2018_19版高中物理第二章氣體3氣體實驗定律課件教科版.pptx

1、3氣體實驗定律,第二章氣體,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.知道什么是氣體的狀態(tài)參量. 2.掌握熱力學(xué)溫度的定義，知道什么是溫標(biāo)，理解攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的區(qū)別與聯(lián)系. 3.通過實驗探究，知道玻意耳定律、查理定律、蓋呂薩克定律的內(nèi)容和公式.,內(nèi)容索引,重點(diǎn)探究 啟迪思維 探究重點(diǎn),達(dá)標(biāo)檢測 檢測評價 達(dá)標(biāo)過關(guān),自主預(yù)習(xí) 預(yù)習(xí)新知 夯實基礎(chǔ),自主預(yù)習(xí),一、氣體的狀態(tài)參量,1.氣體的狀態(tài)參量 描述氣體狀態(tài)的物理量：一定質(zhì)量的氣體有三個狀態(tài)參量，分別是：_ 、 和壓強(qiáng). 2.氣體的體積和壓強(qiáng) (1)體積：氣體占有空間的大小，符號是V，單位：立方米(m3)、升(L)和毫升(mL). 1 L m3,1 mL m3.,體,

2、積,溫度,103,106,(2)壓強(qiáng)：大量氣體分子對器壁撞擊的宏觀表現(xiàn).符號是p，國際單位：帕斯卡(Pa). 1 Pa N/m2，常用單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)和毫米汞柱(mmHg). 3.溫度 (1)概念：表示物體 的物理量，是分子 的標(biāo)志.,1,冷熱程度,平均動能,(2)兩種溫標(biāo)： 攝氏溫標(biāo)：早期的攝氏溫標(biāo)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)為 ，水的沸點(diǎn)為 .用攝氏溫標(biāo)表示溫度叫攝氏溫度，符號是t. 熱力學(xué)溫度用T表示，單位是 ，簡稱開(K). (3)攝氏溫度t和熱力學(xué)溫度T間的關(guān)系：T .,0 ,100 ,開爾文,t273.15,二、玻意耳定律,1.內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在 保持不變的情況

3、下，壓強(qiáng)p與體積V成 . 2.表達(dá)式：pV . 3.適用條件：氣體的質(zhì)量一定，溫度不變.,溫度,反比,常量,三、查理定律,1.等容變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在 不變時，壓強(qiáng)隨溫度的變化叫做等容變化. 2.內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在 不變的情況下，壓強(qiáng)p與熱力學(xué)溫度T成 . 3.表達(dá)式： 常量. 4.適用條件：氣體的 和體積不變.,體積,體積,正比,質(zhì)量,四、蓋呂薩克定律,1.等壓變化：一定質(zhì)量的某種氣體，在 不變時，體積隨溫度的變化叫做等壓變化. 2.內(nèi)容：一定質(zhì)量的氣體，在 不變的情況下，體積V與熱力學(xué)溫度T成 . 3.表達(dá)式： 常量. 4.適用條件：氣體的 和 不變.,壓強(qiáng),壓強(qiáng),正比,質(zhì)量

4、,壓強(qiáng),1.判斷下列說法的正誤. (1)0 的溫度可以用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273 K.( ) (2)氣體做等容變化時，溫度從13 上升到52 ，則氣體的壓強(qiáng)升高為原來的4倍.( ) (3)對于一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變時，若溫度升高，則體積減小. ( ) (4)若體積增大到原來的兩倍，則攝氏溫度升高到原來的兩倍.( ),即學(xué)即用,答案,2.一定質(zhì)量的某種氣體發(fā)生等溫變化時，若體積增大了n倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼腳倍.,答案,重點(diǎn)探究,在力學(xué)中，為了確定物體運(yùn)動的狀態(tài)，我們使用了物體的位移和速度這兩個物理量.在熱學(xué)中如果我們要研究一箱氣體的狀態(tài)，需要哪些物理量呢？,一、氣體的狀態(tài)參量,導(dǎo)學(xué)探究,

5、答案體積、溫度和壓強(qiáng),答案,知識深化,1.攝氏溫標(biāo) 一種常用的表示溫度的方法，規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點(diǎn)為0 C，水的沸點(diǎn)為100 C.在0 C和100 C之間均勻分成100等份，每份算做1 C. 2.熱力學(xué)溫標(biāo) 現(xiàn)代科學(xué)中常用的表示溫度的方法，熱力學(xué)溫標(biāo)也叫絕對溫標(biāo). 3.攝氏溫度與熱力學(xué)溫度的關(guān)系 Tt273.15，可粗略地表示為Tt273.,例1(多選)關(guān)于熱力學(xué)溫度與攝氏溫度，下列說法正確的是 A.攝氏溫度和熱力學(xué)溫度都不能取負(fù)值 B.溫度由t(C)升到2t(C)時，對應(yīng)的熱力學(xué)溫度由T(K)升到2T(K) C.33 C240.15 K D.攝氏溫度變化1 C，也就是熱力學(xué)溫度變化1 K

