课堂新坐标2016_2017学年高中物理第8章气体2气体的等容变化和等压变化课件
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高中物理第八章气体2气体的等容变化和等压变化课件新人教版选修3_3
(1)塞子打开前的最大压强． (2)27 ℃时剩余空气的压强．
答案：(1)1.33×105 Pa (2)0.75×105 Pa
解析：塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化．塞子打开后， 瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用 查理定律求解．
(1)塞子打开前：选瓶中气体为研究对象， 初态：p1＝1.0×105 Pa，T1＝273＋27＝300(K) 末态：p2＝？，T2＝273＋127＝400(K) 由查理定律可得：
解析：首先，因为 bc 的延长线通过原点，所以 bc 是等容线，即气 体体积在 bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积 增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接 aO 交 cd 于 e，则 ae 是等容线，即 Va＝Ve，因为 Vd<Ve，所以 Vd<Va，所 以 da 过程中体积不是保持不变，D 错误．
答案：310h
解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析活塞可 知，气体发生等压变化．由盖—吕萨克定律知：
VT11＝VT22＝ΔΔVT，V1＝Sh，ΔV＝SΔh T1＝300 K，解得 Δh＝Th1ΔT＝310h.
6．容积为 2 L 的烧瓶，在压强为 1.0×105 Pa 时，用塞子塞住，此 时温度 27 ℃，当把它加热到 127 ℃时，塞子被打开了，稍过一会儿， 重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到 27 ℃，求：
p2＝TT21×p1＝430000×1.0×105 Pa≈1.33×105 Pa.
(2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象． 初态：p1′＝1.0×105 Pa，T1′＝400 K 末态：p2′＝？，T2′＝300 K 由查理定律得：p2′＝TT21′ ′×p1′＝340000×1.0×105 Pa ＝0.75×105 Pa.
答案：(1)1.33×105 Pa (2)0.75×105 Pa
解析：塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化．塞子打开后， 瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用 查理定律求解．
(1)塞子打开前：选瓶中气体为研究对象， 初态：p1＝1.0×105 Pa，T1＝273＋27＝300(K) 末态：p2＝？，T2＝273＋127＝400(K) 由查理定律可得：
解析：首先，因为 bc 的延长线通过原点，所以 bc 是等容线，即气 体体积在 bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积 增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接 aO 交 cd 于 e，则 ae 是等容线，即 Va＝Ve，因为 Vd<Ve，所以 Vd<Va，所 以 da 过程中体积不是保持不变，D 错误．
答案：310h
解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析活塞可 知，气体发生等压变化．由盖—吕萨克定律知：
VT11＝VT22＝ΔΔVT，V1＝Sh，ΔV＝SΔh T1＝300 K，解得 Δh＝Th1ΔT＝310h.
6．容积为 2 L 的烧瓶，在压强为 1.0×105 Pa 时，用塞子塞住，此 时温度 27 ℃，当把它加热到 127 ℃时，塞子被打开了，稍过一会儿， 重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到 27 ℃，求：
p2＝TT21×p1＝430000×1.0×105 Pa≈1.33×105 Pa.
(2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象． 初态：p1′＝1.0×105 Pa，T1′＝400 K 末态：p2′＝？，T2′＝300 K 由查理定律得：p2′＝TT21′ ′×p1′＝340000×1.0×105 Pa ＝0.75×105 Pa.
