查理定律的内涵

查理定律是描述一定质量的气体在体积不变情况下 ,压强随温度变化的规律 ,表述为 :一定质量的某种气体 ,在体积不变的情况下 ,温度每升高 (或降低 ) 1℃ ,增加 (或减小 )的压强等于它在 0℃时压强的 1 / 2 73.其物理意义非常清楚 ,但要使学生真正领会和掌握却是在剖析和讨论中完成的 .一、公式的原型用 p0 表示 0℃时一定质量的气体的压强 ,当温度变化 Δt(℃ )时 ,气体 (体积不变 )的压强的变化量为Δp,查理定律的表达式为Δp=Δt2 73p0 . 1从上式中不能直接知道某状态的压强 ,只能直接知道从一个状态变化到另一个状态时压强的变化随温度的…     

查理定律内涵的扩展及解题应用

气体在体积不变的情况下所发生的状态变化叫做等容变化 .查理定律就是描述一定质量的气体在做等容变化时压强随温度变化的规律 .一、查理定律的两种表述形式关于查理定律 ,教材中有两种表述 .1 .查理定律的第一种表述形式及其物理意义一定质量的气体 ,在体积不变的情况下 ,温度每升高 (或降低 ) 1℃ ,增加 (或减少 )的压强等于它在 0℃时压强的 1 /2 73.这个表述其物理意义非常清楚 ,指明了做等容变化的气体的压强和温度之间的一种线性关系 ,由此可导出一定质量的气体 ,在任何温度 t时气体的压强的数学表达式 ,即pt=p0 ( 1 t2 73) .其中 p0 为 0℃时该气体的压强 .2 .查理定律的第二种表述形式及其意义引入热力学温标 T=t 2 73.1 5K后 ,查理定律的数学表达式为p1/T1=p2 /T2 .查理定律又可表述为 :一定质量的理想气体 ,在体积不变的情况下 ,它的压强跟热力学温度成正比 .查理定律的第二种表述 ,只是用数学语言描述了气体压强与绝对温度成正比这样一种关系 ,教材没有进一步揭示定律所蕴含的更普遍的物理内涵 .那么 ,它更普遍的物理内涵是什么呢 ?我们不妨作如下分析...     

探索与验证的选择——谈“查理定律”的教学设计

查理定律是气体三大实验定律之一 ,也是高中热学中的重要内容之一 .查理定律内容是 :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 )的压强等于它在 0℃时压强的 1 /2 73,其数学表达式为 pt=p0 ( 1 t/2 73) .在教学中 ,由于缺乏直观性 ,学生对于比例常数 1 /2 73的得出及其物理意义比较难以理解和掌握 ,造成了学生思维上的台阶 ,特别是像省级重点中学的学生和一般农村中学学生的基础相差悬殊 ,从而不同程度地形成了教学难点 .那么如何突破和化解这一难点呢 ?对于查理定律的教学 ,笔者认为有以下两条思路 :一、探索性实验教学法1 .操作实验测量数据实验定律的教学关键是做好实验 .本实验1.温度计　 2 .气节门3.长颈漏斗 4 .排水孔5 .储水玻璃管图 1可采用 J2 557型气体定律演示器 ,其结构如图 1所示 ,具体操作如下 :( 1 )先打开长玻璃管气节门 ,调节长颈漏斗使左右两管中水银面相平 ,且左管中气栓高度取某一值 ,例如 2 0cm,然后关闭气节门 .测出储水玻璃管中冷水的温度 t.( 2 )通电加热储水玻璃管中的水 ,在温...     

中考物理试题中的科学方法

新的教学大纲要求 ,在初中物理教学中要初步对学生进行科学方法教育 .在近几年的中考试题中加强了这方面知识的考查力度 ,下面选择几例 ,说说科学方法的运用 .1 .比较归纳法例 1　为了研究物质的某种特性 ,某小组的同学先做如下实验 :在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别加入 1 0 0g和 2 0 0g的温水 ,让它们自然冷却 ,并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况 ,记录的数据分别如表 1、表 2所示 .(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等 )表　 1m1=10 0g时间 (min) 0 2 4 6 810 12 14 16温度 (℃ ) 36 35 343332 3130 30 30降低温度 (…     

