3氣體的等溫變化學(xué)案

第八章氣體§氣體的等溫變化學(xué)案一．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，并能應(yīng)用它解決氣體的等溫變化的問題、解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。（3）理解氣體等溫變化的p--V圖象的物理意義，即等溫線。（4）會用玻意耳定律計算有關(guān)的問題。二．重點難點1.重點：通過實驗使學(xué)生知道并掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，理解p-V圖象的物理意義，知道玻意耳定律的適用條件。2.難點：學(xué)生對探究實驗的設(shè)計是本節(jié)的難點。三．學(xué)法指導(dǎo)本章研究的是氣體變化的規(guī)律，在本模塊中具有重要地位。因為作為常見物態(tài)中的氣體，由于具有很強(qiáng)的流動性，所以既沒有一定的形狀，又沒有一定的體積(在無容器對它約束時)。我們每一個人都生活在大氣中，并會涉及各種不同的氣體，因此正確認(rèn)識氣體，掌握它的變化規(guī)律具有很重要的實際意義。本章是熱學(xué)的重點，它以前一章的分子動理論為基礎(chǔ)，又與后面的固體和液體這兩種常見的物態(tài)相聯(lián)系，能使我們更好地認(rèn)識自然界，也為我們后面學(xué)習(xí)熱力學(xué)定律打下良好的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)，要學(xué)會通過實驗的手段研究問題，探究物理規(guī)律，學(xué)習(xí)用電子表格與圖像對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，體驗科學(xué)探究過程。首先把本節(jié)課的內(nèi)容認(rèn)真的看一遍?？春靡院罂梢圆殚喴幌沦Y料，最后完成本學(xué)案。四．自主學(xué)習(xí)一、氣體的狀態(tài)及參量1、研究氣體的性質(zhì)，用、、三個物理量描述氣體的狀態(tài)。描述氣體狀態(tài)的這三個物理量叫做氣體的。2、溫度：溫度是表示物體的物理量，從分子運(yùn)動論的觀點看，溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部的劇烈程度。在國際單位制中，用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度，叫做溫度。用符號表示，它的單位是，簡稱，符號是。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的數(shù)量關(guān)系是：T=t+。3、體積：氣體的體積是指氣體。在國際單位制中，其單位是，符號。體積的單位還有升（L）毫升、（mL）1L=m3，1mL=m3。4、壓強(qiáng)：叫做氣體的壓強(qiáng)，用表示。在國際單位制中，壓強(qiáng)的的單位是，符號。氣體壓強(qiáng)常用的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（atm）和毫米汞柱（mmHg），1atm=Pa=mmHg。5、氣體狀態(tài)和狀態(tài)參量的關(guān)系：對于一定質(zhì)量的氣體，如果溫度、體積、壓強(qiáng)這三個量，我們就說氣體處于一定的狀態(tài)中。如果三個參量中有兩個參量發(fā)生改變，或者三個參量都發(fā)生了變化，我們就說氣體的狀態(tài)發(fā)生了改變，只有一個參量發(fā)生改變而其它參量不變的情況是發(fā)生的。二、玻意耳定律1、英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特各自通過實驗發(fā)現(xiàn)：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積v成。這個規(guī)律叫做玻意耳定律。vpot1t2圖8—12、玻意耳定律的表達(dá)式：pv=C（常量）或者vpot1t2圖8—1三、氣體等溫變化的p—v圖象一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時的p—v圖象如圖8—1所示。圖線的形狀為。由于它描述的是溫度不變時的p—v關(guān)系，因此稱它為線。一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的。在圖8—1中，一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的兩條等溫線，判斷t1、t2的高低。畫出p—圖象，說明圖線的形狀，圖線的斜率與溫度的關(guān)系。四、典型例題例1：一定質(zhì)量氣體的體積是20L時，壓強(qiáng)為1×105Pa。當(dāng)氣體的體積減小到16L時，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。解析：初態(tài)

p1=1×105PaV1=20LT1=T末態(tài)

p2=？PaV2=16LT2=T由玻意耳定律

p1V1=p2V2得：例2

某個容器的容積是10L，所裝氣體的壓強(qiáng)是20×105Pa。如果溫度保持不變，把容器的開關(guān)打開以后，容器里剩下的氣體是原來的百分之幾？設(shè)大氣壓是×105Pa。解析：

設(shè)容器原裝氣體為研究對象。初態(tài)

p1=20×105PaV1=10LT1=T末態(tài)

p2=×105PaV2=？LT2=T由玻意耳定律

p1V1=p2V2得即剩下的氣體為原來的5％。六．課堂練習(xí)1、下列過程可能發(fā)生的是（）A、氣體的溫度變化，但壓強(qiáng)、體積保持不變B、氣體的溫度、壓強(qiáng)保持不變，而體積發(fā)生變化C、氣體的溫度保持不變，而壓強(qiáng)、體積發(fā)生變化D、氣體的溫度、壓強(qiáng)、體積都發(fā)生變化2、一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時，若體積增大為原來的n倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼谋禔、2nB、nC、1/nD、2/n3、在溫度均勻的水池中，有一空氣泡從池底緩緩地向上浮起，在其上浮的過程中，泡內(nèi)氣體（可看成理想氣體）（）A、內(nèi)能減少，放出熱量B、內(nèi)能增加，吸收熱量C、對外做功，同時吸熱，內(nèi)能不變D、對外做的功等于吸收的熱量VCVCOPBAA、從A到B的過程溫度升高B、從B到C的過程溫度升高C、從A到C的過程溫度先降低再升高D、A、C兩點的溫度相等h2h15、如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱h1h2h1A、h2變長B、h2變短C、h1上升D、h1下降8、如圖所示，一個橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓板的上表面是水平的，下表面與水平面的夾角為θ，圓板的質(zhì)量為M，不計圓板與容器內(nèi)壁間的摩擦。若大氣壓強(qiáng)為P0，則被圓板封閉在容器中的氣體壓強(qiáng)等于θA、P0+Mgcosθ/SB、P0/cosθ+Mg/ScosθθC、P0+Mgcos2θ/SD、P0+Mg/S9、如圖所示，為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條p—圖線。由圖可知（）一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其壓強(qiáng)與體積成正比一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時，其p—圖線的延長線是經(jīng)過坐標(biāo)原點的P1/v0T2TP1/v0T2T1D、T1＜T210、噴霧器筒內(nèi)藥液面上方有打氣孔，可通過打氣筒將外界空氣壓入筒內(nèi)液面上方，使被封閉的空氣壓強(qiáng)增大。設(shè)噴霧器筒內(nèi)上方的空氣體積為1.5L，然后用打氣筒緩慢向藥液上方打氣，每次打進(jìn)1atm的空氣0.25L，設(shè)打氣過程中溫度不變，要使噴霧器里的壓強(qiáng)達(dá)到4atm，打氣筒應(yīng)打氣次。11、一個氣泡從水底升到水面上時，增大2倍，設(shè)水的密度為ρ=1×103Kg/m3，大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa，水底與水面溫差不計，求水的深度。（g=10m/shV12、如圖所示，若氣