高中物理新课标版8.2《气体的等容变化和等压变化》课件
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-3
8.2《气体的等容变化 和等压变化》
复习回顾
一、玻意耳定律 1、内容:
一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压
强p与体积V成反比。
2、公式：
pV=常数
3.条件:
或p1V1=p2V2
一定质量气体且温度不变
4、适用范围： 温度不太低，压强不太大
二.等温变化图象
压强有关．
注意： V正比于T而不正比于t，但 Vt
（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高 （或降低）相同的温度，增加（或减小）的体 积是相同的． （5）解题时前后两状态的体积单位要统一．
4．等压线
（1）等压线：一定质量的某种气体在等
压变化过程中，体积V与热力学温度T的 正比关系在V－T直角坐标系中的图象叫
一、气体的等容变化
1．等容过程：气体在体积不变的情况
下发生的状态变化过程叫做等容过
程． 2．查理定律：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（ p T ） ．
可写成
p1 p2 T1 T2
或
p C T
或一定质量的气体，在体积不变的情况下，温 度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少） 的压强等于它0℃时压强的1/273．
做等压线．
（2）一定质量气体的等压线的V－T图象，
其延长线经过坐标原点，斜率反映压强 大小，如图所示．
5．等压线的物理意义
（１）图线上每一个点表示气体一个确 定的状态，同一条等压线上各状态的压 强相同．
（２）不同压强下的等压线，斜率越大， 压强越小（同一温度下，体积大的压强
小）如图所示ｐ2<ｐ1 ．
随堂练习
《高中物理》
选修3-3
8.2《气体的等容变化 和等压变化》
复习回顾
一、玻意耳定律 1、内容:
一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压
强p与体积V成反比。
2、公式：
pV=常数
3.条件:
或p1V1=p2V2
一定质量气体且温度不变
4、适用范围： 温度不太低，压强不太大
二.等温变化图象
压强有关．
注意： V正比于T而不正比于t，但 Vt
（4）一定质量的气体发生等压变化时，升高 （或降低）相同的温度，增加（或减小）的体 积是相同的． （5）解题时前后两状态的体积单位要统一．
4．等压线
（1）等压线：一定质量的某种气体在等
压变化过程中，体积V与热力学温度T的 正比关系在V－T直角坐标系中的图象叫
一、气体的等容变化
1．等容过程：气体在体积不变的情况
下发生的状态变化过程叫做等容过
程． 2．查理定律：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（ p T ） ．
可写成
p1 p2 T1 T2
或
p C T
或一定质量的气体，在体积不变的情况下，温 度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少） 的压强等于它0℃时压强的1/273．
做等压线．
（2）一定质量气体的等压线的V－T图象，
其延长线经过坐标原点，斜率反映压强 大小，如图所示．
5．等压线的物理意义
（１）图线上每一个点表示气体一个确 定的状态，同一条等压线上各状态的压 强相同．
（２）不同压强下的等压线，斜率越大， 压强越小（同一温度下，体积大的压强
小）如图所示ｐ2<ｐ1 ．
随堂练习
第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化
注意
利用查理定律解题的一般步骤： (1)确定研究对象,即被封闭的气体。 (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定 律成立条件,即是否是质量和体积保持不变。 (3)确定初、末两个状态的温度、压强。 (4)按查理定律公式方程求解,并对结果进行讨 论。
课堂练习
【例题1】一定质量的气体,在体积不变时,温 度由50℃加热到100℃(取T=t+273K),气体的压强变 化情况是( B ) A.气体压强是原来的2倍 B.气体压强比原来增加了50/323 C.气体压强是原来的3倍 D.气体压强比原来增加了50/273
V
V0
做一做
试写出摄氏温标下盖—吕萨克定律的数学表 达式。在摄氏温标下应该怎样表述盖—吕萨克定 律? 根据盖—吕萨克定律： V/T=C(常量)或V1/T1 =V2/T2 运用等比定理可得： V1=V0+tV0/(273. 15℃)
新课展开
在摄氏温标下盖—吕萨克定律应该表述为:一 定质量的气体,在压强不变时,温度每升高(或降 低)1℃,增加(或减小)的体积等于它在0℃时体积的 1/273.15。 表达式：V-V0=tV0/273K 盖—吕萨克定律的两种描述是等价的,可以根 据一个关系式推导出另一个关系式： V-V0=tV0/273K⇒V=(273K+t)V0/273K 由此可得：V0/273K=V/(273K+t),即V0/T0 =V/T
