高中物理 第八章 气体学案新人教版选修3-3.doc

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1、第八章气体l气体的等温变化[目标定位]　1.知道玻意耳定律的内容、表达式及适用条件.2.能运用玻意耳定律对有关问题进行分析、计算.3.了解p－V图、p－图的物理意义．考点一、气体压强的求法1．液柱封闭气体取等压面法：同种液体在同一深度液体中的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用两侧压强相等求解气体压强．如图甲所示，同一液面C、D两处压强相等，故pA＝p0＋ph；如图乙所示，M、N两处压强相等．故有pA＋ph2＝pB，从右侧管看，有pB＝p0＋ph1.2．活塞封闭气体选与封闭气体接触的液柱或活塞为研究对象，进行受力分析，再利用平衡

2、条件求压强．如图甲所示，汽缸截面积为S，活塞质量为M.在活塞上放置质量为m的铁块，设大气压强为p0，试求封闭气体的压强．以活塞为研究对象，受力分析如图乙所示．由平衡条件得：Mg＋mg＋p0S＝pS，即：p＝p0＋.例1　如图所示，竖直放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a长h1为10cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为5cm，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强分别是多少？例2　如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气

3、体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强为(　　)A．p＝p0＋B．p＝p0＋C．p＝p0－D．p＝题组一　气体压强的计算1．一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h(cm)，上端空气柱长为L(cm)，如图所示，已知大气压强为HcmHg，下列说法正确的是(　　)A．此时封闭气体的压强是(L＋h)cmHgB．此时封闭气体的压强是(H－h)cmHgC．此时封闭气体的压强是(H＋h)cmHgD．此时封闭气体的压强是(H－L)cmHg2．如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度

4、为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)(　　)A．p0－ρg(h1＋h2－h3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1＋h3－h2)D．p0－ρg(h1＋h2)3.求图中被封闭气体A的压强．其中(1)、(2)、(3)图中的玻璃管内都装有水银，(4)图中的小玻璃管浸没在水中．大气压强p0＝76cmHg.(p0＝1.01×105Pa，g＝10m/s2，ρ水＝1×103kg/m3)考点二、探究气体等温变化的规律1．气体状态参量：气体的三个状态参量为压强p、体积

5、V、温度T.2．等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化关系．3．实验探究(1)实验器材：铁架台、注射器、气压计等．(2)研究对象(系统)：注射器内被封闭的空气柱．(3)实验方法：控制气体温度和质量不变，研究气体压强与体积的关系．(4)数据收集：压强由气压计读出，空气柱长度由刻度尺读出，空气柱长度与横截面积的乘积即为体积．(5)数据处理：以压强p为纵坐标，以体积的倒数为横坐标作出p－图象，图象结果：p－图象是一条过原点的直线．(6)实验结论：压强跟体积的倒数成正比，即压强与体积成反比．深度思考如图5所示为“探究气

6、体等温变化的规律”的实验装置，实验过程中如何保证气体的质量和温度不变？图5答案　(1)保证气体质量不变的方法：采用实验前在柱塞上涂好润滑油，以免漏气的方法，保证气体质量不变．(2)保证气体温度不变的方法①采用改变气体体积时，缓慢进行，等稳定后再读出气体压强的方法，以防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化．②采用实验过程中，不用手接触注射器的圆筒的方法，以防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温度变化．例3　(多选)关于“探究气体等温变化的规律”实验，下列说法正确的是(　　)A．实验过程中应保持被封闭气体的质量和温度不发生变化B．实验中

7、为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积C．为了减小实验误差，可以在柱塞上涂润滑油，以减小摩擦D．处理数据时采用p－图象，是因为p－图象比p－V图象更直观考点三、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．2．成立条件：(1)质量一定，温度不变．(2)温度不太低，压强不太大．3．表达式：p1V1＝p2V2或pV＝常数或＝.4．应用玻意耳定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件．(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2)．(3)根据玻意耳定律列方程

8、求解．(注意统一单位)(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明．深度思考玻意耳定律的表达式pV＝C中的C是一个与气体无关的常量吗？答案　pV＝C中的常量C不是一个普适恒量，它与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的