由一道探究性试题引发的思考

1　试题内容西湖中学“ＳＴＳ”小组 ,为研究西湖水污染问题 ,张敏同学采集了如图 1所示的污水样品 ,李丽同学正确地测量了样品的质量 ,当天平平衡时 ,盘内所加砝码的位置如图 2所示 ,汪亮同学将样品倒入图 3所示的密封隔热的装置中 ,用恒定功率为 82Ｗ的电加热器加热(不计热损失和其他物体吸热 ) .三人共同测出表 1中时刻ｔ和温度Ｔ的几组数据 .表 1　ｔ/ｍｉｎ 0 2 4681 0 1 2 1 4Ｔ/℃ 2 3 3 95 5 71 871 0 3 1 0 3 1 0 3图 1　　　　　图 2　　　　　图 3　　 (1 )在方格纸中作出实验的温度—时间图像 .(2 )根据实验计算或指出与污水相…     

时间的正负值如何取舍？

在物理解题中 ,矢量有正、负之分 ,同样作为标量的时间 ,也有正、负之分 ,而这点往往易被人们忽视 .那么 ,怎样确定时间的正、负问题呢 ?下面试举几例进行讨论 .一、时间为正值不一定都有物理意义例 1　骑自行车的人以 5 .0 m/s的初速度匀减速骑上一个斜坡 ,加速度的大小是 4 0 cm/s2 ,斜坡的长度为 30 m,骑自行车的人通过斜坡要用多少时间 ?解析　加速度 a=- 40 cm/s2 =- 0 .4 0 m/s2 ,由关系式 s=v0 t+ 12 at2代入数据并整理 ,得t2 - 2 5 t+ 15 0 =0 ,即 (t- 10 ) (t- 15 ) =0 ,可得 t1=10 s,t2 =15 s.此两个解均为方程 s=v0 t+ 12 at2的…     

浅谈高考作图法解题

图1中直线AB为一定质量的理想气体等容过程的p—t图线.原点O处的压强为p=0,温度t=0℃.现先使该气体从状态A出发,经过一等温膨胀过程,体积变为原来体积的2倍,然后保持体积不变,缓慢加热气体,使之达到某一状态F.此时其压强等于状态B的压强,试用作图法在所给的p—t图上,画出F的位置.(1992年高考试题) 考生在解此题中暴露出许多问题.现就其主要问     

伯努利方程应用演示器

高中《物理》(试验修订本·必修 )第一册第 15 4面有喷雾器原理的一幅插图 ,此图与《中学物理实验大全》(1995年版 )显示流体流速与压强关系的实验原理图 C是一样的 ,都是伯努利方程应用的一个实例 .伯努利方程的数学表达式为p 12 ρv2 ρgh=常量 ,在流体水平流动时 ,或者高度差的影响不显著时 ,它的表达式还可以表示为p 12 ρv2 =常量 .从上式可知 ,在流动的流体中 ,压强与流速有关 ,流速大的地方压强小 ,流速小的地方压强大 .本实验是使竖直玻璃管上方的气压减小 ,由于容器内液面与大气压相通 ,因而管内水面上升 ,在气流的作用下使水…     

2001年高考物理全国卷第21题的四种解法

20 0 1年全国统一考试物理试卷计算题第 2 1题如下 :在一密封的啤酒瓶中 ,下方为溶有ＣＯ2 的啤酒 ,上方为纯ＣＯ2 气体 .在 2 0℃时 ,溶于啤酒中的ＣＯ2 的质量为ｍＡ=1 .0 5 0× 1 0 - 3ｋｇ ,上方气体状态ＣＯ2 的质量为ｍＢ=0 .1 3 7× 1 0 - 3ｋｇ ,压强为 ｐ0 =1标准大气压 .当温度升高到 40℃时 ,啤酒中溶解的ＣＯ2 的质量有所减小 ,变为ｍＡ′ =ｍＡ-Δｍ ,瓶中气体ＣＯ2 的压强上升到 ｐ1.已知ｍＡ′/ｍＡ=0 .60× ｐ1/ｐ0 ,啤酒的体积不因溶入ＣＯ2 而变化 ,也不随温度的变化而变化 .又知对同种气体 ,在体积不变情况下 ,ｐ/Ｔ与ｍ…     

一类浮力压强综合题的巧解

浮力与压强综合问题是中考的热点之一 .其中 ,漂浮或悬浮的物体引起液体压强的变化问题 ,又是一类常见问题 .这类问题因涉及液体压强 ,解题时大家通常考虑应用公式p =ρgh ,其实 ,这时如应用公式p=FS往往更简便 ,请看下面的例子 .图 1例 1　把A、B两个完全相同且边长均为 1 0cm的正方体木块放在底面积为2 0 0cm2 的圆柱形盛水容器中 ,静止时所处的状态如图 1所示 .若将木块B从水中取出 ,容器底所受的压强将比原来减少(　　 ) .(g =1 0N/kg)(A) 1 0 0Pa　　　 (B) 2 0 0Pa(C) 30 0Pa (D) 40 0Pa( 2 0 0 1 ,北京市顺义区中考题 )解法一 …     

