气体的状态参量

气体的状态参量

教学目标

知识目标

1、知道气体的温度、体积、压强是描述气体状态的状态参量，理解描述状态的三个参量的意义．

2、在知道温度物理意义的基础上；知道热力学温度及单位；知道热力学温度与摄氏温度的关系，并会进行换算．

3、知道气体的体积及其单位．并理解气体的压强是怎样产生的，能运用分子动理论进行解释；知道气体压强的单位并能进行单位换算；会计算各种情况下气体的压强．

能力目标

1、运用所学的力学及运动学知识计算各种情况下气体的压强，总结出求解气体压强的方法．明确气体的状态及状态参量是—一对应的关系．

情感目标

培养学生的分析、解决问题的能力及综合应用所学知识解决实际问题的能力．

教学建议

教材分析

气体压强的概念及计算是本节的重点，关于压强的产生，教材在本章第五节分子动理论中——对气体压强产生做了详细的介绍，而运用示例来讲解压强的计算，例题中分析了被水银柱封闭的空气柱在三种放置状态时的压强求解，利用前面所学的力学知识，分析水银柱受力的平衡条件，得到了气体压强值，教学时，注意让学生在复习初中内容的基础上，观察演示实验，讨论压强计算的公式并进行必要的练习，着重解决一下“气体的压强”问题，为以后的几节学习扫清障碍．

教法建议

针对本章的重点——气体压强的计算，通过以前学过的固体和液体的压强知识来理解气体压强的概念；用力学观点来计算气体的压强，把力学和热学联系起来．

教学设计方案

教学用具：压强计

教学整体设计：教师引导学生复习压强、力平衡、牛顿定律等力学知识引入气体压强等热学参量，再让学生做实验掌握气体压强的测量，通过例题讲解使学生掌握气体压强的求法．

教学目标完成过程：

（一）课堂引入

教师讲解：在前面一章中，我们主要研究了物质的三种存在状态：气、液、固中的两种——固体和液体，由于气体分子排布的特点，使得气体分子具有一些特有的性质，今天，我们便开始研究气体．

（二）新课讲解

教师讲解：为了描述我们的研究对象，针对气体的热学特性，我们用体积、压强和温度物理量等来标识气体，这几个用来描述气体状态的物理量叫做气体的状态参量．

1、温度（T）

温度是表示物体冷热程度的物理量，是物体分子平均动能的标志．

（1）测量：用温度计来测量．

（2）温标：温度的数值表示法．

①摄氏温标：规定在1atm下冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为11℃，中间分成100等份，每一份为1℃，通常用t表示，单位为摄氏度（℃）．

②热力学温标：规定－273.15℃为零开，每1开等于1℃，通常用T表示，单位为开尔文（K）．

③两种温标的关系：

教师强调：一般题目所给的温度都为摄氏温度，但计算时一般用热力学温度，最后结果应转化为摄氏温度．

2、体积（V）

气体的体积就是指气体分子所充满的容器间体积，即为容器的容积．

教师强调：这个容积不是分子本身的体积之和，气体分子间有很大的间隙，容积变化，气体的体积也随之变化．

气体的单位有： 等，它们间的换算关系为：

教师强调：若气体封闭在粗细均匀的容器中，体积通常可用其长度来表示，但切勿误认为长度单位就是体积的单位．

3、压强（p）

气体作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强，它是由大量气体分子在热运动中频繁地碰撞器壁而产生的，它的大小决定于气体的密度和气体分子的平均动能．

压强的单位有：Pa、atm、cmHg、mmHg等，它们间的换算关系为：

演示实验：观察压强计，理解其原理，并用压强计测气体的压强．

教师强调：

①气体对容器的压强和器壁给予气体的压强是相等的，因此在很多情况下，只要直接计算外界加于气体的压强，就可以知道气体本身的压强．

②在开口的容器中，不管气体温度如何变化，气体的压强总是等于该地的大气压强．

③在确定液体内部的气体的压强时，必须计算液面上的大气压强．

 或 

④凡遇到压强相加或相减时，应注意统一单位．

（三）例题讲解

1、首先对书中例题进行分析：针对水银柱的不同运动情况让学生分组讨论分析．

2、参考“典型例题”，

教师可以将例题1扩展：为了更好的研究不同运动情况下封闭气体的压强，可以通过研究气缸与活塞的运动，假定气缸有竖直向上或竖直向下或水平向左或水平向右的加速a情况下，计算封闭活塞中的气体的压强，最后总结出各种情况下计算压强的方法．

4、状态及状态变化——对应关系

（1）状态：对一定质量的气体来说，如果温度、体积和压强都不变，我们就说气体处于一定的状态中．

（2）状态变化：如果气体的状态参量发生变化，我们就说气体的状态发生了变化．

教师强调：一定质量的气体发生状态变化时，至少有两个状态参量发生变化，不可能只有一个状态参量变，而其他两个状态参量不变，这一章的后面就是研究气体在发生状态变化时，状态参量之间的关系．

（四）总结、扩展

1、描述一定质量的气体的状态参量有温度、体积和压强，气体处于一定的状态，对应一定的状态参量，即状态及状态参量是—一对应的，气体发生状态变化时，其状态参量也随之发生变化，状态参量的变化存在一定的规律——气体状态方程．

2、各种情况下气体压强的计算，可以用以前学过的规律（平衡条件、牛顿第二定律）用力学观点求解．

3、气体状态参量可作为物理论学综合题的结合点．

（五）解决课后练习，布置作业 

气体的状态参量

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