注意
利用盖—吕萨克定律解题的一般步骤： (1)确定研究对象,即被封闭的气体。 (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定 律成立条件,即是否是质量和压强保持不变。 (3)确定初、末两个状态的温度、体积。 (4)按盖—吕萨克定律公式方程求解,并对结果 进行讨论。
课堂练习
【例题2】一定质量的某种气体自状态A经状 态C变化到状态B,这一过程在V- T图上表示如图所 示,则( BC ) A.在状态A时,气体的压强最大 B.在状态B时,气体的压强最大 C.在过程AC中,气体的压强不断变大 D.在过程CB中,气体的压强不断变小
高中物理 第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化课件 新人教版选修3-3
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强为 p0＝8.4×104Pa＋6×104Pa＝1.44×105Pa，
大于山脚下的大气压强(即常温下的大气压强)，这显然是 不可能的，所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。
(2)当时外界的大气压强为 p0＝p2－6.0×104Pa＝2.4×104Pa。
答案：2381
解析：设房间体积为 V0，选晚上房间内的空气为研究对象， 在 37℃时体积变为 V1，根据盖·吕萨克定律得
VT11＝VT20 273V＋1 37＝273V＋0 7 V1＝3218V0 故中午房间内空气质量 m 与晚上房间内空气质量 m0 之比： mm0＝ρρVV01＝2381。
图象的应用
计算过程。
解析：(1)由图甲可以看出，A 与 B 的连线的延长线过原点 O，所以从 A 到 B 是一个等压变化，即 pA＝pB。
根据盖·吕萨克定律可得 VA/TA＝VB/TB， 所以 TA＝VVATBB＝0.4× 0.6300K＝200K。
(2)由图甲可以看出，从 B 到 C 是一个等容变化，根据查 理定律得 pB/TB＝pC/TC。
越小，如图 p2<p1
• 特别提醒：
• (1)在图象的原点附近要用虚线表示，因为此处实际 不存在，但还要表示出图线过原点。
• (2)如果坐标上有数字则坐标轴上一定要标上单位， 没有数字的坐标轴可以不标单位。
• 如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V －T图象，由图象可知( )
• A．pA>pB B．pC<pB • C．VA<VB D．TA<TB
• (1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向 内爆裂？
• (2)当时外界的大气压强为多少？
2016_2017学年高中物理第八章气体2气体的等容变化和等压变化课件
1 2
(3)条件:气体质量一定,体积不变。
一
二
打足气的自行车在烈日下暴晒,常常会爆胎,原因是什么?
提示:该过程可认为气体体积不变,车胎内气体因温度升高而压 强增大。
一
二
3化过程中,气体的压强 p 与热力 学温度 T 的图线是过原点的倾斜直线,如图所示。 (2)p-t 图象 一定质量的某种气体,在等容变化过程中,气体的压强 p 与摄氏 温度 t 的图线是一条延长线通过横轴上-273.15 ℃的点的倾斜直线, 如图所示,图象在纵轴的截距 p0 是气体在 0 ℃时的压强。
题后反思判断液柱的移动方向往往采用假设法,假设液柱不动,然 后由查理定律的分比式比较压强的变化,从而判断出液柱的移动方 向。 触类旁通在例2中,若把U形玻璃管全部放入冰水混合物中(0 ℃),高 度差Δh如何变化? 答案:减小
类型一
类型二
类型三
图象的应用
【例 3】
一定质量的某种气体自状态 A 经状态 C 变化到状态 B,这一过 程在 V-T 图上表示如图所示,则( ) A.在过程 AC 中,气体的压强不断变大 B.在过程 CB 中,气体的压强不断变小 C.在状态 A 时,气体的压强最大 D.在状态 B 时,气体的压强最大 点拨:在 V-T 图象中,比较两个状态的压强大小,可以用这两个状 态到原点连线的斜率大小判断。
Δ������ ������。 ������
二、对盖—吕萨克定律的理解
1.盖—吕萨克定律的两种表述 (1)热力学温标下的表述: 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,即 V∝T,其表达式为
������1 ������1
=
������2 。 ������2
(2)摄氏温标下的表述: 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,温度每升高(或降 低)1 ℃,增加(或减小)的体积是 0 ℃时的体积 V0的 273 , 表达式为������ − ������0 = 273K ������0, ������为温度������时的体积。 导出另一个关系式:V-V0= 由此可得
(3)条件:气体质量一定,体积不变。
一
二
打足气的自行车在烈日下暴晒,常常会爆胎,原因是什么?
