8.2氣體的等容變化和等壓變化

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1、8.2氣體的等容變化和等壓變化一、教學(xué)目標(biāo)1．物理知識要求：（1）知道什么是氣體的等容變化過程；（2）掌握查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達式；理解p-t圖象的物理意義；（3）知道查理定律的適用條件；（4）會用分子動理論解釋查理定律。2．通過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和實驗研究能力。3．培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力——由圖象總結(jié)出查理定律。二、重點、難點分析1．查理定律的內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達式、圖象及適用條件是重點。2．氣體壓強和攝氏溫度不成正比，壓強增量和攝氏溫度成正比；氣體原來的壓強、氣體在零攝氏度的壓強，這些內(nèi)容

2、易混淆。三、教具1．引入新課的演示實驗帶有橡皮塞的滴液瓶、加熱裝置。2．演示一定質(zhì)量的氣體保持體積不變時，壓強與溫度的關(guān)系查理定律演示器、水銀氣壓計、攪棒、食鹽和適量碎冰、溫度計、保溫套、容器。四、主要教學(xué)過程（一）引入新課我們先來看一個演示實驗：滴液瓶中裝有干燥的空氣，用涂有少量潤滑油的橡皮塞蓋住瓶口，把瓶子放入熱水中，會看到塞子飛出；把瓶子放在冰水混合物中，拔掉塞子時會比平時費力。這個實驗告訴我們：一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當(dāng)溫度升高時，氣體的壓強增大；當(dāng)溫度降低時，氣體的壓強減小。請學(xué)生舉一些生活中的實例。下面我們

3、進一步研究一定質(zhì)量的氣體保持體積不變，氣體的壓強隨溫度變化的規(guī)律。（二）教學(xué)過程設(shè)計1．氣體的等容變化結(jié)合演示實驗的分析，引導(dǎo)學(xué)生得出：氣體在體積不變的情況下所發(fā)生的狀態(tài)變化叫做等體積變化，也叫做等容變化。2．一定質(zhì)量的氣體在等容變化過程中，壓強隨溫度變化的實驗研究（1）實驗裝置——查理定律演示器請學(xué)生觀察實物。請學(xué)生結(jié)合實物演示，弄明白如下問題：①研究對象在哪兒？②當(dāng)A管向上運動時，B管中的水銀面怎樣變化？③當(dāng)A管向下運動時，B管中的水銀面怎樣變化？④怎樣保證瓶中氣體的體積不變？⑤瓶中氣體的壓強怎樣表示？（當(dāng)B管中水銀

4、面比A管中水銀面低時；當(dāng)B管中水銀面比A管中水銀面高時）（2）用氣壓計測量大氣壓強p0=?mmHg（注意水銀氣壓計的讀數(shù)方法。）請兩位學(xué)生讀出當(dāng)時的大氣壓強值。（3）實驗條件：一定質(zhì)量的氣體、一定的氣體體積請學(xué)生討論：怎樣保證實驗條件？①燒瓶用膠塞塞好，與水銀壓強計B管連接處密封好。②使水銀壓強計的A管水銀面與B管水銀面一樣高，并將B管水銀面的位置記下來。（室溫）（4）實驗過程①將燒瓶置于食鹽加碎冰溶化的混合物中，燒瓶要完全沒入。（請學(xué)生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積減小，B管中水銀面上升，A管中水銀面下降。氣體壓強減

5、小。措施：請學(xué)生討論此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。記下此時A、B管中水銀面的高度差。②將燒瓶完全置于冰水混合物中。（請學(xué)生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：燒瓶中氣體體積仍小于室溫時的標(biāo)記體積，B管中水銀面仍高于A管中水銀面，但A、B兩管中水銀面高度差減少。措施：仍請學(xué)生回答此時怎樣移動A管才能使B管中水銀面恢復(fù)到初始的標(biāo)記位置。記下此時A、B管中水銀面的高度差。③將燒瓶完全置于30℃的溫水中。（請學(xué)生估測發(fā)生的現(xiàn)象）現(xiàn)象：B管中水銀面低于標(biāo)記位置，A管中水銀面高于標(biāo)記位置。措施：請學(xué)生討論應(yīng)怎樣移動A管，才能使B管中的水

6、銀面恢復(fù)到初始標(biāo)記位置。記下此時A、B管中水銀面的高度差。④將燒瓶再分別完全置于45℃的溫水中，60℃、75℃的熱水中，重復(fù)上述過程。（5）實驗數(shù)據(jù)表格實驗次數(shù)123456氣體溫度(℃)－20030456075氣體壓強mmHg???????p0=mmHg??????????室溫℃請學(xué)生計算：（1）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每升高1℃，增加的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一。（2）以0℃氣體壓強為參照，氣體溫度每降低1℃，減少的壓強值是0℃時氣體壓強值的多少分之一。（6）圖象（以實際實驗數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，此處僅為示意圖）由此圖象，可寫

7、出如下方程：p=p0+kt其中k為斜率精確的實驗指出t外推=-273℃3．實驗結(jié)論——查理定律1787年法國科學(xué)家查理通過實驗研究，發(fā)現(xiàn)所有氣體都遵從定律查理。適用條件：①溫度不太低；②壓強不太大。微觀解釋：請學(xué)生自學(xué)課本。4．查理定律的應(yīng)用例1?一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度從1℃升高到5℃，壓強的增量為2.0×103Pa，則[???]A．它從5℃升高到10℃，壓強增量為2.0×103PaB．它從15℃升高到20℃，壓強增量為2.0×103PaC．它在0℃時，壓