏溫度t成正比，但體積的變化

V與攝氏溫度

t的變化成正比。

Vt(T)△V△TT1V14.推論5、圖象——等壓線（1）等壓線：一定質(zhì)量的某種氣體在等壓變化過(guò)程中，體積隨溫度變化關(guān)系的直線，叫做等壓線。(2)等壓線的特點(diǎn)：一定質(zhì)量的氣體的V—T圖線其延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)（過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線）。答：熱力學(xué)絕對(duì)零度不可能達(dá)到。想一想：為什么Ｏ點(diǎn)附近用虛線？等壓線V－t圖像V－T圖像V0VV④V－t圖象：在等壓變化過(guò)程中，體積V與攝氏溫度t是一次函數(shù)關(guān)系，不是簡(jiǎn)單的正比例關(guān)系，如圖乙所示，等壓線是一條延長(zhǎng)線通過(guò)橫軸上－273.15℃的傾斜直線，且斜率越大，壓強(qiáng)越小.圖象縱軸的截距V0是氣體在0℃時(shí)的體積.特點(diǎn)：①一定質(zhì)量的氣體的V—T圖線其延長(zhǎng)線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)（過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線），斜率反映壓強(qiáng)大小。②圖線上每一個(gè)點(diǎn)表示氣體一個(gè)確定的狀態(tài)，同一根等壓線上各狀態(tài)的壓強(qiáng)相同。③不同壓強(qiáng)下的等壓線，斜率越大，壓強(qiáng)越小（同一溫度下，體積大的壓強(qiáng)?。1<P2（3）V－T和V－t圖像：【例題1】一容器中裝有某種氣體，且容器上有一個(gè)小口與外界大氣相通，原來(lái)容器內(nèi)的溫度為27℃，若把它加熱到127℃，從容器中溢出的空氣質(zhì)量是原來(lái)質(zhì)量的多少倍呢？解析：初態(tài)

T1=300KV1=VP1=P分析：容器上有一個(gè)小口與外界大氣相通，即氣體的壓強(qiáng)始終等于外界大氣壓，氣體狀態(tài)變化可以看作是等壓變化。本題解題的關(guān)鍵不是氣體狀態(tài)的確定，而是研究對(duì)象的選取。末態(tài)

T2=400KV2=？

P2=P由蓋-呂薩克定律

:就容器而言，里面氣體質(zhì)量變了，但可視容器中氣體出而不走，以原來(lái)容器中的氣體為研究對(duì)象，就可以運(yùn)用氣體的等壓變化規(guī)律求解。氣體狀態(tài)變化如圖所示。方法：典例分析1、如圖所示，兩個(gè)水平固定的汽缸由管道連通．活塞a、b用剛性桿相連，可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦地移動(dòng)，缸內(nèi)及管中封有一定質(zhì)量的理想氣體．整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，大氣壓強(qiáng)不變．現(xiàn)令缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高一點(diǎn)，則系統(tǒng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)(

)A．活塞向左移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變B．活塞向左移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大C．活塞向右移動(dòng)一點(diǎn)，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變D．活塞的位置沒(méi)有改變，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大A解析：因左、右汽缸中的氣體的壓強(qiáng)相等，若缸內(nèi)氣體的溫度緩慢升高一點(diǎn)時(shí)，則氣體體積變大，因右側(cè)汽缸橫截面積較大，則活塞向左移動(dòng)一點(diǎn)，故選A.小試牛刀課堂小結(jié)：1通過(guò)生活中可用的材料設(shè)計(jì)探究氣體等壓變化的器材，鍛煉創(chuàng)新能力，體會(huì)物理來(lái)源于生活，應(yīng)