山东省德州市武城二中高中物理 第八章第1节 气体学案 新人教版选修3.docx

PAGE PAGE 1 山东省德州市武城二中高中物理 第八章第 1 节 气体学案 新人教版选修 3 目标定位1.知道什么是等温变化及描述气体的三个状 态 参 量 ． 2．通过实验探究得出玻意耳定律，并掌握定 目标定位 1.知道什么是等温变化及描述气体的三个状 态 参 量 ． 2．通过实验探究得出玻意耳定律，并掌握定律的内容．学会利用等温变化的规律解决有关问题． 3．明确 p—V 图象中，等温变化的图线及其物 理意义． 核心提示 重点：玻意耳定律的理解及应用. 难点：等温变化的p—V 图象的理解． 考纲：气体实验定律 I 【课前基础梳理】 一、探究气体等温变化的规律 状态参量：研究气体的性质时，用 、 、 这三个物理量来描述气体的状态，这三个物理量被称为气体的状态参量． 等温变化：一定质量的气体，在 不变时其压强随体积发生的变化． 实验条件：在探究气体等温变化规律的实验过程中，必须保证气体的 、 不变． 实验数据的收集：课本演示实验中，注射器内封闭气体的压强可以从仪器上方的 读出， 空气柱的长度可以在玻璃管侧的 上读出．空气柱的长度l 与 的乘积就是它的体积V. 实验数据的处理：用 p－V 图象处理数据时，得到的图线是 ，用 p－1/V 图象处理数据时，得到的图线是过 ，图线的斜率表示 ，且保持不变． 二、玻意耳定律 内容：一定 的某种气体，在 的情况下，压强p 与体积V 成 公式：pV＝C，或 . 三、气体等温变化的p－V 图象 一定质量的气体发生等温变化时的 p－V 图象如图所示．图线的形状为 由于它描述的是温度不变时的 p－V 关系，因此称它为 一定质量的气体， 不同温度下的等温线是 的． 四、实验注意事项 保证气体质量温度变，所以应该密封气体.并且不能用手触摸注射器，由于柱塞对气体做功，实验中应该缓慢推拉柱塞，目的是不改变气体的温度. 气体体积等于 L 与 S 的乘积，我们的目的是定性探究温度不变时，P 与 V 的关系，V 等于 L 与 S 的乘积，所以只要知道P 与 S 的关系即可，没有必要求S. p V ＝p V 计算时，等式两边相同的物理量单位可以不用国际单位，但必须一致. 1 1 2 2 【课堂互动探究】 一、封闭气体压强的计算 液体封闭气体的情况 (2)容器加速运动时封闭气体压强的计算 当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱为研究对象进行受力分析，然后由牛顿第二定律列 方程，求出封闭气体的压强． 活塞汽缸结构封闭气体的情况 通常以活塞(汽缸)为研究对象，利用动力学知识求解． 若活塞(汽缸)处于平衡状态，求解时列平衡方程即可；若处于加速状态，求解时列牛顿第二定律方 程即可． 【典例1】求图中被封闭气体A的压强．其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都灌有水银，(4)图中的 小玻璃管浸没在水中．大气压强p ＝76 cmHg.(p ＝1.01×105Pa，g＝10 m/S2，ρ水＝1×103kg/m3) 0 0 【自主解答】 【变式训练】如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一 定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p ，则封闭气体的压强为( ) 0 mg A．p＝p ＋ 0 S  p＝p ＋ 0 (M m)g S Mg mg p＝p － 0 S p＝ S 二、对玻意耳定律的理解 成立条件：玻意耳定律p V ＝p V 是实验定律．只有在气体质量一定、温度不 1 1 2 2 变的条件下才成立． 恒量的定义：p V ＝p V ＝恒量C 该恒量C 与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体， 1 1 2 2 温度越高，该恒量 C 越大． 3． 等 温 变 化 的 图 象 (1)p－V 图 ①一定质量的气体，在温度不变的情况下p 与 V 成反比，因此等温过程的p－V 图象是双曲线的一支． ②一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p－V 图上的等温线就越高，图 中，T T 1 2. 1 (2)p－ 图 V 1 1 一定质量的气体，温度不变时，pV＝恒量，p 与 V 成反比，p 与 就成正比，在p－ 图上的 V V 等温线应是过原点的直线，直线的斜率即为p 与 V 的乘积，斜率越大，pV 乘积越大，温度就越高，图中，T T . 2 1 4．利用玻意耳定律解题的基本思路 确定研究对象：根据题意，确定所研究的气体． 明确初、末状态：找出气体变化前后的初、末状态，并确定初、末状态的p、V 值． 列方程求解：根据玻意耳定律列方程，必要时还应由力学或几何知识列出辅助方程；求解