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课题
2.3气体的等压变化
学习
目标
物理观念:理解一定质量的气体,在压强不变的情况下气体体积和温度的关系;会用盖吕萨克定律解释一些自然现象,解决简单的实际问题;
理解一定质量的气体,在体积不变的情况下气体压强和温度的关系;会用查理定律解释一些自然现象,解决简单的实际问题。
科学思维:从有序设计的一系列问题和实验,通过模型建构和科学推理,得出等温变化的规律。
科学探究:能基于观察和实验提出问题、形成猜想,设计实验验证猜想并综合分析实验证据,得出气体等温变化的规律。
科学态度与责任:在实验过程中保持交流与合作,敢于发表自己对探究过程与实验结论的理解或想法,并且能正确表达自己的观点。
重点
气体的等温变化规律的探究;理解玻意耳定律,会用玻意耳定律解释一些自然现象,解决简单的实际问题。
难点
气体的等温变化规律的探究。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
冷水
冷水
问题:上面两个实验现象说明了什么问题?
引出固体、液体均会产生热胀冷缩的现象。
固体、液体因温度T升高而压强P增大,体积V膨胀。
用生活现象引入课题,激发学习兴趣,增加学生对本节课内容的亲近感,激发探究欲望,体验物理学科与生活紧密联系。
讲授新课
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.
猜想:在等压变化中,气体的体积与温度可能存在着什么关系?
实验视频
一、盖—吕萨克定律
1.盖—吕萨克生平介绍
盖·吕萨克1778年9月6日生于圣·莱昂特。1800年毕业于巴黎理工学校.1850年5月9日,病逝于巴黎,享年72岁.
1802年,盖·吕萨克发现气体热膨胀定律(即盖·吕萨克定律)压强不变时,一定质量气体的体积跟热力学温度成正比.即V1/T1=V2/T2=……=C恒量.
其实查理早就发现压强与温度的关系,只是当时未发表,也未被人注意。直到盖-吕萨克重新提出后,才受到重视。早年都称“查理定律”,但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”.
2.盖—吕萨克定律的V-T图象
盖—吕萨克定律的图象——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.
(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.
(3)一定质量气体的等压线的物理意义
①图线上每一个点表示气体一个确定的状态,同一根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p2p1.
3.盖—吕萨克定律的内容、表达式
(1)文字表述: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)公式表述:V=CT
体积V与热力学温度T成正比可以表示为另外形式或者
4.说明
(1)盖·吕萨克定律是实验定律,由法国科学家盖·吕萨克通过实验发现的.
(2)适用条件:气体质量一定,压强不变.
(3)在V/T=C中的C与气体的种类、质量、压强有关.
注意:V正比于T而不正比于t,但V∝Δt
(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.
课堂练习1、例如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的V-T图象,由图象可知()
A.pApB B.pCpB
C.VAVB D.TATB
解析:由V-T图象可以看出由A→B是等容过程,TBTA,故pBpA,
A、C项错误,D项正确;
由B→C为等压过程,
pB=pC,故B项错误.
课堂练习2、例:一容器中装有某种气体,且容器上有一小孔跟外界大气相通,原来容器内气体的温度为27℃,如果把它加热到127℃,从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍?
解析以容器中原来的气体为研究对象,
初状态V1=V,T1=300K;
末状态V2=V+ΔV,T2=400K,
观看演示视频。
阅读相关材料。
画出V-T图像,并分析图像特点。
能利用等压线特点判断不同等压线压强的高低。
思考T、t、Δt的区别。
完成练习。
阅读相关材料。
成思考题。
小组讨论完成探究,并总结实验规律。
关注物理学史,增强学生对物理学历史的了解,激发学生对学习物理的兴趣。
此处为易错点。帮助学生区分热力学温度和摄氏温度,
巩固新知识,提高学生分析问题的能力。
结合生活中常见的实例,发现生活中现象蕴含的物理知识,并将物理知识应用与生活。
课堂小结
气体的等压变化
适用条件
变化规律
V-T图像
学生总结本节课学习的内容。
课堂小结由学生完成,能帮助学生形成知识框架,更好的理解和应用知识。
板书
气体的等压变化
1.气体的等压变化——盖吕萨克定律
公式:
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