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第八章气体

1气体的等温变化;一、探究气体等温变化的规律

1.气体状态参量:气体的三个状态参量为压强p、_____

__、温度T。

2.等温变化:一定质量的气体,在温度不变的条件下其

_____与体积的变化关系。;图象结果;三、玻意耳定律

1.内容:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压

强p与体积V成_____。

2.公式:___=C(常量)或p1V1=____。

3.适用条件:气体_____不变、温度不变。;四、气体等温变化的p-V图象

1.概念:如图,一定质量的理想气体的p-V图线的形状为

_______,它描述的是温度不变时的p-V关系,称为等温

线。

2.分析:一定质量的气体,不同温度

下的等温线是_____的。;【预习诊断】

1.请判断下列说法的正误。

(1)被封闭气体的质量发生变化不影响实验结果。

()

(2)一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下,压强p与体积V成正比。();提示:(1)×。因为实验研究的是一定质量的气体,所以实验过程中,被封闭气体的质量不能发生变化。

(2)×。一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下,压强p与体积V成反比。

(3)√。玻意耳定律是英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现的。;2.在“探究气体等温变化的规律”实验中,下列四个因素中对实验的准确性影响最小的是()

A.针筒封口处漏气

B.采用横截面积较大的针筒

C.针筒壁与活塞之间存在摩擦

D.实验过程中用手去握针筒;3.为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是();【解析】选B。气体做等温变化,遵守玻意耳定律,由

pV=C可知p与成正比,故B正确。;知识点一探究气体等温变化的规律

探究导入:

如图所示为“探究气体等温变化规律”的装置。;(1)本实验应用了什么物理方法?

(2)在探究过程中,需要测定哪些物理量?如何测量?

提示:(1)控制变量法。

(2)探究过程需要测量气体的体积和压强。体积可由注射器刻度读出,压强可由压力表读出。;【归纳总结】

1.保证气体质量不变的方法:采用实验前在柱塞上涂好润滑油,以免漏气的方法,保证气体质量不变。;3.封闭气体压强的计算方法:

(1)静止或匀速运动系统中压强的计算方法:

①参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立受力平衡方程消去面积,得到液片两侧压强相等,进而求得气体压强。;例如,图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A,在其最低处取一液片B,由其两侧受力平衡可知

(pA+ph0)S=(p0+ph+ph0)S

即pA=p0+ph。;(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、汽缸或活塞为研究对象,并对其进行受力分析,然后由牛顿第二定律列方程,求出封闭气体的压强。;如图,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受

力分析有:

pS-p0S-mg=ma

得p=p0+。;①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强

传感器、数据采集器、计算机逐一连接。

②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由

计算机显示的气体压强值p。

③用V-图象处理实验数据,得出如图乙所示的图

线。;(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是______________________________________

____________________________________________。

(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是________和________。;【正确解答】(1)为了保证气体的质量不变,要用润滑油涂在活塞上以达到封闭效果。

(2)气体的体积变化,外界对气体做正功或负功,要让气体与外界进行足够的热交换,一要时间长,也就是动作缓慢,二要活塞导热性能好。

答案:(1)用润滑油涂活塞(2)慢慢地抽动活塞活塞导热性能好;(1)若气室A、B中的压强分别为pA、pB,则它们与外界大气压强p0的大小顺序应为___________________。

(2)在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是________(选填“越滴越慢”“越滴越快”或“恒定”)。;【解析】(1)因为a管与大气相通,故可以认为a管上端处压强即为大气压强p0,这样易得pAp0,而pBp0,即有pBp0pA。;(2)当输液瓶的悬挂高度与输液软管的内径确定时,由于a管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变,故b管中的气体的压强也不变,所以药液滴注的速度是恒定不变的。

答案:(1)pBp0pA(2)恒定;【补偿