第二节 气体的等容变化和等压变化
一、教学目标
1、知道什么是等容变化,什么是等压变化。
2、掌握查理定律,盖·吕萨克定律的内容和公式表达。
3、理解p-T图上等容变化的图线及物理意义。
4、理解V-T图上等压变化的图线及物理意义。
5、会用查理定律、盖·吕萨克定律解决有关问题。
二、教学重点与难点
掌握查理定律、盖·吕萨克定律的内容,理解其图像的意义是本节内容的重点;运用两个定律解决相关问题,是本节的难点。
三、教学方法
类比法、分析归纳法
四、学情分析
有了前面第一节气体等温变化的学习和研究,学生再来学习气体的等容变化和等压变化就没有什么大问题了。从研究方法到研究思路、再到研究结果,学生都能接受。这节内容的难点在于研究两个规律时,从与摄氏温度t的关系图像的一次函数关系,转到与热力学温标T的正比关系,可能学生在学习时,会稍有困难。
五、教学过程
(一)引入新课
前面我们学习玻意耳定律,知道一定质量的气体,在保持温度不变的情况下,压强与体积成反比.那么在体积保持不变时压强和温度什么关系?在压强不变时体积和温度什么关系?今天我们在来学习两个定律。
(二)进行新课
1、两个概念
(1)等容变化:气体在体积不变的情况下发生的状态变化叫等容变化。
(2)等压变化:气体在压强不变的情况下发生的状态变化叫等压变化。
2、查理定律
(1)请学生阅读课本后,完成下列填空:
法国科学家查理在分析了实验事实后发现,一定质量的气体在体积不变时,各种气体的压强与温度之间都有线性关系, 从图甲可以看出,在等容过程中,压强P与摄氏温度t是一次函数关系,不是简单的 关系。但是,如果把图8—11甲直线AB延长至与横轴相交,把交点当做坐标原点。建立新的坐标系(如图8—11乙所示),那么这时的压强与温度的关系就是正比例关系了。图乙坐标原点的意义为 。可以证明,当气体的压强不太大,温度不太低时,坐标原点代表的温度就是 。
P
O
P
T/K
O
A
A
B
B
t/0c
273.15
甲
乙
(2)查理定律的内容:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强P与热力学温度T成正比。
(3)公式:=C或=
(4 )适用条件:
①气体的质量一定
②气体的体积不变
③压强不太大,温度不太低
(5)P-T图像上的等容线
①P-T图中的等容线是一条延长线通过原点的倾斜直线。
②斜率K==C(恒量)与气体体积有关.体积越大,斜率越小。如图所示,4条等容线的关系为V1>V2>V3>V4.
3、盖·吕萨克定律
(1)内容:一定质量的气体,在压强保持不变时,体积和热力学温度成正比。
(2)公式:设一定质量的某种气体,由体积V1、温度T1的状态,保持压强不变,变化到体积V2、温度T2的另一种状态,则有 = 或者 =。
(3)适用条件
①气体的质量一定
②气体的压强不变
③压强不太大,温度不太低
(4)V-T图像上的等压线
①V-T图像中的等压线是一条延长线通过原点的倾斜直线。
②斜率K==C(恒量)与气体压强有关,压强越大,斜率越小。如图所示
P1>P2>P3>P4.
[例题]见课本P 22例题。
说明:(1)温度要采用热力学温标。
(2)找准气体初、末状态对应的状态参量。
(3)选用合适的公式,解决问题。
(三)课堂总结
请学生总结本节课的内容。
(四)课后作业
课本P23“问题与练习”第1题书面作业,第2题课后思考。