改进查理定律演示实验的探索

查理定律在引入热力学温标前表述为:“一定质量的气体,在体积保持不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃时,增加(或减小)的压强等于它在0℃时压强的1/273.”要得出这一结论,关键是在实验中首先要测出一定质量的气体在0℃时的压强p_0,然后再定量地得出当气体温度每变化1℃时,它的压强的变化△p是     

研究性学习，2005年高考新动向——研究性学习试题三例

加强研究性学习 ,能使学生主动学习数学 ,用数学的眼光来审视现实世界 ,同时 ,它也是今后高考的一大命题方向 .例 1　 1 997年 1 1月 8日中央电视台正在播放十分壮观的长江三峡工程大江截流的实况 ,截流从上午 9:0 0开始 ,当时龙口的水面宽 40米 ,水深若干米 ,每隔 1段时间播音员报告龙口的水面宽和工程进展情况 ,现记录部分分段分布的数据如下 :时间 9:0 0 10 :0 0 11:0 0 12 :0 0…… 16 :0 0龙口宽 4 0米 39米…… 34米……工程进度 1米…… 5米……数据列 a1…… a2 a3……　　预计下午 4:0 0 (即 1 6:0 0 )合拢 ,现根据截至 1 2 :0 0…     

一道“培养综合能力”的实验题

这是一道测固体密度的实验题 ,题目如下 :小明要在家中测量细长圆柱白蜡烛的密度 ,家中现只有表 1中所列材料和工具 .请根据表 1中给出的材料设计出一个使用材料品种少 ,最经济且简便的实验方法来进行粗略测量 .(白蜡烛的密度约 0 .9×1 0 3ｋｇ/ｍ3)要求 :(1 )写出所选择的材料名称 .(2 )写出实验主要步骤 .(3 )写出实验结果表达式 .表 1　材料和工具材料规格最小刻度数量价格 (元 )家用购物弹簧秤 2ｋｇ 2 0ｇ 1个 12 .0 0木尺 3 3 .3ｃｍ 1ｃｍ 1把 5 .0 0玻璃啤酒瓶 6 4 0ｍＬ 1个 0 .30带刻度止咳糖浆瓶 10 0ｍＬ 5ｍＬ 1个 0 .0 5小棉…     

密度极限法的应用——判断温度变化引起的液柱移动方向

一、原理分析我们知道 ,封闭气体的压强是由大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的 ,并且决定于单位体积内的气体分子数和分子的平均速度 .单位体积内的气体分子数与气体密度有直接联系 ,分子的平均速率又与温度有关 (温度是分子平均动能的标志 ) .故封闭气体压强可认为决定于气体的密度和温度 .我们也可以从克拉珀龙方程 p V=mMRT,得到p=mVTRM=RMρT.式中 R为普适常量 ,M为摩尔质量 ,m为气体的质量 ,所以 RM为常量 .设 k=RM,则气体压强为 p=kρT.由此得到的结论是 :封闭气体的压强决定于气体的密度和温度 .用公式表示为p=kρT,或 p∝…     

测量、简单的运动、声现象中考题选登

1 纳米技术在很多领域中得到应用 .纳米 (ｎｍ)是长度单位 ,1ｎｍ =10 - 9ｍ .铜分子的直径约为10 - 10 ｍ ,1ｎｍ相当于个铜分子直径的总长度 . (2 0 0 1年北京市顺义区中考题 )图 12 如图 1所示 ,木块的长度为ｃｍ .(2 0 0 1年北京市顺义区中考题 )3 某同学测一物体的长度时 ,记录的数据分别为 2 5 1ｃｍ、2 5 3ｃｍ、2 5 4ｃｍ .他所用的刻度尺的分度值是 ,该物体的长度应记作ｃｍ . (2 0 0 1年内蒙古自治区中考题 )4 坐在奔驰的列车里的乘客 ,若选为参照物 ,他是静止的 ;若选为参照物 ,他又是运动的 . (2 0 0 1年江西省赣州市中考…     

