地球上最主要的能源
太阳
第一次工业革命
想一想能源变化带给社会的影响？
常见的热机
第四章 能源的开发与利用
第一节 热机的发展和应用
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。
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。
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。
了解蒸汽机在机器制造和交通运输中的应用。
掌握蒸汽机的发明与改进历程，及引发的经济政治变革。
蒸汽机的应用和社会影响。
蒸汽机实现了内能向机器能的转换。
1 . 重点
2 . 难点
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
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。
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。
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
甲
乙
气体等容变化图像
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。
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。
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。
即
P=CT
或
为比例常数
C
压强P与热力学温度成正比可以表示为另外形式：
即
或
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。
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。
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。
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
气体等压变化图像
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
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。
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）。
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
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
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℃
A D
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
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 。
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。
正比
－273
0
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)
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
答案
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？
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。
2.（2）因为
所以，