2019高中物理第八章1气体的等温变化教学案（含解析）新人教版

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1、1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．(重点)　2.会通过实验的方法研究问题，探究物理规律，学习用电子表格与图象对实验数据进行处理与分析，体验科学探究过程．(重点)　3.理解气体等温变化的pV图象的物理意义．(重点)　4.会用玻意耳定律计算有关的问题．(难点)知识点一实验：探究气体等温变化的规律1．三个状态参量研究气体的性质，用压强、体积、温度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做气体的状态参量．2．实验探究①实验器材：铁架台、注射器、橡胶塞、压力表

2、(压强表)等．注射器下端用橡胶塞密封，上端用活塞封闭一段空气柱，这段空气柱是我们的研究对象．②数据收集：空气柱的压强p由上方的压力表读出，体积V用刻度尺读出的空气柱的长度l乘气柱的横截面积S.用手把活塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组值．③数据处理以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系，将收集的各组数据描点作图，若图象是过原点的直线，说明压强跟体积的倒数成正比，也就说明压强跟体积成反比．3．等温变化一定质量的某种气体，在温度不变时其压强随体积的变化而变化，把这种变化叫做等温变化．[思考]若实验数据呈

3、现气体体积减小，压强增大的特点能否断定压强与体积成反比？【提示】　不能，也可能压强p与体积V的二次方(三次方)或与成反比，只有作出p－图线是直线，才能判定p与V成反比．[判断]1．利用压强、体积和温度可以描述气体的状态．(√)2．一定质量的气体，其温度、压强不变，只有体积变化是可能的．(×)3．一定质量的气体，温度、压强、体积可以都发生变化．(√)知识点二玻意耳定律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成反比．即pV＝常量或p1V1＝p2V2.其中p1、V1和p2、V2分别表示气体在1、2两个

4、不同状态下的压强和体积．2．研究对象一定质量的气体，且这一部分气体保持温度不变．3．气体等温变化的p－V图象一定质量的气体发生等温变化时的p－V图象如图811所示，图线的形状为双曲线．由于它描述的是温度不变时的p－V关系，因此称它为等温线．一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的．[思考]如图812，是一定质量的气体不同温度下的两条等温线，如何判断T1、T2的高低？【提示】　作压强轴的平行线，与两条等温线分别交于两点，两交点处气体的体积相等，则对应压强大的等温线温度高，即T1＜T2.[判断]1．一定质量的气体压强跟

5、体积成反比．(×)2．一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比．(√)考点一　气体压强的计算方法(深化理解)1．系统处于静止或匀速直线运动状态时，求封闭气体的压强(1)连通器原理：在连通器中，同一液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强是相等的．(2)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强p＝ρgh时，应特别注意h是表示液面间竖直高度，不一定是液柱长度．(3)求由液体封闭的气体压强，应选择最低液面列平衡方程．(4)求由固体封闭(如汽缸或活塞封闭)的气体压强，应对此固体(如汽缸或活塞)进行受力分析，列出力的平衡

6、方程．2．容器加速运动时，求封闭气体的压强(1)当容器加速运动时，通常选择与气体相关联的液柱、固体活塞等作为研究对象，进行受力分析，画出分析图示．(2)根据牛顿第二定律列出方程．(3)结合相关原理解方程，求出封闭气体的压强．(4)根据实际情况进行讨论，得出结论．【例题1】　如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为m，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于(　　)A.　　　　　B.＋C．p0

7、＋D．p0＋【答案】　D【规律总结】封闭气体压强的求解方法1．容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算：(1)取等压面法．根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面．由两侧压强相等列方程求解压强．(2)力平衡法．选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝0列式求气体压强．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．【即时训练】1．求图中被封闭气体A

8、的压强，图中的玻璃管内都灌有水银．大气压强p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2)【答案】　(1)66cmHg　(2)71cmHg　(3)81cmHg2．(2013·西安检测)如图815所示，一个壁厚可以不计、质量为M的汽缸放在光滑的水平地面上，活塞的质量为m，面积为S，内部封有一定质量的气体．活塞不漏气，摩擦不计，