高中物理选修3-3-第八章-气体(全章)-LI教案资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章,气体,高中物理选修,3,3,1、温度,热力学温度,T,：,开尔文,T,=,t,273 K,2、体积,体积,V,单位：有,L、mL,等,3、压强,压强,p,单位：,Pa（,帕斯卡）,复习,气体的状态参量,如何确定气体的状态参量呢？,温度（,T,）,-,温度计,体积（,V,）,-,容器的容积,压强（,p,）,-,气压计,探究方法：,控制变量法,第八章,气体,8.1,气体的等温变化,波意耳定律,一、气体的等温变化：,气体在温度不变的状态下，发生的变化叫做等温变化。,p,/10 Pa,5,V,1,2,3,01,2,3,4,实验,p,/,10 Pa,5,1/,V,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,实验,探究结论：,在温度不变时，压强,p,和体积,V,成反比。,一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。,二、玻意耳定律,1,、内容：,2,、表达式：,3,、图像：,P,1/V,P,V,p,/10 Pa,5,V,1,2,3,0,1,2,3,4,（,1,）、特点,:,等温线是双曲线的一支。,温度越高,其等温线离原点越远,.,同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？,V,p,1,2,3,0,结论,:,t,3,t2,t,1,（,2,）、图象意义,:,物理意义,:,反映压强随体积的变化关系,点意义,:,每一组数据,-,反映某一状态,P,1/V,P,V,例题：,一定质量气体的体积是,20L,时，压强为,1,10,5,Pa,。当气体的体积减小到,16L,时，压强为多大？设气体的温度保持不变。,答案：,1.25,10,5,Pa,第八章,气体,8.2,气体的等容变化和等压变化,查理定律、盖,吕萨克定律,结论：,一定质量的气体，保持,体积不变,，当温度升高时，气体的压强 增大；当温度降低时，气体的压强减小。,P,0,t,0,C,P,0,T/K,273,0,C,图象：,问题：,炎热的夏天，如果将自行车内胎充气过足停车时又没能放在阴凉处，而是放在阳光下曝晒，这样极易爆裂，知道这是为什么吗？,答：,曝晒过程中内胎容积变化甚微，可认为容积不变；当温度升高时导致气体压强增大而使车胎爆裂,.,气体的等容变化,一、气体的等容变化,-,查理定律,一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强与,热力学温度,成正比。,2,、公式：,判断哪条等容线表示的是体积大,?,V,1,V,2,体积越大，斜率越小；,体积越小，斜率越大。,1,、内容：,3,、图象,或,（,C,是比例常数）,也可写成,或,【,课堂练习,】,1,、密闭在容积不变的容器中的气体，当温度降低时：,A,、压强减小，密度减小；,B,、压强减小，密度增大；,C,压强不变，密度减小；,D,、压强减小，密度不变,D,2,、下列关于一定质量的气体的等容变化的说法中正确的是：,A,、气体压强的改变量与摄氏温度成正比；,B,、气体的压强与摄氏温度成正比；,C,、气体压强的改变量与热力学温度成正比；,D,、气体的压强与热力学温度成正比。,D,【,课堂练习,】,3,、如图所示，为质量恒定的某种气体的,PT,图，,A,、,B,、,C,三态中体积最大的状态是：,A,、,A,状态,B,、,B,状态,C,、,C,状态,D,、条件不足，无法确定,A,B,C,0,P,T,C,【,课堂练习,】,二、气体的等压变化,-,盖,.,吕萨克定律,一定质量的气体，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：,3,、图象,不同压强下的等压线，,斜率越大，压强越小,.,1,、内容：,V,T,判断哪条等压线表示的是压强大,?,P,1,P,2,或,C,为常量,或,【,课堂训练,】,1,、两个气缸中都充有质量相同的氧气，其中,如图所示,、容器中氧气的压强较小,、容器中氧气的密度较大,、两容器中气体的密度相同,、两容器中气体的温度不同,A,B,A,第八章,气体,8.3,理想气体的状态方程,复习回顾,【,问题,1】,三大气体实验定律内容是什么？