提示:该过程可认为气体体积不变,车胎内气体因温度升高而压 强增大。
一
二
3化过程中,气体的压强 p 与热力 学温度 T 的图线是过原点的倾斜直线,如图所示。 (2)p-t 图象 一定质量的某种气体,在等容变化过程中,气体的压强 p 与摄氏 温度 t 的图线是一条延长线通过横轴上-273.15 ℃的点的倾斜直线, 如图所示,图象在纵轴的截距 p0 是气体在 0 ℃时的压强。
题后反思判断液柱的移动方向往往采用假设法,假设液柱不动,然 后由查理定律的分比式比较压强的变化,从而判断出液柱的移动方 向。 触类旁通在例2中,若把U形玻璃管全部放入冰水混合物中(0 ℃),高 度差Δh如何变化? 答案:减小
类型一
类型二
类型三
图象的应用
【例 3】
一定质量的某种气体自状态 A 经状态 C 变化到状态 B,这一过 程在 V-T 图上表示如图所示,则( ) A.在过程 AC 中,气体的压强不断变大 B.在过程 CB 中,气体的压强不断变小 C.在状态 A 时,气体的压强最大 D.在状态 B 时,气体的压强最大 点拨:在 V-T 图象中,比较两个状态的压强大小,可以用这两个状 态到原点连线的斜率大小判断。
Δ������ ������。 ������
二、对盖—吕萨克定律的理解
1.盖—吕萨克定律的两种表述 (1)热力学温标下的表述: 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,即 V∝T,其表达式为
������1 ������1
=
������2 。 ������2
(2)摄氏温标下的表述: 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,温度每升高(或降 低)1 ℃,增加(或减小)的体积是 0 ℃时的体积 V0的 273 , 表达式为������ − ������0 = 273K ������0, ������为温度������时的体积。 导出另一个关系式:V-V0= 由此可得
2016-2017高中物理3-3学案8.2气体的等容变化和等压变化含解析
［目标定位] 1.了解一定质量的某种气体的等容变化与等压变化。
2。
知道查理定律与盖—吕萨克定律的表达式及适用条件。
3.理解p－T图象与V－T图象的物理意义.4.会运用气体变化规律解决实际问题．一、气体的等容变化1．等容变化:一定质量的某种气体在体积不变时压强随温度的变化规律．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）表达式:错误!＝错误!＝C(C是比例常数）推论式：错误!＝错误!。
（3)图象：如图1所示:图1①p－T图中的等容线是一条过原点的倾斜直线．②p－t图上等容线不过原点，但反向延长交t轴于－273.15_℃.③无论p－T图象还是p－t图象，其斜率都能判断气体体积的大小，斜率越大，体积越小．深度思考(1)查理定律在什么条件下成立？（2)查理定律的数学表达式pT＝C，其中C是一常量，C是不是一个与气体的质量、压强、温度、体积均无关的恒量?答案(1）气体的质量不变，体积不变．(2)不是，C随气体质量、体积的变化而变化．例1 气体温度计结构如图2所示．玻璃测温泡A内充有气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1＝14 cm，后将A放入待测恒温槽中,上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44 cm.求恒温槽的温度（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76 cmHg)．图2答案364 K(或91 ℃）解析设恒温槽的温度为T2，由题意知T1＝273 KA内气体发生等容变化，根据查理定律得错误!＝错误!①p1＝p0＋p h1②p2＝p0＋p h2③联立①②③式，代入数据得T2＝364 K(或91 ℃)．明确研究对象，找准初、末状态，正确确定初、末状态的压强和温度，是运用查理定律的关键。
二、气体的等压变化1．等压变化:一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V随热力学温度T的变化规律．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)表达式：错误!＝错误!＝C(C是比例常数）推论式：错误!＝错误!。
高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化课件新人教版选修3_3
3.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,不是简单的正比例关系。但是,如果把图甲中的直线 AB 延长至与横轴相交,把交点当作坐标原点,建立新的坐标系(如图乙 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 原点的意义为气体压强为 0 时,其温度为 0 K。可以证明,新坐标原 点对应的温度就是 0 K。
预习交流 我国民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,即用一个小罐,将纸燃 烧后放入罐内,然后迅速将火罐开口端紧压在人体的皮肤上,待火罐 冷却后,火罐就被紧紧地“吸”在皮肤上。你知道其中的道理吗?
