导入新课

1. 导入新课 地球上最主要的能源 太阳

2. 第一次工业革命

3. 想一想能源变化带给社会的影响？

4. 常见的热机

5. 第四章 能源的开发与利用 第一节 热机的发展和应用

6. 教学目标 1. 知识与能力 了解为克服蒸汽机弱点产生的内燃机。 了解由于英国纺织工业的发展，提出的动力要求推动了蒸汽机的发展与改进。

7. 2 . 过程与方法 了解蒸汽机发明与改进的基本过程，瓦特怎样解决了关键问题。 了解蒸汽机在机器制造和交通运输中的应用。 3 . 情感态度与价值观 知道蒸汽机的出现引发的能源改革进而引发社会的经济政治变革。

8. 重点与难点 1 . 重点 掌握蒸汽机的发明与改进历程，及引发的经济政治变革。 蒸汽机实现了内能向机器能的转换。 2 . 难点 蒸汽机的应用和社会影响。

9. 本节导航 蒸汽机的发明与改进 蒸汽机的广泛应用 第一次工业革命的社会影响 内燃机的诞生和发展

10. 蒸汽机的发明与改进 气体在体积不变的状态下，压强随温度的变化叫做等容变化。

11. 查理定律 一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273。

12. 查理定律 或一定质量的某种气 体,在体积保持不变的情况 下, 压强p与热力学温度T 成正比。 查理

13. 查理定律 P A A P B B 0 273.15 T/K 0 t/0C 乙 甲 气体等容变化图像

14. 查理定律 由甲可以看出，在等容过程中，压强 跟摄氏温度是一次函数关系，不是简单的 正比例关系。如果把甲图的AB直线延长 至与横轴相交，把交点当做坐标原点，建 立新的坐标系，此时压强与温度的关系就 是正比例关系了。

15. 查理定律 图乙坐标原点的意义为“气体压强为0时其温度为0”。可以证明，当气体的压强不太大，温度不太低时，坐标原点代表的温度就是热力学温度的零度.所以说，在P-T图线中，一定质量某种气体的等容线是一条通过坐标原点的直线。

16. 查理定律 查理定律可以表述为：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强P跟热力学温度T成正比。 C 即 为比例常数 或 P=CT

17. 查理定律 压强P与热力学温度成正比可以表示为另外形式： 即 或

18. 查理定律的微观解释 一定质量（m）的气体的总分子数（N）是一定的，体积（V）保持不变时，其单位体积内的分子数（n）也保持不变，当温度（T）升高时，其分子运动的平均速率（v）也增大，则气体压强（p）也增大；反之当温度（T）降低时，气体压强（p）也减小。

19. 等容变化解析 气体的等压变化 当压强保持不变时, 体积和温度之间的变化叫做等压变化。

20. 盖-吕萨克定律 一定质量的气体，在压强不变的情况 下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或 减少）的体积等于它0℃时体积的1/273。

21. 盖-吕萨克定律 或一定质量的某种气体，在体积保持不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。 盖-吕萨克

22. V 盖-吕萨克定律 0 T 气体等压变化图像

23. 盖-吕萨克定律 盖-吕萨克定律可以表述为：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，体积V跟热力学温度T成正比。

24. 盖-吕萨克定律 压强P与热力学温度成正比可以表示为另外形式： 即 V=CT 或 这里的C和玻意耳定律、查理定律表达式中的C都泛指比例常数，它们并不相等。

25. 盖-吕萨克定律的微观解释 一定质量的理想气体的总分子数是一定的，要保持压强不变，当温度升高时，全体分子运动的平均速率V会增加，那么单位体积内的分子数一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小。

26. 课堂小结 等容变化过程，以及查理定 律的内容公式。 等压变化过程变化，以及盖- 吕萨克定律的内容公式。

27. 掌握P-T、V-T图像及它们的物理意义。 培养从图像获取信息的能力。

28. 气态方程 一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。 n为气体的摩尔数，R为普适气体恒量

