气体的等温变化+导学案 高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

高二年级物理学科导学案编写：授课时间：班级：学生姓名：第2节气体的等温变化【学习目标】1.理解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系；2.掌握玻意耳定律的内容和公式，知道定律的适用条件；3.理解气体等温变化的p－V图像的物理意义．【自主预习】气体的等温变化1.三个状态参量：研究气体的性质，用________、________、________等物理量描述气体的状态，描述气体状态的这几个物理量叫作气体的________．2.等温变化：我们首先研究一种特殊的情况：________，在________的条件下，其压强与体积变化时的关系，我们把这种变化叫作气体的等温变化．3.实验探究（1）研究对象（系统）：注射器内被封闭的。（2）实验思路：一定质量的空气，在____不变的情况下，测量气体在不同体积时的______，再分析气体压强与体积的关系．（3）物理量的测量：压强由______读出，空气柱长度由______读出，空气柱长度与横截面积的乘积即为空气柱的体积。（4）实验结论：一定质量的空气，压强跟体积的倒数成________，即压强与体积成________。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，或p1V1＝p2V2。3.适用条件：（1）气体质量不变、________不变。（2）气体温度不太低、压强不太大。4.气体等温变化的p-V图像：（1）p-V图像：一定质量的气体的p-V图像为一条________，如图甲所示．（2）p－eq\f(1,V)图像：一定质量的气体的p－eq\f(1,V)图像为过原点的________，如图乙所示．（3）C是常量，对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C的数值。【课堂探究】1.一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，这是为什么呢？2.我们首先研究一种特殊情况：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化时的关系。我们把这种变化叫作气体的等温变化。实验探究气体等温变化的规律：（完成后课堂巩固1）（1）数据分析：（2）作图：（3）实验结论：（4）被封闭气体的质量发生变化会不会影响实验结果？（5）实验时管子的横截面积一定需要测量吗？3.玻意耳定律（完成课堂巩固2、3）（1）定律内容（2）适用范围（3）公式pV＝C中的C是一个常量，它与哪些量有关系？（4）一定质量的气体温度升高时，pV＝C中的C的数值是怎样变化的？（5）应用玻意耳定律解题的一般步骤：4.气体等温变化的p－V图像或p－1/V图像（完成课堂巩固4、5）（1）气体等温变化的p－V图像或p－1/V图像特点：（2）如图所示为一定质量的气体在不同温度下的p-V图线，T1和T2哪一个大？为什么？（3）如图为一定质量的气体在不同温度下的p-1/V图线，T1和T2哪一个大？为什么？【课堂巩固】1.在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压柱塞得到了表中四组实验数据。如图甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度L(单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的横截面积S＝2cm2，且V＝LS，若测第3组数据时，读出空气柱的长度为2.0cm。（1）完善表格：次数1234压强p(×105

Pa)0.8____1.61.9体积V(cm3)86.4____3.4体积倒数

(cm-3)0.1250.156______0.294（2）根据表中数据在图乙所示坐标系中作p-1/V图像。次数1234压强p(×105

Pa)0.81.01.61.9体积V(cm3)86.44.03.4体积倒数

(cm-3)0.1250.1560.2500.294由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，_______________________。如图所示，在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，用长为h＝10cm的水银柱将管内一部分空气密封，当管开口向上竖直放置时，管内空气柱的长度l1＝0.3m；若温度保持不变，玻璃管开口向下放置，水银没有溢出。待水银柱稳定后，密封空气柱的长度l2为多少？（大气压强p0＝76cmHg，计算结果保留2位有效数字）3.（课本第42页第3题）今有一质量为m的汽缸，用活塞封着一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，汽缸内空气柱长为l0(图甲)，现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。求此时汽缸内空气柱长度为多少？已知大气压为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。4.（多选）如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是A.D→A是一个等温过程B.A→B是一个等温过程C.TA>TBD.B→C体积增大，压强减小，温度不变5.（多选）如图所示是