求解弹性碰撞问题的三种方法

如何准确迅速地求出两个物体发生弹性碰撞后的速度 ,在高中是一个非常棘手的问题 .笔者在长期的教学实践中探索出了三种方法 ,简介如下 :一、利用韦达定理法题目　两物体 m1、m2 分别以速度 v10 、v2 0 在光滑水平面上发生对心弹性碰撞 ,求碰撞后两物体的速度v1t、v2 t?分析与解　按照弹性碰撞的规律 ,即动量守恒和机械能守恒得12 m1v10 2 + 12 m2 v2 0 2 =12 m1v1t2 + 12 m2 v2 t2 ,m1v10 + m2 v2 0 =m1v1t+ m2 v2 t.为了处理问题方便 ,重新构造如下方程组 ,即12 m1v12 + 12 m2 v2 2 =E,m1v1+ m2 v2 =p .12(其中 E、p为该系统的总机械能和…     

一组CO2与NaOH反应的基础创新题

1　综合计算题例1　将一定量的CO2 气体通入5 0 0mL某NaOH溶液中,充分反应后,将溶液在低温下蒸发,得到不含结晶水的白色固体A。取三份质量不同的A样品分别与5 0mL相同浓度的盐酸反应,得到气体的体积(标准状况)与固体A的质量关系如下表所示:实验组别12 3盐酸的体积/mL 5 0 0 5 0 0 5 0 0A的质量/ g 3 80 6 2 0 7 2 0气体的体积/mL 896 1344 1344　　(1)上表中第组数据表明,加入的5 0mL盐酸反应后有剩余,理由:。(2 )试通过计算确定A是什么物质,并求其成分的质量分数。(3)求NaOH溶液的物质的量浓度。解析:(1)分析三组数据可以看出,…     

2001年上海高考化学题选析

1 某化学反应 2ＡＢ Ｄ在四种不同条件下进行 ,Ｂ、Ｄ起始浓度为 0 .反应物Ａ的浓度 (ｍｏｌ/Ｌ)随反应时间 (ｍｉｎ)的变化情况如下表 :实验序号 温度浓 度时间 0 10 2 0 30 40 5 0 6 0180 0℃ 1.0 0 .80 0 .6 70 .5 70 .5 0 0 .5 0 0 .5 02 80 0℃Ｃ2 0 .6 0 0 .5 0 0 .5 0 0 .5 0 0 .5 0 0 .5 03 80 0℃Ｃ3 0 .92 0 .75 0 .6 3 0 .6 0 0 .6 0 0 .6 0482 0℃ 1.0 0 .40 0 .2 5 0 .2 0 0 .2 0 0 .2 0 0 .2 0根据上述数据 ,完成下列填空 :(1 )在实验 1 ,反应在 1 0至 2 0分钟时间内平均速率为ｍｏｌ/(Ｌ·ｍｉｎ) .(2 )在实验 2 ,Ａ的初始…     

解析中考图象题

过去图象题只在熔化和凝固中出现,但近几年图象题在中考题中以多种多样的形式出现。现将全国各省市中考试题中出现的图象题总结如下。一、作图1.根据已知数据作图题目1为了研究物质的某种特性,某同学利用水和酒精进行实验探究,测得如下实验数据:     

对一道理化综合题解法的异议

贵刊 2 0 0 1年 1～ 2合刊有关“热学综合复习例说”一文中 ,例 6题的解法值得商榷 ,原题及其解法如下 .原题　合成氨工业用氢和氮在催化剂作用下直接合成 ,下表表示在一定温度和压强作用下达到动态平衡时氨的含量 (体积百分比 ) ,其中氮气和氢气的体积比是 1∶ 3.t/℃氨含量 p/ atm10 0 2 0 0 30 0 60 0 10 0 02 0 030 04 0 05 0 081.55 2 .02 5 .110 .686.464.238.219.189.971.04 7.02 6.495 .484 .265 .24 2 .298.892 .679.85 7.5　　如图 1所示是一透热性能很好的坚固容器 ,活塞 C可左右移动 ,其总体积为 44.8L,现图 1将 40 0℃、30 0 atm的氢气 33.6 L和 40 0℃、30 0 atm的氮气 1 1 .2 L充入容器中 .当两者反应达到平衡时 ,若保持混合气体温度仍为 40 0℃、压强为 30 0 atm,求 :( 1 )容器是向外界放热还是吸热 ?( 2 )充入容器中氮气质量是多少克 ?( 3)活塞 C要向左侧移动的距离与容器全长之比是...