29. 高考链接 1.（2008年上海） 如图所示, 两端开口的弯管, 左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水 银柱，中间封有一段空气，则 （ ） A. 弯管左管内外水银面的高度差为h B. 若把弯管向上移动少许, 则管内气体体积增大 C. 若把弯管向下移动少许，右管内的水银柱沿管壁上升 D. 若环境温度升高，右管内的水银柱沿管壁上升 ACD

30. h 解析 封闭气体的压强等于大气压与水银柱产生压强之差，故左管内外水银面高度差也为h，A对；弯管上下移动，封闭气体温度和压强不变，体积不变，B错C 对；环境温度升高，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，D对。

31. 2.（2008年上海） 汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在－40C-90C正常工作, 为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm，最低胎压不低于1.6 atm，那么, 在t＝20C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）。

32. 解析 由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。 设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为 P1＝1.6atm。根据查理定律 解得：Pmin＝2.01atm 当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律 解得：Pmax＝2.83atm

33. 3.（2008年上海） 温度计是生活、生产中常用的测温装置。右图为一个简单温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时，水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20℃～80℃，A、D间刻度均匀分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示的温度分别是 （ ） A．20℃、80℃、64℃ B．20℃、80℃、68℃ C．80℃、20℃、32℃ D．80℃、20℃、34℃ C

34. 解析 温度升高，容器内气体的体积增大， A点温度高，可见A、D点温度分别为80℃、20℃。 设D点下容器的体积为V0, 一小格玻璃管的体积为h。 由查理定律 解得 t=32℃

35. 课堂练习 1．一定质量的理想气体在等容变化过程中测得，气体在0℃时的压强为P0， 10℃时的压强为P10，则气体在21℃时的压强在下述各表达式中正确的是 ( ) A. B. C. D. A D

36. 2．对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是 ( ) A．压强和温度不变，体积变大 B．温度不变，压强减少，体积减少 C．体积不变，温度升高，压强增大 D．压强增大，体积增大，温度降低 C

37. p(Pa) t(℃) t0 0 3. 一定质量的某种气体,在压强p保持不变的情况下, 体积V与热力学温度T成。 正比 4.由查理定律可知，一定质量的理想气体在体积不变时，它的压强随温度变化关系如图中实线表示。把这个结论进行合理外推，便可得出图中t0＝℃；如果温度能降低到t0，那么气体的压强将减小到Pa。 －273 0

38. 5. 在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的空气, 一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接, 重物和活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为10 cm,如果缸内空气变为0℃, 问: ①重物是上升还是下降？ ②这时重物将从原处移动多少厘米? (设活塞与气缸壁间无摩擦)

39. 答案 ①缸内气体温度降低,压强减小,故活塞下移,重物上升。 ②分析可知缸内气体作等压变化。设活塞截面积为S cm2, 气体初态体积V1=10S cm3, 温度T1=373 K, 末态温度T2=273 K， 体积设为V2=hScm3 (h为活塞到缸底的距离) 据 可得h =7.4 cm 则重物上升高度Δh=10－7.4=2.6 cm

40. A B 6 . 如图，水平放置的汽缸内壁光滑，一个不导热的活塞将汽缸内的气体分为A、B两部分，两部分气体可以分别通过放在其中的电热丝加热。开始时，A气体的体积是B的一半，A气体的温度是17ºC，B气体的温度是27ºC，活塞静止。现缓慢加热汽缸内气体， 使A、B两部分气体的温度都升高10ºC，在此过程中活塞向哪个方向移动？

41. 答案 设想先保持A、B的体积不变, 当温度分别升高10ºC时, 对A有 同理，对B有 由于pA＝pB，　 所以pA'＞pB'故活塞向右移动。

42. 课后习题答案 1.根据查理定律 ，如果不漏气，压 强应为 ,而氧气实际压 强为 ，说明漏气。 2.（1）根据盖-吕萨克定律 ， 所以， 即体积变化量与温度变化量成正比，刻度是均匀的。

43. 这个温度计可以测量的温度t=(25 1.6)0C, 即这个气温计测量范围是23.4~26.60C。 2.（2）因为 所以，