答案:火罐内的气体体积一定,冷却后气体的温度降低,压强减 小,故在大气压力作用下被“吸”在皮肤上。
二、盖—吕萨克定律
思路点拨:分别对初、末状态下的活塞受力分析,由平衡条件求 得气体的压强,由等容变化规律求得气体的末态温度。
解析:汽缸直立前,对活0S=p1S,气体的压强为
p1=p0+������������co���s��� 30°=1.0×105
8×10×
Pa+ 0.002
条通过坐标原点的倾斜的直线。对于一定质量的气体,不同等压线
的斜率不同。斜率越小,压强越大,如图所示,p2>p1。
一、 查理定律的理解
知识精要
1.查理定律的理解
(1)虽然由实验事实知道,气体体积一定时,各种气体的压强与温
度之间都有线性关系,但只有当温度采用热力学温度时,该线性关系
才是过原点的直线,因此气体压强与热力学温度成正比。
1.等压变化:一定质量的气体在压强不变时,体积随温度的变化
叫作等压变化。
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
高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化课件新人教版选修3_3
答案 气体温度不可能等于0 K，只能无限 接近于0 K，当温度太低时，气体实验定律不再 成立。
炎热的夏天，给汽车轮胎充气时，一般都 不会充得太足(如图8－2－3所示)；给自行车轮 胎打气时，也不能打得太足。这是什么原因呢？
图8－2－3
提示 轮胎体积一定，由查理定律知，气 体压强与热力学温度成正比，当轮胎打足气后， 温度升高车胎内压强增大，车胎易胀破。
第2节 气体的等容变化和等 压变化
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[学习目标]
1．知道等容变化，掌握查理定律及其应用， 理解p－T图像的意义。
2．知道等压变化，掌握盖-吕萨克定律及 其应用，理解V－T图像的意义。
3．会应用查理定律和盖-吕萨克定律处理 问题。
基础落实·新知探究
一、气体的等容变化 1．等容变化：_一__定__质__量__的某种气体在体积不变 时_压__强__随_温__度__的变化叫作等容变化。 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。
同温度达到稳定后，体积变化量为
Δ Δ Δ
VpFBABA，，、．则Δ对水V液银B面，柱压压向强力上变的移化动变了量化一为量段Δ为距pΔA离、FA、图8－2－11
B．ΔVA＜ΔVB C．ΔpA＞ΔpB D．ΔFA＝ΔFB
【解析】 首先假设水银柱不动，则 A、B 两部分 气体发生等容变化，由查理定律的分比形式Δp＝ΔTTp， 对气体 A：ΔpA＝ΔTATpAA；对气体 B：ΔpB＝ΔTBTpBB， 又初始状态满足 pA＝pB＋h，可见使ΔTA＝ΔTB 时，Δ pA＞ΔpB，因此ΔFA＞ΔFB，水银柱将向上移动，选项 A、C 正确，选项 D 错误；由于气体的总体积不变，因 此ΔVA＝ΔVB，选项 B 错误。
炎热的夏天，给汽车轮胎充气时，一般都 不会充得太足(如图8－2－3所示)；给自行车轮 胎打气时，也不能打得太足。这是什么原因呢？
图8－2－3
提示 轮胎体积一定，由查理定律知，气 体压强与热力学温度成正比，当轮胎打足气后， 温度升高车胎内压强增大，车胎易胀破。
第2节 气体的等容变化和等 压变化
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
[学习目标]
1．知道等容变化，掌握查理定律及其应用， 理解p－T图像的意义。
2．知道等压变化，掌握盖-吕萨克定律及 其应用，理解V－T图像的意义。
3．会应用查理定律和盖-吕萨克定律处理 问题。
基础落实·新知探究
一、气体的等容变化 1．等容变化：_一__定__质__量__的某种气体在体积不变 时_压__强__随_温__度__的变化叫作等容变化。 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。
同温度达到稳定后，体积变化量为
Δ Δ Δ
VpFBABA，，、．则Δ对水V液银B面，柱压压向强力上变的移化动变了量化一为量段Δ为距pΔA离、FA、图8－2－11
B．ΔVA＜ΔVB C．ΔpA＞ΔpB D．ΔFA＝ΔFB
【解析】 首先假设水银柱不动，则 A、B 两部分 气体发生等容变化，由查理定律的分比形式Δp＝ΔTTp， 对气体 A：ΔpA＝ΔTATpAA；对气体 B：ΔpB＝ΔTBTpBB， 又初始状态满足 pA＝pB＋h，可见使ΔTA＝ΔTB 时，Δ pA＞ΔpB，因此ΔFA＞ΔFB，水银柱将向上移动，选项 A、C 正确，选项 D 错误；由于气体的总体积不变，因 此ΔVA＝ΔVB，选项 B 错误。
