第三章第2節(jié) 氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋

二、氣體實驗定律的圖像表示及微觀解釋教目1.會用圖像描述氣體實驗定律在－V－和V－T三種圖中描繪三種等值變化過程。2．經(jīng)歷“討論交流”過程，探圖像中所隱含的物理意義。培養(yǎng)學(xué)生積極參與，樂于合作、溝通，勇于發(fā)表自己見解的精神。3．能對氣體實驗定律做微觀解。重難重點：運用圖像分析氣體狀態(tài)變化過程難點：氣體實驗定律的微觀解釋設(shè)思上節(jié)課通過實驗得出了氣體實驗定律利用數(shù)學(xué)工具――圖像進一步研究氣體實驗定律使得氣體狀態(tài)變化過程的究更為直觀關(guān)參量的變化特征一目了然并通過相關(guān)習(xí)題的練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識表達物理規(guī)律的能力學(xué)生運用分子動理論和統(tǒng)計方法對氣體實驗定律逐個進行解釋要繞壓強的微觀意義進行解釋助生建立起宏觀現(xiàn)象的微觀圖景，使學(xué)生對熱學(xué)知識有系統(tǒng)的認識。教資《體實驗定律的圖像表示及微觀解釋》多媒體課件教設(shè)【課堂引入】問題氣體實驗定律除用十分簡的公式表示可用什么數(shù)學(xué)工具更加直觀地表示呢？【課堂學(xué)習(xí)】學(xué)活一氣實定的象示問題：氣體實驗定律的圖像一般有三種－V圖pT圖－圖，等溫變化、等容變化和等壓變化分別在這三種圖像中如何表示？（先由學(xué)生根據(jù)數(shù)學(xué)知識作出反映玻意耳定律、查理定律和蓋·呂薩克定律的圖像）觀察思考：反映等容變化和等壓化的圖線有什么特點？其下部為什么要用虛線表示？討論交流1：一定質(zhì)量的某種氣體在T、、三個度下發(fā)生等溫變化，相對應(yīng)的三條等溫線如圖所示，則T、、T的小關(guān)系如何？討論交流2：定質(zhì)量的某種氣體裝在容積分別為V、V、的個容器中，發(fā)生等容變化，相對應(yīng)的三條等容線如圖所示，則VVV的小關(guān)系如何？1

結(jié)論：坐標原點“的溫線所代表的溫度越高斜率越大的等容線所代表的體積越小理分析等壓線所代的壓強大小關(guān)系）問題2：溫變化、等容變化和等壓變化可以在其他兩種坐標中表示出來嗎？1、等溫線：2、等容線：3、等壓線：例：圖甲中的實線表示1mol的理想氣體發(fā)生狀態(tài)變化時的p圖，變化過程是由狀態(tài)出，經(jīng)過BD各態(tài)，最后又回到狀態(tài)，試將全部過程準確畫在圖乙所示的－圖中?！窘馕觥坑蓤D甲可知狀態(tài)的pV＝L，且氣體的量為1mol，這恰是標況下的參2

數(shù)，所以T＝273（也可由克拉珀龍方程求得圖乙確定A點A，體做等壓變化，因為V＝，所以T＝2T，圖乙中確定點。BBC氣體做等容變化，因為p＝2，以T＝2T，在圖乙中確定C。CBCD，氣體等溫變化，且＝，圖乙中確定D點DCD→，體做等容變化，全過程如圖所示。學(xué)活二從觀度釋體驗律問題1體實驗定律既能用公式表示能用圖像表示反了氣體宏觀物理之間的關(guān)系。怎樣從微觀分子分布與運動的角度來解釋氣體實驗定律呢？問題2：體壓強是由于氣體分子對容器壁的頻繁碰撞造成的微上看取決于氣體分子的密集程度和分子的平均動能這兩個方面氣的狀態(tài)參量發(fā)生變化時上個方面如何相互制約呢？1、對意耳定律的解釋：一定質(zhì)量的氣體做等溫變化時體分子的平均動能是一定的體體積越小分子的密集程度越大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)越多，故而壓強越大。2、對理定律的解釋：一定質(zhì)量的氣體做等容變化時體子的密集程度不變當(dāng)溫度升高時分子熱運動的平均動能增大運速率增方面使得分子撞擊到器壁上單位面積上的分子數(shù)增多，同時撞擊力也增大，從而使得氣體壓強增大。3、對·呂薩克定律的解釋：一定質(zhì)量的氣體當(dāng)溫度升高時體分子熱運動的平均動能增大會氣體對器壁的壓強增大要壓強保持不變須減小氣體分子的密集程度使單位時間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的分子數(shù)減少，這在宏觀上表現(xiàn)為氣體體積增大。【課堂小結(jié)】問題1：體實驗定律的圖像一般有幾種？問題2：溫線、等容線、等壓線分別有什么特點？問題3：何從圖像中認識狀態(tài)參量的變化？問題4：何從微觀角度解釋氣體實驗定律？3

