2024年新教材高中物理第二章气体固体和液体第3节气体的等压变化和等容变化学案新人教版选择性必修第三册.docx
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第3节气体的等压变更和等容变更
课标解读
课标要求
素养要求
1.驾驭盖-吕萨克定律和查理定律的内容、表达式及适用条件。
2.会用气体变更规律解决实际问题。
3.理解p-T图像与V-T图像的物理意义。
4.了解志向气体的模型,并知道实际气体看成志向气体的条件。
5.驾驭志向气体状态方程的内容和表达式,并能应用方程解决实际问题。
6.能用分子动理论说明三个气体试验定律。
1.物理观念：知道气体的等压变更、等容变更、志向气体的概念，知道气体试验定律的微观说明。
2.科学思维：驾驭盖-吕萨克定律、查理定律的内容、公式及应用，理解志向气体的状态方程并能利用其解决实际问题。
3.科学探究：理解并会推导志向气体状态方程，养成推理论证严谨、细致的习惯，在说明气体试验定律中提高分析实力。
4.科学看法与责任：通过对定律的理解及应用，学会探究科学规律的方法，坚持实事求是的科学看法，培育学习科学的爱好。
自主学习·必备学问
见学用153页
教材研习
教材原句
要点一盖-吕萨克定律
肯定质量的某种气体，在压强不变的状况下，其体积V与热力学温度T成正比①。
要点二查理定律
肯定质量的某种气体，在体积不变的状况下，压强p与热力学温度T成正比②。
自主思索
①如图所示，用水银柱封闭了肯定量的气体，渐渐给封闭气体加热，能看到什么现象？封闭的气体发生的是什么变更？
答案：提示封闭气体在温度上升的过程中，封闭气体的压强始终等于p0+ρgh，所以气体发生的是等压
②盛有半杯热水的水杯，拧上杯盖放置一段时间后，杯盖很难打开，这是为什么？
答案：提示放置一段时间后，杯内的空气温度降低，杯内封闭气体的体积不变，依据“体积不变，压强与热力学温度成正比”可知压强减小，外界的大气压强大于杯内空气的压强，所以杯盖很难打开。
名师点睛
1.盖-吕萨克定律的理解
（1）公式：V=CT或V1
（2）适用条件：气体质量肯定，气体压强不变。
（3）等压变更的图像：p肯定时，在V-T图像中，等压线是一条延长线过坐标原点的直线，直线的斜率越大，压强越小，如图甲所示。在V-t图像中，等压线与t轴的交点总是-273.15℃，等压线是一条倾斜的直线，纵截距表示0℃时气体的体积，如图乙所示。
2.查理定律的理解
（1）公式：p=CT或p1
（2）适用条件：气体质量肯定，气体体积不变。
（3）等容变更的图像：V肯定时，在p-T图像中，等容线为一条延长线过坐标原点的直线，直线的斜率越小，体积越大，如图丙所示。在p-t图像中，等容线与t轴的交点是-273.15℃，等容线是一条倾斜的直线，纵截距表示气体在0℃时的压强，如图丁所示。
互动探究·关键实力
见学用153页
探究点一气体的等压变更
情境探究
1.图中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟汽缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离汽缸底的高度为10?cm，假如缸内空气温度缓慢降至0℃
（1）在变更过程中气体发生的是什么变更？
（2）此时活塞到缸底的距离是多大？
答案：提示（1）是等压变更。
（2）初状态V1=S×(10?cm)，T1=(273+100)K=373?K；末状态V2=lS
探究归纳
1.盖-吕萨克定律的推论
（1）公式推导：由V1T1=V1+ΔV
（2）意义：表示肯定质量的某种气体从初状态(V1、T1)起先发生等压变更，其体积的变更量
2.盖-吕萨克定律在摄氏温标下的表述
肯定质量的某种气体，在压强不变的状况下，温度每上升（或降低）1℃，增大（或减小）的体积等于它在0℃时体积的1273，数学表达式为Vt-
3.V-T图像和V-t图像
（1）V-T图像：肯定质量的某种气体，在压强不变的状况下，气体的体积V和热力学温度T的关系图线是过原点的倾斜直线，如图甲所示，且p1
（2）V-t图像：肯定质量的某种气体，在等压过程中，体积V与摄氏温度t是线性函数关系，不是简洁的正比例关系。如图乙所示，图像纵轴的截距V0是气体在0℃时的体积，等压线是一条延长线通过横轴上t=-273.15℃
探究应用
例（2024黑龙江大庆试验中学高三月考）如图所示，汽缸长L=1.0?m，固定在水平地面上，汽缸中有横截面积S=100?cm2的光滑活塞，活塞封闭了肯定质量的志向气体，大气压强p0=1.0×105
（1）假如温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸右端口，此时水平拉力F的大小；
（2）假如汽缸内气体温度缓慢上升，求活塞移至汽缸右端口时的气体温度。
答案：（1）200?N（2）
解析：（1）设活塞缓慢到达汽缸右端口时，被封气体压强为p1
由玻意耳定律p0lS=
把活塞缓慢拉至汽缸右端口处有时p1S=p
（2）设汽缸内气体温度缓慢上升，使活塞移至汽缸右端口时的气体温度为T2，
由盖-吕萨克定律得lST1=
解题感悟
利用