高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化讲义含解析新人教版选修3_3
第2节气体的等容变化和等压变化1.查理定律：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，即p T＝C 。
2．盖－吕萨克定律：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，即V T＝C 。
3．玻意耳定律、查理定律、盖－吕萨克定律的适用条件均为一定质量的某种气体。
一、气体的等容变化 1．等容变化一定质量的某种气体，在体积不变时，压强随温度的变化。
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)表达式：p T ＝C 或p 1T 1＝p 2T 2。
(3)适用条件：①气体的质量不变；②气体的体积不变。
3．等容线一定质量的气体，在体积不变时，其p T 图像是一条过原点的直线，这条直线叫做等容线。
二、气体的等压变化 1．等压变化一定质量的某种气体，在压强不变时，体积随温度的变化。
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，体积V 与热力学温度T 成正比。
(2)表达式：V ＝CT 或V T ＝C 或V 1T 1＝V 2T 2。
(3)适用条件：①气体的质量不变；②气体的压强不变。
3．等压线一定质量的气体，在压强不变时，其V T 图像是一条过原点的直线，这条直线叫做等压线。
1．自主思考——判一判(1)气体的温度升高，气体体积一定增大。
(×)(2)一定质量的气体，在压强不变时体积与温度成正比。
(×)(3)一定质量的某种气体，在压强不变时，其V T 图像是过原点的直线。
(√) (4)一定质量的气体在体积不变的情况下，气体的压强与摄氏温度成正比。
(×) (5)pV ＝C 、p T ＝C 、V T＝C ，三个公式中的常数C 是同一个值。
(×) 2．合作探究——议一议(1)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。
2024-2025学年高中物理第8章气体2气体的等容变化和等压变化教案2新人教版选修3-3
- 波义耳-马略特定律：一定量的气体，在恒定温度下，压强与体积的乘积保持不变。
- 查理定律：一定量的气体，在恒定体积下，压强与温度的乘积保持不变。
2. 等压变化：
- 定义：在恒定压强下，当气体的体积与温度发生变化时，压强不会发生变化。
- 盖·吕萨克定律：一定量的气体，在恒定压强下，体积与温度的乘积保持不变。
3. 行为习惯：
学生在学习过程中，有的可能对理论知识的学习较为重视，而忽视了实验操作的重要性；有的学生在实验过程中可能过于依赖仪器和设备，缺乏对实验原理和操作步骤的深入理解。这些行为习惯对课程学习产生了一定的影响，需要教师在教学过程中进行针对性的引导和纠正。
4. 对课程学习的影响：
针对学生层次、知识能力素质方面的差异，教师需要制定针对性的教学策略，既要保证知识内容的系统性和连贯性，又要关注学生的个体差异。在教学过程中，教师需要注重理论与实验的相结合，引导学生深入理解气体物理学的基本原理，提高他们的实验操作能力和数据分析能力。同时，教师还需关注学生的学习态度和行为习惯，培养他们积极探究、勇于验证的科学精神。
解题步骤：
（1）根据波义耳-马略特定律，压强与体积的乘积是一个常数。设初始压强为P1，初始体积为V1，变化后的压强为P2，变化后的体积为V2。
（2）根据波义耳-马略特定律，有 P1 * V1 = P2 * V2。
（3）要求变化后的压强P2，可以将上述等式变形为 P2 = P1 * V1 / V2。
2. 等压变化问题：
学生预习：
发放预习材料，引导学生提前了解气体等容变化和等压变化的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。
设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习气体等容变化和等压变化内容做好准备。
教师备课：
深入研究教材，明确气体等容变化和等压变化教学目标和重难点。
- 查理定律：一定量的气体，在恒定体积下，压强与温度的乘积保持不变。
2. 等压变化：
- 定义：在恒定压强下，当气体的体积与温度发生变化时，压强不会发生变化。
- 盖·吕萨克定律：一定量的气体，在恒定压强下，体积与温度的乘积保持不变。
3. 行为习惯：
学生在学习过程中，有的可能对理论知识的学习较为重视，而忽视了实验操作的重要性；有的学生在实验过程中可能过于依赖仪器和设备，缺乏对实验原理和操作步骤的深入理解。这些行为习惯对课程学习产生了一定的影响，需要教师在教学过程中进行针对性的引导和纠正。
4. 对课程学习的影响：
