即墨一中高二物理導學案 （編號：14）
8.3理想氣體狀態方程8.4 氣體熱現象的微觀意義
[學習目標]
準確理解理想氣體這個物理模型。
會推導理想氣體的狀態方程，並能夠應用理想氣體狀態方程求解相應的題目和解釋相關的現象。了解統計規律及其在科學研究和社會生活中的作用。
知道分子運動的特點，掌握溫度的微觀定義。掌握壓強、實驗定律的微觀解釋。
[自主學習]理想氣體
為了研究問題的方便，可以設想一種氣體，在任何我們把這樣的氣體叫做理想氣體。
理想氣體是不存在的，它是實際氣體在一定程度的近似，是一種理想化的模型。
理想氣體分子間，除碰撞外無其它作用力，從能量上看，一定質量的理想氣體的內能完全由
決定。理想氣體的狀態方程
內容：一定質量的理想氣體在從乙個狀態變到另乙個狀態時，儘管p、v、t都可能改變，但是壓強跟體積的乘積與熱力學溫度的比值保持不變。
方程推導：（兩種方法）
推論（1）一定質量的理想氣體當狀態變化過程中三個狀態參量保持某乙個參量不變時，就可以從理想氣體狀態方程分別得到2）根據氣體的密度ρ=m/v，可以得到氣體的密度公式
5、適用條件
6、注意方程中各物理量的單位，溫度必須用公式兩邊中p和v單位必須但不一定是國際單位。
氣體分子運動的特點
1、從微觀的角度看，物體的熱現象是由的熱運動所決定的，儘管個別分子的運動有它的不確定性，但大量分子的運動情況會遵守一定的
2、分子做無規則的運動，速率有大有小，由於分子間頻繁碰撞，速率又將發生變化，但分子的速率都呈現的規律分布。這種分子整體所體現出來的規律叫統計規律。3、氣體分子運動的特點
（1）分子的運動雜亂無章，在某一時刻，向著運動的分子都有，而且向各個方向運動的氣體分子數目都 。
（2）氣體分子速率分布表現出「中間多，兩頭少」的分布規律。溫度公升高時，速率大的分子數目 ，速率小的分子數目 ，分子的平均速率 。
4、溫度是的標誌。用公式表示為
四、氣體壓強的微觀意義
1、氣體的壓強是而產生的。氣體壓強等於大量氣體分子作用在器壁
2、影響氣體壓強的兩個因素從兩個因素中可見一定質量的氣體的壓強與兩個參量有關。
五、對氣體實驗定律的微觀解釋1、一定質量的氣體，溫度保持不變時，分子的平均動能是的，在這種情況下，體積減小時，分子的氣體的壓強就這就是玻意耳定律的微觀解釋。
2這就是查理定律的微觀解釋。
3是蓋·呂薩克定律的微觀解釋。[典型例題]
1、關於溫度的概念，下列說法中正確的是（ ）
a,溫度是分子平均動能的標誌，物體溫度越高，則物體的分子的平均動能大
b,物體的溫度高，則物體每乙個分子的動能都大
c,某物體內能增大時，其溫度一定公升高
d,甲物體溫度比乙物體溫度高，則甲物體的分子平均速率比乙物體大
2、有關氣體的壓強，下列說法正確的是（ ）
a、氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定增大
b,氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強一定增大
c,氣體分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大
d,氣體分子的平均動能增大，氣體的壓強有可能減小
[當堂達標]
3、下列哪些量是由大量分子熱運動的整體表現所決定的（ ）
a、壓強 b、溫度 c、分子密度 d、分子的平均速率
4、對一定質量的理想氣體，下列說法正確的是（ ）
a、體積不變，壓強增大時，氣體分子的平均動能一定增大
b、溫度不變，壓強減小時，氣體的密度一定減小
c、壓強不變，溫度降低時，氣體的密度一定減小
d、溫度公升高，壓強和體積都可能不變
[能力訓練]
1、分子運動的特點是（ ）
a,分子除相互碰撞或跟容器碰撞外，可在空間裡自由移動
b,分子的頻繁碰撞致使它做雜亂無章的熱運動
c,分子沿各個方向運動的機會均等
d,分子的速率分布毫無規律
2、下面關於溫度的敘述正確的是（ ）
a、溫度是表示物體冷熱程度的物理量
b、兩個系統處於熱平衡時，它們具有乙個共同的性質——溫度相同
