2019-2020年高三物理 8.1 气体的等温变化学案导学案 新人教版选修3-3.doc

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2019-2020年高三物理 8.1 气体的等温变化学案导学案 新人教版选修3-3 学习目标1、 知道气体的状态及三个参量。2、 掌握玻意耳定律,并能应用它解决气体的等温变化的问题、解释生活中的有关现象。3、 知道气体等温变化的pv图象,即等温线。4、 了解用实验探究气体等温变化规律的方法和思路,培养动手操作能力、采集数据能力及运用计算机处理数据的能力。自主学习一、气体的状态及参量1、研究气体的性质,用 、 、 三个物理量描述气体的状态。描述气体状态的这三个物理量叫做气体的 。2、温度:温度是表示物体 的物理量,从分子运动论的观点看,温度标志着物体内部 的剧烈程度。 在国际单位制中,用热力学温标表示的温度,叫做 温度。用符号 表示,它的单位是 ,简称 ,符号是 。 热力学温度与摄氏温度的数量关系是:T= t+ 。3、体积:气体的体积是指气体 。在国际单位制中,其单位是 ,符号 。体积的单位还有升(L)毫升、(mL)1L= m3,1mL= m3。4、压强: 叫做气体的压强,用 表示。在国际单位制中,压强的的单位是 ,符号 。气体压强常用的单位还有标准大气压(atm)和毫米汞柱(mmHg),1 atm= Pa= mmHg。5、气体状态和状态参量的关系:对于一定质量的气体,如果温度、体积、压强这三个量 ,我们就说气体处于一定的状态中。如果三个参量中有两个参量发生改变,或者三个参量都发生了变化,我们就说气体的状态发生了改变,只有一个参量发生改变而其它参量不变的情况是 发生的。二、玻意耳定律1、英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现:一定质量的气体,在温度不变的情况下,压强p与体积v成 。这个规律叫做玻意耳定律。vpot1t2图812、玻意耳定律的表达式:pv=C(常量)或者 。其中p1 、v1和p2、v2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积。三、气体等温变化的pv图象一定质量的气体发生等温变化时的pv图象如图81所示。图线的形状为 。由于它描述的是温度不变时的pv关系,因此称它为 线。一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的。1、 在图81中,一定质量的气体,不同温度下的两条等温线,判断t1、t2的高低。2、 画出p图象,说明图线的形状,图线的斜率与温度的关系。典型例题ABh图82例1、 如图82所示,粗细均匀的U形管的A端是封闭的,B端开口向上。两管中水银面的高度差h=20cm。外界大气压强为76cmHg。求A管中封闭气体的压强。例2、在温度不变的情况下,把一根长为100cm,上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中,插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半,若大气压为75cmHg,求水银进入管内的长度。vpoT1T2图83例3、如图83所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是:( )A、 从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比B、 一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的C、 有图可知T1T2D、 有图可知T1T2例4、汽车轮胎的容积是2.5102m3,轮胎原有1atm的空气。向轮胎内打气,直至压强增加到8atm为止。应向轮胎里打进1atm的多少体积的空气。(温度不变)当堂达标图851、 如图85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,下表面与水平面的夹角为,圆板的质量为M,不计圆板与容器内壁间的摩擦。若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中的气体压强等于A、P0+Mgcos/S B、P0/cos+Mg /ScosC、P0+Mgcos2/S D、P0+Mg /S2、一个气泡从水底升到水面上时,增大2倍,设水的密度为=1103Kg/m3,大气压强P0=1105Pa,水底与水面温差不计,求水的深度。(g=10m/s2)P1/v图860T2T13、如图86所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条p图线。由图可知( )A、 一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成正比B、 一定质量的气体在发生等温变化时,其p图线的延长线是经过坐标原点的C、 T1T2 D、T1T24、喷雾器筒内药液面上方有打气孔,可通过打气筒将外界空气压入筒内液面上方,使被封闭的空气压强增大。设喷雾器筒内上方的空气体积为1.5L,然后用打气筒缓慢向药液上方打气,每次打进1atm的空气0.25L,设打气过程中温度不变,要使喷雾器里的压强达到4atm,打气筒应打气 次。hV图875、如图87所示,若气压式保温瓶内水面与出水口的距离为h时,密封空气体积为V,设水的密度为,大气压强为P0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量(即体积减小量)V至少为多少?(设瓶内弯曲管的容积不计,压水前管内无水,温度保持不变)能力训练1、下列过程可能发生的是( )A、气体的温度变化,但压强、体积保持不变B、气体的温度、压强保持不变,而体积发生变化C、气体的温度保持不变,而压强、体积发生变化D、气体的温度、压强、体积都发生变化2、一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的n倍,则压强变为原来的 倍A、2n B、n C、1/n D、2/n3、在温度均匀的水池中,有一空气泡从池底缓缓地向上浮起,在其上浮的过程中,泡内气体(可看成理想气体)( )A、内能减少,放出热量B、内能增加,吸收热量C、对外做功,同时吸热,内能不变D、对外做的功等于吸收的热量VCOPBA图884、如图88所示,一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程,A、C两点在同一条双曲线上,则此变化过程中( )A、从A到B的过程温度升高B、从B到C的过程温度升高C、从A到C的过程温度先降低再升高D、A、C两点的温度相等图89h2h15、如图89所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是( )A、h2变长 B、h2变短C、h1上升 D、h1下降6、一个容积是10升的球,原来盛有1个大气压的空气,现在使球内气体压强变为5个大气压,应向球内打入 升1个大气压的空气(设温度不变)7、抽气机对某容器抽气,已知被抽容器的容积是抽气机最大活动容积的两倍,在按最大活动容积抽气2次后,容器中气体的压强变为原来的 倍。 学后反思课后作业:问题与练习1、2、4参考答案自主学习一、 气体的状态及参量、 压强、体积、温度;状态参量、 冷热程度,分子热运动;热力学,T,开尔文,开,K;273.15K、 分子所能占据空间的体积,米3,m3,103,106、 气体作用在器壁单位面积上的压力,P,帕斯卡,Pa,1.015105,760、 都不变,不会二、 玻意耳定律、 反比、 P1V1=P2V2三、 气体等温变化的PV图象双曲线,等温、 t2t1、 通过原点的直线,斜率越大温度越高典型例题例1、56cmHg 例2、25cm 例3、A、B、D 例4、1.75101m3 当堂达标、 D 2、10m 3、B、D 4、18 5、Vghv/(0+gh)能力训练1、C、D 2、C 3、C、D 4、A、D 5、D 6、40 7、4/9
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