6、,答案,解析,解析攝氏溫度能取負(fù)值，A錯誤； 由熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系Tt273.15知，B錯誤，C正確； 攝氏溫度與熱力學(xué)溫度在表示溫度的變化時，變化的數(shù)值是相同的，故D正確.,二、玻意耳定律,1.如圖1所示為“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗裝置，實驗過程中如何保證氣體的質(zhì)量和溫度不變？,導(dǎo)學(xué)探究,答案保證氣體質(zhì)量不變的方法：實驗前在柱塞上涂好潤 滑油，以免漏氣. 保證氣體溫度不變的方法 改變氣體體積時，緩慢進(jìn)行，等穩(wěn)定后再讀出氣體壓強(qiáng)，以防止氣體體積變化太快，氣體的溫度發(fā)生變化. 實驗過程中，不用手接觸注射器的圓筒，防止圓筒從手上吸收熱量，引起內(nèi)部氣體溫度變化.,圖1,答案,2.玻意耳

7、定律成立的條件是什么？,答案一定質(zhì)量的氣體，且溫度不變.,答案,知識深化,1.實驗探究 (1)實驗器材：鐵架臺、玻璃管(帶活塞)、氣壓計等. (2)研究對象(系統(tǒng))：玻璃管內(nèi)被封閉的空氣柱. (3)實驗方法：控制氣體溫度和質(zhì)量不變，研究氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系. (4)數(shù)據(jù)收集：壓強(qiáng)由氣壓計讀出，空氣柱長度由刻度尺讀出，空氣柱長度與橫截面積的乘積即為體積.,(6)實驗結(jié)論：壓強(qiáng)跟體積的倒數(shù)成正比，即壓強(qiáng)與體積成反比. 2.常量的意義 p1V1p2V2常量 該常量與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該常量越大.,例2一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)為3 atm，保持溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)減小了

8、2 atm時，體積變化了4 L，則該氣體原來的體積為,答案,解析,解析設(shè)該氣體原來的體積為V1，由玻意耳定律得3V1(32)(V14)，解得V12 L.,利用玻意耳定律解題的基本思路 1.明確研究對象，并判斷是否滿足玻意耳定律的條件. 2.明確初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1；p2、V2) 3.根據(jù)玻意耳定律列方程求解.,三、查理定律與蓋呂薩克定律,(1)根據(jù)探究等溫變化的實驗方法，設(shè)計一個實驗，在保持體積不變的情況下，探究壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系.,導(dǎo)學(xué)探究,答案用上面實驗探究里的實驗裝置.保證氣體的體積不變，把玻璃管浸入水中，改變水溫，讀出不同溫度時氣體的壓強(qiáng)大小，多測幾組數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)研究壓強(qiáng)

9、與溫度的關(guān)系.,答案,(2)設(shè)計實驗，探究在壓強(qiáng)不變時體積與溫度的關(guān)系.,答案可利用如下裝置.,答案,改變水溫，測出不同溫度時氣體的體積，多測幾組數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)研究體積與溫度的關(guān)系.,知識深化,1.查理定律及推論,表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(p、T)開始發(fā)生等容變化，其壓強(qiáng)的變化量p與溫度的變化量T成正比.,2.蓋呂薩克定律及推論,表示一定質(zhì)量的某種氣體從初狀態(tài)(V、T)開始發(fā)生等壓變化，其體積的變化量V與溫度的變化量T成正比.,例3燈泡內(nèi)充有氮、氬混合氣體，如果要使燈泡內(nèi)的混合氣體在500 時的壓強(qiáng)不超過一個大氣壓，燈泡容積不變，則在20 的室溫下充氣，燈泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)至多能充到多少？

10、,答案,解析,答案0.38 atm,解析燈泡內(nèi)氣體初、末狀態(tài)的參量分別為 氣體在500 ，p11 atm，T1(273500)K773 K. 氣體在20 時，T2(27320)K293 K.,利用查理定理解題的基本思路 1.明確研究對象并判斷是否滿足查理定律的條件. 2.明確初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、T1；p2、T2). 3.根據(jù)查理定律列方程求解.,例4一定質(zhì)量的氣體在等壓變化中體積增大了 若氣體原來的溫度為27 ，則溫度的變化是 A.升高了450 K B.升高了150 C.降低了150 D.降低了450 ,答案,解析,所以溫度升高t150 K，即溫度升高150 .,判斷出氣體的壓強(qiáng)不變是

11、運(yùn)用蓋呂薩克定律的關(guān)鍵.,達(dá)標(biāo)檢測,1.(氣體的狀態(tài)參量)(多選)關(guān)于溫度與溫標(biāo)，下列說法正確的是 A.用攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)表示溫度是兩種不同的表示方法 B.攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可以取負(fù)值 C.攝氏溫度升高3 ，在熱力學(xué)溫標(biāo)中溫度升高276.15 K D.熱力學(xué)溫度升高3 K與攝氏溫度升高3 是等效的,答案,1,2,3,4,解析,解析溫標(biāo)是溫度數(shù)值的表示方法，常用的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)和熱力學(xué)溫標(biāo)，A正確； 攝氏溫度可以取負(fù)值，但是熱力學(xué)溫度不能取負(fù)值，因為熱力學(xué)溫度的零點(diǎn)是低溫的極限，故選項B錯； 攝氏溫度升高3 ，也就是熱力學(xué)溫度升高了3 K，故選項C錯，D正確.,1,2,3,4,A.體積不變，壓強(qiáng)變小 B.體積變小，壓強(qiáng)變大 C.體積不變，壓強(qiáng)變大 D.體積變小，壓強(qiáng)變小,2.(玻意耳定律)如圖2所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量.設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣,答案,1,2,3,4,解析,圖2,解析由題圖可知空氣被封閉在細(xì)管內(nèi)，水面升高時，氣體壓