氣體的等溫變化+導(dǎo)學(xué)案 高二下學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第三冊(cè)

高二年級(jí)物理學(xué)科導(dǎo)學(xué)案編寫(xiě)：授課時(shí)間：班級(jí)：學(xué)生姓名：第2節(jié)氣體的等溫變化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下壓強(qiáng)與體積的關(guān)系；2.掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式，知道定律的適用條件；3.理解氣體等溫變化的p－V圖像的物理意義．【自主預(yù)習(xí)】氣體的等溫變化1.三個(gè)狀態(tài)參量：研究氣體的性質(zhì)，用________、________、________等物理量描述氣體的狀態(tài)，描述氣體狀態(tài)的這幾個(gè)物理量叫作氣體的________．2.等溫變化：我們首先研究一種特殊的情況：________，在________的條件下，其壓強(qiáng)與體積變化時(shí)的關(guān)系，我們把這種變化叫作氣體的等溫變化．3.實(shí)驗(yàn)探究（1）研究對(duì)象（系統(tǒng)）：注射器內(nèi)被封閉的。（2）實(shí)驗(yàn)思路：一定質(zhì)量的空氣，在____不變的情況下，測(cè)量氣體在不同體積時(shí)的______，再分析氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系．（3）物理量的測(cè)量：壓強(qiáng)由______讀出，空氣柱長(zhǎng)度由______讀出，空氣柱長(zhǎng)度與橫截面積的乘積即為空氣柱的體積。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：一定質(zhì)量的空氣，壓強(qiáng)跟體積的倒數(shù)成________，即壓強(qiáng)與體積成________。玻意耳定律1.內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成________。2.公式：________＝C，或p1V1＝p2V2。3.適用條件：（1）氣體質(zhì)量不變、________不變。（2）氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大。4.氣體等溫變化的p-V圖像：（1）p-V圖像：一定質(zhì)量的氣體的p-V圖像為一條________，如圖甲所示．（2）p－eq\f(1,V)圖像：一定質(zhì)量的氣體的p－eq\f(1,V)圖像為過(guò)原點(diǎn)的________，如圖乙所示．（3）C是常量，對(duì)于溫度不同、質(zhì)量不同、種類不同的氣體，C的數(shù)值。【課堂探究】1.一串串氣泡由池底慢慢升到水面，有趣的是氣泡在上升過(guò)程中，體積逐漸變大，這是為什么呢？2.我們首先研究一種特殊情況：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，其壓強(qiáng)與體積變化時(shí)的關(guān)系。我們把這種變化叫作氣體的等溫變化。實(shí)驗(yàn)探究氣體等溫變化的規(guī)律：（完成后課堂鞏固1）（1）數(shù)據(jù)分析：（2）作圖：（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（4）被封閉氣體的質(zhì)量發(fā)生變化會(huì)不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)管子的橫截面積一定需要測(cè)量嗎？3.玻意耳定律（完成課堂鞏固2、3）（1）定律內(nèi)容（2）適用范圍（3）公式pV＝C中的C是一個(gè)常量，它與哪些量有關(guān)系？（4）一定質(zhì)量的氣體溫度升高時(shí)，pV＝C中的C的數(shù)值是怎樣變化的？（5）應(yīng)用玻意耳定律解題的一般步驟：4.氣體等溫變化的p－V圖像或p－1/V圖像（完成課堂鞏固4、5）（1）氣體等溫變化的p－V圖像或p－1/V圖像特點(diǎn)：（2）如圖所示為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的p-V圖線，T1和T2哪一個(gè)大？為什么？（3）如圖為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的p-1/V圖線，T1和T2哪一個(gè)大？為什么？【課堂鞏固】1.在利用特制的注射器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)通過(guò)壓力連桿上拉或下壓柱塞得到了表中四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如圖甲是壓力表記錄第2組數(shù)據(jù)時(shí)的狀態(tài)。通過(guò)記錄對(duì)應(yīng)的四個(gè)封閉氣柱的長(zhǎng)度L(單位：cm)算出體積，已知封閉氣柱的橫截面積S＝2cm2，且V＝LS，若測(cè)第3組數(shù)據(jù)時(shí)，讀出空氣柱的長(zhǎng)度為2.0cm。（1）完善表格：次數(shù)1234壓強(qiáng)p(×105

Pa)0.8____1.61.9體積V(cm3)86.4____3.4體積倒數(shù)

(cm-3)0.1250.156______0.294（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙所示坐標(biāo)系中作p-1/V圖像。次數(shù)1234壓強(qiáng)p(×105

Pa)0.81.01.61.9體積V(cm3)86.44.03.4體積倒數(shù)

(cm-3)0.1250.1560.2500.294由圖像可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：質(zhì)量一定的某種氣體，由圖像可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：質(zhì)量一定的某種氣體，_______________________。如圖所示，在一根一端封閉且粗細(xì)均勻的長(zhǎng)玻璃管中，用長(zhǎng)為h＝10cm的水銀柱將管內(nèi)一部分空氣密封，當(dāng)管開(kāi)口向上豎直放置時(shí)，管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度l1＝0.3m；若溫度保持不變，玻璃管開(kāi)口向下放置，水銀沒(méi)有溢出。待水銀柱穩(wěn)定后，密封空氣柱的長(zhǎng)度l2為多少？（大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）3.（課本第42頁(yè)第3題）今有一質(zhì)量為m的汽缸，用活塞封著一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)汽缸水平橫放時(shí)，汽缸內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為l0(圖甲)，現(xiàn)把活塞按如圖乙那樣懸掛，汽缸懸在空中保持靜止。求此時(shí)汽缸內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度為多少？已知大氣壓為p0，活塞的橫截面積為S，它與汽缸之間無(wú)摩擦且不漏氣，氣體溫度保持不變。4.（多選）如圖所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是A.D→A是一個(gè)等溫過(guò)程B.A→B是一個(gè)等溫過(guò)程C.TA>TBD.B→C體積增大，壓強(qiáng)減小，溫度不變5.（多選）如圖所示是