【板書設(shè)計】第四節(jié)氣體驗定律的圖像表及微觀解釋一、氣體實驗定律的圖像表示、等線：、等線：、等線：二、氣體實驗定律的微觀解釋1、對意耳定律的解釋2、對理定律的解釋3、對·呂薩克定律的解釋課反、為了將空氣裝入氣瓶內(nèi)，現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮，下列圖象能正確表示過中空氣的壓強體積V關(guān)系的是（）、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過一系列過程，如圖所示，下列說法中正確的(Aab過中，氣體體積增大，壓強小B→c程中，氣體壓強不變，體積增大C．ca過中，氣體壓強增大，體積變小D．→a過程中，氣體溫度升高，體積變

）、如圖所示圖上的abc表一定質(zhì)量某種氣體的狀態(tài)變化過程，這一過程在p-V圖的圖線正確的是（）、如圖所示，是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)到狀態(tài)C的V—T圖，由圖象可知（）APPABB＜PCBC．＞PAD．PPCB

VO

A

BC

T、某同學(xué)用同一個注射器做了兩次驗證玻意耳定律的實驗，操作完全正確，根據(jù)實數(shù)據(jù)卻在PV圖畫出了兩條不同的雙曲線如圖所示，造成這種情況的可能原因是（）4

3555335553A兩次實驗中空氣質(zhì)量不同B兩次實驗中溫度不同C．次實驗中保持空氣質(zhì)量、溫度相同，但所取的氣體壓強的數(shù)據(jù)不同D．次驗中保持空氣質(zhì)量、溫度相同，但所取的氣體體積的數(shù)據(jù)不同、一定質(zhì)量的氣體，在等溫條件下得出體積與強p的據(jù)如下表：V/m

0.500.400.250.20/×3.103.955.987.70⑴根據(jù)表格所給的數(shù)據(jù)在坐標紙上描點并畫出p-圖線可結(jié)論是。V⑵由所作圖線，求＝×10時該氣體體積是。⑶該圖線斜率大小和溫度的關(guān)系_______________________________________。參考答案：1、B2、3、4、5、AB6、⑴畫出圖線如圖所示，由圖看出，圖線為一過原點的直線，證明意耳定律是正確的，V即一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強與體積成反比。⑵由圖看出＝時得V＝0.17m。⑶由數(shù)學(xué)知識可知，圖像的斜率等于pV，根據(jù)氣態(tài)方程＝C可與T正比，則T有斜率越大值大，該氣體溫度越高。課測、在冬季，剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很，不易拔出來，主要原因是

()A軟木塞受潮膨脹B瓶口因溫度降低而收縮變小C．天氣溫升高，大氣壓強變小D．內(nèi)體因溫度降低而使壓強減小、一定質(zhì)量某種氣體，狀態(tài)變化過程如－中ABC圖所示，其中BC為一段雙線．若將這一狀態(tài)變化過程表示在pT圖或V－圖，其中正確的是（）p

p

p

0

0

T

0

5

T

0

T

0

TA

B

C

D

T5-335T5-335、一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、、cd四個過程，其中bc的長線通過原點，垂于ab且水平軸行，與平，則氣體體積在()Aab程中不斷增加B過中保持不變C．過程中不斷增加D．da過程中保持不變、如圖所示，是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B狀態(tài)C—圖，由圖象可知（）AV＝VAB

AB．V＝VBCC．V＜VBC

B

D．＞VA5、如圖所示，固定的導(dǎo)熱氣缸用活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸置于溫度不變的環(huán)境中?，F(xiàn)用力使活塞緩慢地向上移動，密閉氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。下列圖像pV分－表示該氣體的壓強、體積和內(nèi)能，E表該氣體子的平均動能表單位體積內(nèi)氣體的k分子數(shù)，、為雙曲線，b、c直線。能正確反映上述過程的是（）、內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱氣缸豎直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用