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1、精品教案可编辑3气体实验定律学 习 目 标知 识 脉 络1.知道气体的三个状态参量.2.掌握控制变量法探究气体实验定律(重点)3.掌握三个气体实验定律(重点)4.会用气体实验定律计算有关问题(重点、难点)气体的状态参量先填空 1研究气体的性质，用压强、体积、温度等物理量描述气体的状态描述气体状态的这几个物理量叫做气体的状态参量2气体的体积是指气体占有空间的大小，就是贮放气体的容器的容积在国际单位制中，体积的单位是立方米，符号是m3.常用单位间的换算关系：1 L 103 m3,1 mL 10 6m3.3温度是气体分子平均动能的标志，热力学温度，亦称绝对温度，用符号T表示，单位是开尔文，符号是K.
2、两种温度间的关系是Tt273.4气体的压强是大量气体分子对器壁撞击的宏观表现，用符号p表示在国际单位制中，单位是帕斯卡，符号是Pa.再判断 1气体体积就是所有气体分子体积的总和()2温度越高，所有的分子运动越快()精品教案可编辑3一个物体的温度由10 升高到 20，与它从 288 K 升高到 298 K 所升高的温度是相同的()后思考 摄氏温度的1 与热力学温度的1 K 大小相同吗？【提示】热力学温度与摄氏温度零点选择不同，但它们的分度方法，即每一度的大小是相同的1温度的含义：温度表示物体的冷热程度，这样的定义带有主观性，因为冷热是由人体的感觉器官比较得到的，往往是不准确的2温标(1)常见的温
3、标有摄氏温标、华氏温标、热力学温标(2)比较摄氏温标和热力学温标.摄氏温标热力学温标提出者摄尔修斯和施勒默尔英国物理学家开尔文零度的规定一个标准大气压下冰水混合物的温度 273.15 温度名称摄氏温度热力学温度温度符号tT单位名称摄氏度开尔文单位符号K关系Tt273.15，粗略表示：Tt2731(2016西安高二检测)关于热力学温度下列说法中正确的是()A33 240 KB温度变化1，也就是温度变化1 KC摄氏温度与热力学温度都可能取负值精品教案可编辑D温度由t升至 2t，对应的热力学温度升高了273 K tE136 比 136 K 温度高【解析】T273 t，由此可知：33 240 K，A
4、正确，同时B 正确；D 中初态热力学温度为273 t，末态为273 2t温度变化tK，故 D 错；对于摄氏温度可取负值的范围为 0 到273，因绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，故C 错；根据Tt273，可知136 137 K，E正确【答案】ABE2下列关于热力学温度的说法中，正确的是()A热力学温度的零值等于273.15 B热力学温度变化1 K 和摄氏温度变化1，变化量的大小是相等的C绝对零度是低温的极限，永远达不到D 1 就是 1 KE升高 1 就是升高 274.15 K【解析】根据热力学温标零值的规定可知A 正确；热力学温度变化1 K 和摄氏温度变化 1 的变化量大小是相等的，但
5、1 不是 1 K，B 正确，D、E错误；绝对零度是低温的极限，只能无限接近而永远不可能达到，C 正确【答案】ABC3如果物体的温度从27 升高到 127，用热力学温度表示，以下说法不正确的是()【导学号：74320029】A物体的温度升高了400 KB物体的温度升高了100 KC物体的温度升高到400 KD物体的温度升高到373 KE物体的温度升高到273 K【解析】由Tt273 知 27 时对应的热力学温度为300 K,127 时对应的热力精品教案可编辑学温度为 400 K，所以升高了100 K，B 和 C 正确，A、D、E错误【答案】ADE1热力学温度与摄氏温度的关系是Tt273.15，因
6、此对于同一温度来说，用不同的温标表示，数值不同，这是因为零值选取不同2在热力学温标与摄氏温标中，热力学温度升高(或降低)1 K，则摄氏温度也升高(或降低)1.玻意耳定律先填空 1等温变化：一定质量的气体，如果在状态变化时其温度保持不变，这种变化称为等温变化2玻意耳定律(1)内容：一定质量的某种气体，在温度保持不变的情况下，压强p和体积V成反比(2)公式：pV常量或p1V1p2V2.(3)适用条件气体质量不变、温度不变气体压强不太大、温度不太低再判断 1在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法()2玻意耳定律的成立条件是一定质量的气体，温度保持不变()3玻意耳定律的公式是p
7、1V1p2V2.()后思考 在探究气体等温变化规律的实验时，在改变封闭气体的体积时，为什么要缓慢进行？精品教案可编辑【提示】该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变1玻意耳定律p1V1p2V2是实验定律，只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立2玻意耳定律的数学表达式pVC中的常量C不是一个普适恒量，它与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该恒量C越大3应用玻意耳定律的思路和方法(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律成立的条件(2)确定始末状态及状态参量(
8、p1、V1、p2、V2)(3)根据玻意耳定律列方程p1V1p2V2，代入数值求解(注意各状态参量要统一单位)(4)注意分析题目中的隐含条件，必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程(5)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果要删去4一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有()A气体的体积B单位体积内的分子数C气体的压强D分子总数E气体分子的平均动能【解析】等温过程中，p、V发生相应变化，单位体积内的分子数也随之发生相应变化温度不变，分子的平均动能不变，故选A、B、C.【答案】ABC5.如图 2-3-1所示，一汽缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定
