2.2气体实验定律（Ⅱ） 课件 (共25张PPT) 高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第三册

(课件网) 第二节 气体实验定律（Ⅱ） 学习目标 1.通过实验认识一定质量的气体在等容条件下其压强与温度之间的关系，及在等压条件下其体积与温度之间的关系。 2.掌握查理定律的内容、数学表达式；理解p-T图象的物理意义； 3.掌握盖-吕萨克定律的内容、数学表达式；理解V-T图象的物理意义。 4.会运用查理定律、盖—吕萨克定律解释生产生活中的一些现象，解决一些实际问题。 问题1：烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？ 课堂导入 问题2：夏天，充满气的气球在阳光下容易爆裂。这说明在体积近似不变的情况下，气体的压强会随温度的改变而变化。那么，一定质量的气体，在保持体积不变的情况下，压强与温度到底有什么关系呢？ 探究等容过程的规律 观察与思考： 如图所示是一个探究气体压强与温度变化关系的实验装置示意图，实验中，往细玻璃管内注入适量的红墨水，通过红墨水的移动观察气压的改变．把瓶先后放入盛着冰水混合物的容器和盛着热水的容器中，设法保持瓶内气体的体积不变，观察红墨水的移动情况，思考该过程气体压强和温度变化的关系。 大量实验证明，一定质量的气体，在体积保持不变的条件下，压强与热力学温度成正比。 等容变化———查理定律 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做等容变化。 2、气体等容变化时压强与温度的关系图像———等容线 当压强不太大，温度不太低时，一定质量的气体，在体积不变时，压强p和温度T成正比 等容变化———查理定律 【讨论与交流】试比较图 2-3-3 中体积 V1 、V2 、V3 的大小，你认为可以从哪些方面进行判断？请相互交流。 不同体积下的等容线，斜率越大，体积越小。 查理定律的微观解释 一定质量的气体，体积保持不变，则单位体积中的分子数也保持不变。当温度升高时，分子热运动的平均动能增大，这使得单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数增多，同时也使得分子撞击器壁时对器壁的撞击力增大，从而使得气体的压强随之增大。这就是对气体等容变化规律的微观解释。 【例题1】某种气体的压强为 2×105 Pa，体积为 1 m3，温度为 200 K。它经过等温过程后体积变为 2 m3。随后，又经过等容过程，温度变为 300 K，求此时气体的压强。 等容变化———查理定律的应用 分析：封闭容器中的气体，在状态变化中气体质量不变。气体开始时的压强、体积和温度 p1、V1、T1，经过等温过程变为 p2、V2、T2，再经过等容过程变为 p2、V2、T2。我们可以分别运用玻意耳定律和查理定律求解 。 【例题1】某种气体的压强为 2×105 Pa，体积为 1 m3，温度为 200 K。它经过等温过程后体积变为 2 m3。随后，又经过等容过程，温度变为 300 K，求此时气体的压强。 等容变化———查理定律的应用 【例题2】案例1 某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，他手表的表面玻璃没有受到任何撞击，却突然爆裂了。 查阅该手表出厂时给出的参数为：27 ℃时表内气体压强为1 × 105 Pa，当内外压强差超过 6 × 104 Pa 时，手表表面玻璃可能爆裂。若已知当时气温是 -13 ℃，那么手表表面玻璃爆裂时表内气体压强为多大？外界大气压强为多大？ 分析　手表的表壳与表面玻璃组合可以看成一个密闭容器，出厂时表壳内封闭着一定质量的空气，气压是一个大气压。手表出厂后随登山运动员上珠峰，可以认为表壳内的气体经历了一个等容过程（不考虑表壳的热胀冷缩）。根据查理定律可算出表壳内气体在山上的压强，结合表面玻璃爆裂条件，即可求出当时的外界大气压。 等容变化———查理定律的应用 等压变化与盖吕萨克定律 一定质量的气体，在压强不变的情 ... ...