针对学生层次、知识能力素质方面的差异，教师需要制定针对性的教学策略，既要保证知识内容的系统性和连贯性，又要关注学生的个体差异。在教学过程中，教师需要注重理论与实验的相结合，引导学生深入理解气体物理学的基本原理，提高他们的实验操作能力和数据分析能力。同时，教师还需关注学生的学习态度和行为习惯，培养他们积极探究、勇于验证的科学精神。
解题步骤：
（1）根据波义耳-马略特定律，压强与体积的乘积是一个常数。设初始压强为P1，初始体积为V1，变化后的压强为P2，变化后的体积为V2。
（2）根据波义耳-马略特定律，有 P1 * V1 = P2 * V2。
（3）要求变化后的压强P2，可以将上述等式变形为 P2 = P1 * V1 / V2。
2. 等压变化问题：
学生预习：
发放预习材料，引导学生提前了解气体等容变化和等压变化的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。
设计预习问题，激发学生思考，为课堂学习气体等容变化和等压变化内容做好准备。
教师备课：
深入研究教材，明确气体等容变化和等压变化教学目标和重难点。
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[核心点击] 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 V1 V1＋ΔV V1 ΔV 由 ＝ 得 ＝ ， T1 T1＋ΔT T1 ΔT ΔT ΔV 所以 ΔV＝ T V1，ΔT＝ V T1， 1 1
3．等压线 (1)VT 图象 ①意义：反映了一定质量的气体在等压变化中体积与热力学温度 T 成正比． ②图象：过原点的直线． ③特点：斜率越大，压强越小．
图 823
[再判断] 1．一定质量的气体，若体积变大，则温度一定升高. (×) 2．一定质量的某种气体，在压强不变时，其 VT 图象是过原点的直线．(√) p V 3．pV＝C，T＝C，T＝C，三个公式中的常数 C 是同一个数值．(×)
[后思考] 1．相传三国时期著名的军事家、政治家诸葛亮被司马懿 困于平阳，无法派兵出城求救．就在此关键时刻，诸葛亮发 明了一种可以升空的信号灯——孔明灯，并成功进行了信号 联络， 其后终于顺利脱险， 你知道孔明灯为什么能够升空吗？
知识脉络
气体的等容变化
[先填空] 1．等容变化
压强 随______ 温度 的变化． 一定质量的气体在体积不变时______
2．查理定律
p_ 与 (1)文字表述：一定质量的某种气体，在体积不变 __________的情况下，压强 ______ 热力学温度 T ____________ _成正比．
p2 T1 p1 T p1 T2 . CT 或 ＝____ 2 或 ＝_____ (2)公式表达：p＝______ T p
图824
【提示】 孔明灯是利用火焰的热量使容器内的气体等压膨胀，使部分气 体从孔明灯内溢出，进而使孔明灯内气体的质量减小，当大气对孔明灯的浮力 恰好等于孔明灯的重力时，即达到孔明灯升空的临界条件，若继续升温，孔明 灯就能升空了．
2．p T 图象和 VT 图象的斜率是否反映体积或压强的大小？ 【提示】 是．斜率越大，表示的体积或压强越小．
压强 不变． 质量 一定；气体______ (3)适用条件：气体______
(4)等压变化的图象：由 V＝CT 可知在 VT 坐标系中，等压线是一条通过坐 标原点的倾斜的直线．对于一定质量的气体，不同等压线的斜率不同．斜率越
> p1.(填“>”或“<”) 小，压强越大，如图 823 所示，p2____
1 2
(3)图象：从图 821 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，不是简单的正比例关系．但是，如果把图甲中的直线 AB 延长至与 横轴相交，把交点当作坐标原点，建立新的坐标系(如图 821 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气体压强为 0
知 识 点 1
2 气体的等容变化和等压变化
知 识 点 2
学 业 分 层 测 评
学习目标 1.知道什么是等容变化，理解查理定律的内容和公式．(重点) 2．掌握等容变化的 p T 图线、物理意义并会应用．(重点、难点) 3．知道什么是等压变化，理解盖吕萨克定律的内容和公式．(重点) 4．掌握等压变化的 VT 图线、物理意义并会应用．(重点、难点)
p1 T1 t1＋273 323 【解析】 由于气体做等容变化，所以p ＝T ＝ ＝373. 2 2 t2＋273
323 【答案】 373
4． 图 825 甲是一定质量的气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 V T图 象，已知气体在状态 A 时的压强是 1.5×105 Pa.