9、量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L.现让小车以一较小的水平恒定加精品教案可编辑速度向右运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d.已知大气压强为p0，不计汽缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变，求小车加速度的大小图 2-3-1【解析】选汽缸内被封闭的气体为研究对象小车静止时为状态1，系统处于平衡状态，气体的压强p1p0，气体的体积V1SL设小车加速度为a时为状态2，由牛顿第二定律得p2Sp0Sma气体的压强p2p0maS，气体的体积V2S(Ld)由玻意耳定律得p1V1p2V2联立各式得ap0SdmLd.【答案】p0SdmLd解题时的注
10、意事项(1)压强的确定方面：应用玻意耳定律解题时，确定气体的压强是解题的关键，无论是液柱、活塞、汽缸，还是封闭在液面下的气柱，都不要忘记大气压强产生的影响(2)统一单位方面：列方程时，由于等式两边是对应的，因此各物理量的单位可以不是国际单位，但等式两边必须统一例如，体积可以都用升，压强可以都用大气压精品教案可编辑查理定律先填空 1等容变化一定质量的气体，在体积不变时，压强和温度的关系2查理定律(1)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(2)公式：pT常量或p1T1p2T2或p1p2T1T2.(3)适用条件气体的质量一定，气体的体积不变气体压强不太大、温度不太
11、低再判断 1在质量和体积不变的情况下，气体的压强与摄氏温度成正比()2在体积不变的条件下，压强与热力学温度成正比()3气体在做等容变化时，温度升高1，增大的压强是原来压强的1273.15.()后思考 某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，你知道其中的原因吗？【提示】手表表壳可以看成一个密闭容器，出厂时封闭着一定质量的气体，登山过程中气体发生等容变化，因为高山山顶附近的温度低很多，压强比山脚处小很多，内外压力差超过表盘玻璃的承受限度，便会发生爆裂1查理定律的适用条件：压强不太大，温度不太低的情况当温度较低，压强
12、较大时，精品教案可编辑气体会液化，定律不再适用2公式变式由p1T1p1pT1T得p1T1pT或 pTT1p1，Tpp1T1.6一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是()【导学号：74320030】A温度每升高1，压强的增量是原来压强的1273B温度每升高1，压强的增量是0 时压强的1273C气体的压强和热力学温度成正比D气体的压强和摄氏温度成正比E压强的变化量与热力学温度的变化量成正比【解析】根据查理定律：pCT，知 C 正确；将T(273 t)K 代入得：pC(273t)，升高 1 时的压强为p1C(274 t)，所以 pCp273 tp0273，B 正确；由pTp
13、T可知 E 正确【答案】BCE7 用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸我们通常用的可乐易拉罐容积V335 mL.假设在室温(17 )下罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满 CO2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？【解析】本题为一定质量的气体发生等容变化，取CO2气体为研究对象初态：p11 atm，T1(273 17)K 290 K，末态：p21.2 atm，T2待求精品教案可编辑由查理定律p1p2T1T2得T2T1p2p1290 1.21K348 K.t(348 273)75.【答案】75 利用查理定
14、律解题的一般步骤(1)明确研究对象，并判断是否满足其适用条件(2)确定始末状态参量(p1、T1，p2、T2)(3)根据查理定律列方程求解(注意p1和p2、T1和T2统一单位)盖吕萨克定律先填空 1等压变化一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积和温度的关系2盖吕萨克定律(1)内容：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比(2)公式：VT常量或V1T1V2T2或V1V2T1T2.(3)适用条件气体质量一定，气体压强不变气体压强不太大、温度不太低再判断 1一定质量的气体，若压强保持不变，则体积与热力学温度成正比()精品教案可编辑2一定质量的气体，若压强和体积保持不变，温
15、度可能会发生变化()3一定质量的气体，若体积变大，则温度一定升高()后思考 一定质量的某种气体，温度降得足够低时其状态是否发生变化？等压变化是否还遵守盖吕萨克定律？【提示】当温度降得比较低时，气体就会变成液体，甚至变成固体，此时将不再遵守盖吕萨克定律1盖吕萨克定律的适用范围：压强不太大，温度不太低原因同查理定律2公式变式由V1T1V1VT1T得V1T1VT，所以 VTT1V1，TVV1T1.8对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则正确说法是()【导学号：74320031】A气体的摄氏温度升高到原来的两倍B气体的热力学温度升高到原来的两倍C温度每升高1 K 体积增加是原来的1
16、273D体积的变化量与温度的变化量成正比E气体的体积与热力学温度成正比【解析】由盖吕萨克定律可知A 错误，B 正确；温度每升高1 即1 K，体积增加是0 体积的1273，C 错误；由盖吕萨克定律的变形式VTVT可知 D 正确；答案BDE.【答案】BDE精品教案可编辑9如图 2-3-2所示，一圆柱形容器竖直放置，通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h.现通过电热丝给气体加热一段时间，结果活塞缓慢上升了h，已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦，求：图 2-3-2(1)气体的压强；(2)这段时间内气体的温度升高了多少？【解析】(1)以活塞为研究对象，受力分析得：pSp0Smg解得气体的压强为pp0mgS.(2)以被封闭气体为研究对象，气体经历等压变化，初状态：V1hST1273 t末状态：V2 2hST2273 t由盖吕萨克定律V1T1V2T2得：hS273 t2hS273 t解得：t 273 2tttt273 t.【答案】(1)p0mgS(2)273 t盖吕萨克定律解题的一般步骤精品教案可编辑(1)明确研究对象，并判断是否满足适用条件(2)确定始末状态参量(V1、T1，V2、T2)(3)根据盖吕萨克定律列方程求解(注意V1和V2，T1和T2统一单位)