人教版(新教材)高中物理選擇性必修3教學(xué)設(shè)計(jì)2：第2課時(shí) 理想氣體、氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋教案

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第三冊(cè)PAGEPAGE1題課第2課時(shí)理想氣體、氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋教學(xué)目標(biāo)1.鞏固等壓變化、等容變化規(guī)律及其應(yīng)用。2.了解理想氣體模型，知道實(shí)際氣體在什么情況下可以看作理想氣體。3.能用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律。學(xué)習(xí)重點(diǎn)理想氣體模型、用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律學(xué)習(xí)難點(diǎn)用分子動(dòng)理論和統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)解釋氣體實(shí)驗(yàn)定律教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容引入新課講授新課 討論一.問題引入大氣體實(shí)驗(yàn)定律內(nèi)容是什么？適用范圍是什么?二.進(jìn)行新課（一）理想氣體1．理想氣體：在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。2．理想氣體與實(shí)際氣體(1)實(shí)際氣體在溫度不低于零下幾十?dāng)z氏度、壓強(qiáng)不超過大氣壓的幾倍時(shí)，可以當(dāng)成理想氣體來處理。(2)理想氣體是對(duì)實(shí)際氣體的一種理想化抽象，就像質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷模型一樣，是一種理想模型，實(shí)際并不存在。（二）理想氣體的狀態(tài)方程1．內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在從某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)時(shí)，盡管其壓強(qiáng)p、體積V和溫度T都可能改變，但是壓強(qiáng)p跟體積V的乘積與熱力學(xué)溫度T之比卻保持不變。2．表達(dá)式：eq\f(pV,T)＝C。3．適用條件：一定質(zhì)量的某種理想氣體。（三）氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋用分子動(dòng)理論可以定性解釋氣體的實(shí)驗(yàn)定律。1．玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能是一定的。在這種情況下，體積減小時(shí)，分子的數(shù)密度增大，單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)就多，氣體的壓強(qiáng)就增大。2．蓋—呂薩克定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大；只有氣體的體積同時(shí)增大，使分子的數(shù)密度減小，才能保持壓強(qiáng)不變。3．查理定律：一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時(shí)，分子的數(shù)密度保持不變。在這種情況下，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)就增大。（四）氣體狀態(tài)變化的圖像名稱圖像特點(diǎn)其他圖像等溫線p-VpV＝CT(C為常量)，即pV越大的等溫線對(duì)應(yīng)的溫度越高，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)p-eq\f(1,V)p＝eq\f(CT,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，對(duì)應(yīng)的溫度越高等容線p-Tp＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，對(duì)應(yīng)的體積越小等壓線V-TV＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)越小三.課堂練習(xí)：1.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)為p、V、T，經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后，壓強(qiáng)仍為p，則下列過程中不可實(shí)現(xiàn)的是()A．先等溫膨脹，再等容降溫B．先等溫壓縮，再等容降溫C．先等容升溫，再等溫壓縮D．先等容降溫，再等溫壓縮AC〖根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，若經(jīng)過等溫膨脹，則T不變，V增加，p減小，再等容降溫，則V不變，T降低，p減小，最后壓強(qiáng)p肯定不是原來的值，A不可實(shí)現(xiàn)；同理可以確定C也不可實(shí)現(xiàn)。故A、C正確。〗2.(多選)如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線，有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度B．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積等于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體體積C．由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等容過程D．由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等溫過程AD〖由eq\f(pV,T)＝C，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體體積，故a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子的數(shù)密度，故A正確，B錯(cuò)誤；由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等溫過程，故C錯(cuò)誤，D正確?！?.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過程的下列說法正確的是()A．氣體的溫度不變B．氣體的內(nèi)能增加C．氣體的分子平均速率減小D．氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變B〖從p-V圖像中的AB圖線看。氣體狀態(tài)由A變到B為等容升壓，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)體積不變時(shí)，壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比，所以壓強(qiáng)增大，溫度升高，A錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，所以氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，B正確；氣體的溫度升高，分子平均速率增大，C錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)增大，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)增加，D錯(cuò)誤。〗4.如圖所示，絕熱汽缸A與導(dǎo)熱汽缸B橫截面積相同，均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩汽缸間均無(wú)摩擦。兩汽缸內(nèi)都裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時(shí)體積均為V0、溫度均為T0，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)變?yōu)樵瓉淼?.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。〖〖解析〗〗設(shè)初態(tài)壓強(qiáng)為p0，膨脹后A、B壓強(qiáng)相等，均為1.2p0。B中氣體始末狀態(tài)溫度相等，則有p0V0＝1.2p0(2V0－VA)VA＝eq\f(7,6)V0A部分氣體滿足eq\f(p0V0,T0)＝e