高中物理 第4章 气体 第1节 气体实验定律教学案 鲁科版选修3-3

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1、第1节气体实验定律第1课时　玻意耳定律1.物理学中研究气体的性质时，常用气体的压强、温度、体积来描述，这三个量叫气体的状态参量。2．玻意耳定律(等温变化)：一定质量的气体，在温度不变的条件下，压强与体积成反比，即p∝。气体的状态[自读教材·抓基础]1．状态参量：物理学中研究气体的性质时，通常用气体的压强、温度和体积这三个物理量来描述气体的状态。2．研究方法：控制一个参量不变，研究另外两个变量之间关系，这种方法叫做控制变量法。[跟随名师·解疑难]1．温度：热力学温度的单位是开尔文，与摄氏温度的关系：T＝t＋273。2．如何确定封闭气体的压强？(1)液体封闭气

2、体模型：①直玻璃管中液体封闭气体的压强：设气体压强为p，大气压强为p0，液体产生的压强为ph，则图411②“U形管”中封闭气体的压强：非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。图412(2)气缸活塞模型：设活塞质量为m，重力加速度为g，活塞面积为S，气缸质量为M，则图413③气缸在光滑水平面上图414　p＝[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)在标准大气压(相当于76cm水银柱产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，

3、水银柱上方有一段空气柱，如图415所示。这时管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强(　　)图415A．0　　　　　　　　　B．60cmC．30cmD．16cm解析：选D　气体压强p＝p0－ph＝76cmHg－60cmHg＝16cmHg。玻意耳定律[自读教材·抓基础]1．等温变化一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，研究压强和体积之间的关系。非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。2．实验装置图4163．探究过程实验器材针筒、

4、气压计等研究对象(系统)针筒内封闭的空气数据收集压强由气压计读出，气体体积(长度)由针筒本身的刻度读出数据处理以压强p为纵坐标，以体积倒数为横坐标作出p图像图像结果p图像是一条过原点的直线实验结论温度恒定时，气体的压强跟体积的倒数成正比，即气体的压强与体积成反比4．玻意耳定律(1)内容：一定质量的气体，在温度保持不变的条件下，压强与体积成反比。(2)公式：pV＝C或p1V1＝p2V2。[跟随名师·解疑难]1．对玻意耳定律的理解(1)适用条件：一定质量的某种气体，温度不太低，压强不太大。(2)定律也可以表述为pV＝常量或p1V1＝p2V2，其中的常量与气体所

5、处温度高低有关，温度越高，常量越大。2．pV图像与p图像(1)一定质量的气体的pV图像如图417甲所示，图线为双曲线的一支，且温度t1

6、气体的压强D．分子总数解析：选ABC　等温过程中，p、V发生相应变化，单位体积内的分子数也随之发生相应变化。对玻意耳定律的考查[典题例析]1．(海南高考)如图418，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0；整个过程中温度保持不变。求小车加速度的大小。图418[思路点拨]　(1)小车向右加速运动时活塞相对气缸的运动方向？封闭

7、气体体积如何变化？提示：活塞相对气缸向左运动。体积减小。(2)当小车以水平恒定加速度向右运动时，如何求出被封闭气体的压强？提示：选活塞为研究对象，将压强转换为压力，对活塞列牛顿第二定律方程。解析：选气缸内被封闭的气体为研究对象小车静止时为状态1，非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。系统处于平衡状态，p1S＝p0S气体的压强p1＝p0，气体的体积V1＝SL设小车加速度为a时为状态2，由牛顿第二定律得p2S－p0S＝ma气体的压强p2＝p0＋

8、，气体的体积V2＝S(L－d)由玻意耳定律得p1V1＝p2V2联立