甲 图 825
(2)Vt 图象 ①意义：反映了一定质量的气体在等压变化中体积与摄氏温度 t 成线性关 系． ②图象：倾斜直线，延长线与 t 轴交点为－273.15 ℃. ③特点：连接图象中的某点与(－273.15 ℃，0)，连线的斜率越大，压强越 小．
3．在密封容器中装有某种气体，当温度从 50 ℃升高到 100 ℃时，气体的 p1 压强从 p1 变到 p2，则p 为__________． 2
【答案】 (1)压强不变 200 K (2)见解析
1 1．图象特点：p T 图象、VT 图象在原点附近都要画成虚线． V图象、p 2．利用盖—吕萨克定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象，即被封闭气体． (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件，即是否是质量和 压强保持不变． (3)分别找出初、末两状态的温度、体积． (4)根据盖—吕萨克定律列方程求解，并对结果进行讨论．
图822
时，管内水银面高度 x＝16 cm，此高度即为 27 ℃的刻度线，问 t＝0 ℃的刻度线 在何处？
【解析】 选玻璃泡 A 内的一定量的气体为研究对象，由于 B 管的体积可 略去不计，温度变化时，A 内气体经历的是一个等容过程． 玻璃泡 A 内气体的初始状态：T1＝300 K， p1＝(76－16) cmHg＝60 cmHg； 末态，即 t＝0 ℃的状态：T0＝273 K. T0 273 由查理定律得 p＝ p1＝ ×60 cmHg＝54.6 cmHg. T1 300 所以 t＝0 ℃时水银面的高度，即刻度线的位置是 x0＝(76－54.6) cm＝21.4 cm.
乙
(1)说出 A→B 过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中 TA 的值． (2)请在图 825 乙所示坐标系中， 作出由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 p T 图象，并在图象相应位置上标出字母 A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐 标值，请写出计算过程．
【解析】 (1)由图象可知 A→B 为等压过程，根据盖 VA VB VA 0.4 —吕萨克定律可得 ＝ ，所以 TA＝ TB＝ ×300 K T A TB VB 0.6 ＝200 K. pB pC TC 400 4 (2)根据查理定律得 ＝ ，pC＝ pB＝ pB＝ pB＝ TB TC TB 300 3 4 4 pA＝ ×1.5×105Pa＝2.0×105Pa. 3 3 则可画出由状态 A→B→C 的 pT 图象如图所示．
0K 时，其温度为 0 K．可以证明，新坐标原点对应的温度就是________.
甲 图 821
乙
体积 不变． (4)适用条件：气体的质量 ______一定，气体的______
[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．等容变化的 pT 图线是一条过坐标原点的直线．(√) 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 1 .(×) 273.15
[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．
(2)pt 图象 ①意义：反映了一定质量的气体在等容变化中，压强 p 与摄氏温度 t 的线性 关系． ②图象：倾斜直线，延长线与 t 轴交点为－273.15 ℃. ③特点：连接图象中的某点与(－273.15 ℃，0)连线的斜率越大，体积越小．
1．下列描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线不正确的是(
)
【解析】 等容变化的过程的 p t 图象在 t 轴上的交点坐标是(－273 ℃， 0)， D 正确；p T 图象是过原点的直线，E 正确．
【答案】 ABC
2.有人设计了一种测温装置，其结构如图 822 所示，玻璃 泡 A 内封有一定量气体，与 A 相连的 B 管插在水槽中，管内水 银面的高度 x 即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由 B 管上的刻度直接读出．设 B 管的体积与 A 玻璃泡的体积相比可 忽略不计．在 1 标准大气压下对 B 管进行温度刻度(1 标准大气 压相当于 76 cmHg 的压强， 等于 101 kPa)． 已知当温度 t1＝27 ℃
【答案】 21.4 cm
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
利用查理定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象，即被封闭的气体． (2)分析被研究气体在状态变化时是否符合定律成立条件，即是否是质量和 体积保持不变． (3)确定初、末两个状态的温度、压强． (4)按查理定律公式列式求解，并对结果进行讨论．
气体的等压变化
[先填空] 1．等压变化 质量一定的气体，在压强不变 __________的条件下，体积随温度的变化． 2．盖—吕萨克定律 (1)文字表述：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． V1 V2 V1 T1 CT (2)公式表达：V＝______或 ＝ 或 ＝ . T1 T2 V2 T2
[核心点击] 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，压强较大时，气体会液化， 定律不再适用． 2．公式变式 p1 p1＋Δp p1 Δp ΔT Δp 由T ＝ 得T ＝ΔT或 Δp＝ T p1，ΔT＝ p T1. T ＋ Δ T 1 1 1 1 1
3．等容线 (1)p T 图象 ①意义：反映了一定质量的气体在等容变化中，压强 p 与热力学温度 T 成 正比． ②图象：过原点的直线． ③特点：斜率越大，体积越小