c、溫度是分子熱運動平均動能的標誌
d、溫度的高低決定了分子熱運動的劇烈程度
3、下面關於氣體壓強的說法正確的是（ ）
a、氣體對器壁產生的壓強是由於大量氣體分子頻繁碰撞器壁而產生的
b、氣體對器壁產生的壓強等於作用在器壁單位面積上的平均作用力
c、從微觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能和分子密集程度有關
d、從巨集觀角度看，氣體壓強的大小跟氣體的溫度和體積有關
4、對於理想氣體下列哪些說法是不正確的（ ）
a、理想氣體是嚴格遵守氣體實驗定律的氣體模型
b、理想氣體的分子間沒有分子力
c、理想氣體是一種理想模型，沒有實際意義
d、實際氣體在溫度不太低，壓強不太大的情況下，可當成理想氣體
5、關於理想氣體的性質，下列說法中正確的是( )
a．理想氣體是一種假想的物理模型，實際並不存在
b．理想氣體的存在是一種人為規定，它是一種嚴格遵守氣體實驗定律的氣體
c．一定質量的理想氣體，內能增大，其溫度一定公升高
d．氦是液化溫度最低的氣體，任何情況下均可視為理想氣體
6、內徑均勻的l形直角細玻璃管，一端封閉，一端開口豎直向上，用水銀柱將一定質量空氣封存在封閉端內，空氣柱長4 cm，水銀柱高58 cm，進入封閉端長2 cm，如圖所示，溫度是87 ℃，大氣壓強為75 cmhg，求：
(1)在圖示位置空氣柱的壓強p1.
(2)在圖示位置，要使空氣柱的長度變為3 cm，溫度必須降低到多少度？
7、一定質量的理想氣體，由狀態a變為狀態d，其有關資料如圖甲所示，若狀態d的壓強是2×104 pa.
(1)求狀態a的壓強．
(2)請在圖乙中畫出該狀態變化過程的p－t圖象，並分別標出a、b、c、d各個狀態，不要求寫出計算過程．
8、一定質量的理想氣體，處在某一狀態，經下列哪個過程後會回到原來的溫度( )
a．先保持壓強不變而使它的體積膨脹，接著保持體積不變而減小壓強
b．先保持壓強不變而使它的體積減小，接著保持體積不變而減小壓強
c．先保持體積不變而增大壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹
d．先保持體積不變而減小壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹
9、如圖甲所示，水平放置的汽缸內壁光滑，活塞厚度不計，在a、b兩處設有限制裝置，使活塞只能在a、b之間運動，b左面汽缸的容積為v0，a、b之間的容積為0.1v0.開始時活塞在b處，缸內氣體的壓強為0.
9p0(p0為大氣壓強)，溫度為297 k，現緩慢加熱汽缸內氣體，直至399.3 k．求：
(1)活塞剛離開b處時的溫度tb；
(2)缸內氣體最後的壓強p；
(3)在圖乙中畫出整個過程的p－v圖線
10、如圖中，圓筒形容器內的彈簧下端掛乙個不計重力的活塞，活塞與筒壁間的摩擦不計，活塞上面為真空，當彈簧自然長度時，活塞剛好能觸及容器底部，如果在活塞下面充入t1＝27 ℃的一定質量某種氣體，則活塞下面氣體的長度h＝30 cm，問溫度公升高到t2＝90 ℃ 時氣柱的長度為多少？
11、用釘子固定的活塞把容器分成a、b兩部分，其容積之比va∶vb＝2∶1，如圖所示，起初a中空氣溫度為127 ℃、壓強為1.8×105 pa，b中空氣溫度為27 ℃，壓強為1.2×105 pa.
拔去釘子，使活塞可以無摩擦地移動但不漏氣，由於容器壁緩慢導熱，最後都變成室溫27 ℃，活塞也停住，求最後a、b中氣體的壓強．
(2010·江蘇卷，12a)為了將空氣裝入氣瓶內，現將一定質量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體．下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積v關係的是________．
[學後反思
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