,公式：,pV,=,C,1,2,、査理定律：,公式：,1,、玻意耳定律：,3,、盖,-,吕萨克定律：,公式：,问题,2】,这些定律的适用范围是什么？,温度不太低，压强不太大,.,一,.,理想气体,假设有这样一种气体，它在,任何温度,和,任何压强,下都,能严格地遵从,气体实验定律,我们把这样的气体叫做,“,理想气体,”,。,理想气体具有那些特点呢？,1,、理想气体是不存在的，是一种理想模型。,2,、在,温度不太低,压强不太大,时实际气体都可看成是理想气体。,一定质量,的,理想气体,的,内能,仅,由温度,决定,与气体的体积无关,.,4,、从能量上说：理想气体的微观本质是,忽略了分子力,，,没有分子势能,，理想气体的内能只有分子动能。,3,、从微观上说：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，,分子本身没有体积,，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。,【,问题,3】,如果某种气体的三个状态参量（,p,、,V,、,T,）都发生了变化，它们之间又遵从什么规律呢？,如图所示，一定质量的某种理想气体从,A,到,B,经历了一个等温过程，从,B,到,C,经历了一个等容过程。分别用,p,A,、,V,A,、,T,A,和,p,B,、,V,B,、,T,B,以及,p,C,、,V,C,、,T,C,表示气体在,A,、,B,、,C,三个状态的状态参量，那么,A,、,C,状态的状态参量间有何关系呢？,0,p,V,A,B,C,T,A,=T,B,推导过程,从,A,B,为等温变化：由玻意耳定律,p,A,V,A,=,p,B,V,B,从,B,C,为等容变化：由查理定律,0,p,V,A,B,C,又,T,A,=T,B,V,B,=V,C,解得：,二、理想气体的状态方程,1,、内容：,一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管,p,、,V,、,T,都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。,2,、公式：,或,3,、使用条件,:,一定质量,的某种,理想气体,.,4,、气体密度式：,一定质量的理想气体，由初状态（,p,1,、,V,1,、,T,1,）变化到末状态（,p,2,、,V,2,、,T,2,）时，两个状态的状态参量之间的关系为：,方程具有普遍性,第八章,气体,8.4,气体热现象的微观意义,一,.,气体分子的运动特点,1.,气体分子除了相互碰撞或与器壁碰撞外，不受力而做,匀速直线运动,2.,某一时刻，向各个方向运动的气体分子,数目都相等,3.,气体分子做无规则运动，速率有大小，却按,一定规律,分布,气体分子速率的分布规律,中间多，两头少,对个别分子而言，未必温度越高速率越大,温度越高，占大比例的分子的速率（区间）越大，说明分子运动越剧烈,温度是分子平均动能的标志,大量气体分子的速率,是按一定规律分布，呈,“,中间多，两头少,”,的分布规律，且这个分布状态与温度有关，温度升高时，平均速率会增大。,尽管大量分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率却按一定的规律分布。,二,气体压强的微观意义,2.,影响气体压强的两个因素,:,气体分子的平均动能,气体分子的密集程度,-,温度,-,体积,1,产生原因,是,大量分子频繁地碰撞器壁,，就对器壁产生持续、均匀的压力所以从分子动理论的观点看来，,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力,微观因素,宏观因素,三、对气体实验定律的微观解释,玻意尔定律,m,一定,T,一定,一定,V,变小,n,变大,p,变大,宏观,微观,n,：单位体积内分子数,查理定律,m,一定,V,一定,n,一定,T,升高,p,变大,宏观,微观,变大,三、对气体实验定律的微观解释,盖,-,吕萨克定律,m,一定,V,变大,n,变小,T,升高,宏观,微观,变大,P,不变,可能,三、对气体实验定律的微观解释,