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1、第1節(jié)、氣
最新人教版選修(3-3)《氣體的等溫變化》學(xué)案八章
體的等溫變化
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
1 .知道什么是氣體的等溫變化,掌握玻意耳定律的內(nèi)容和公式。
2 .理解p-V圖上等溫變化的圖象及其物理意義。
3 .知道p-V圖上不同溫度的等溫線如何表示。
4 .會(huì)用玻意耳定律進(jìn)行計(jì)算。
【教學(xué)重難點(diǎn)】:
1、p-V圖線的理解及應(yīng)用
2、氣體研究對(duì)象的初態(tài)、末態(tài)的確定
【課前準(zhǔn)備】:
一、狀態(tài)參量:用來描述氣體狀態(tài)的體積、壓強(qiáng)、溫度這三個(gè)物理量叫氣體的狀態(tài)參量。
(1)溫度表示物體的冷熱程度。從分子動(dòng)理論來看 ,標(biāo)志著物體內(nèi)部分子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的
劇烈程度。
(2)體積
2、:氣體的體積是指氣體分子所充滿的容器的容積 ,即氣體所能到達(dá)的空間。
(3)壓強(qiáng):氣體的壓強(qiáng)是氣體分子頻繁的碰撞器壁而產(chǎn)生的。
、等溫變化:
探究:等溫變化的規(guī)律
如圖,一原來開口向上的玻璃管,今開口向下插入水槽中,此時(shí)管內(nèi)封住一定質(zhì)量的
氣體,測(cè)出壓強(qiáng)p,讀出體積V;再把玻璃管下插,注意動(dòng)作要緩慢,待穩(wěn)定后觀察氣體
體積的變化及壓強(qiáng)的數(shù)值。探究一下在溫度不變時(shí) ,壓強(qiáng)和體積的關(guān)系。
1.玻意耳定律
(1)等溫變化:氣體在溫度不變的情況下發(fā)生的狀態(tài)變化。
(2)玻意耳定律:一定質(zhì)量的某種氣體在溫度不變的情況下 ,壓強(qiáng)跟體積成反比 ,即
pV=C(常量)或 p1V〔二p2V
3、2。
點(diǎn)撥:(1)玻意耳定律是實(shí)驗(yàn)定律 ,由英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特各自通 過實(shí)驗(yàn)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的。
(2)成立條件:質(zhì)量一定,溫度不變,且壓強(qiáng)不太大,溫度不太低。
(3) pV=C。其中常量C與氣體的質(zhì)量、種類、溫度有關(guān)。
[例1] 一定質(zhì)量的氣體,在做等溫變化的過程中,下列物理量發(fā)生變化的有:( )
A、氣體的體積 B、單位體積內(nèi)的分子數(shù) C、氣體的壓強(qiáng) D、分子總數(shù)
[例2]一定質(zhì)量的理想氣體,壓強(qiáng)為3atm,保持溫度不變,當(dāng)壓強(qiáng)減小2 atm時(shí),體積變化4L,則
4 / 2
該氣體原來的體積為( )
A、4/3L
B、2L C、8/3L
D、8L
4、
2.等溫線
(1) 一定質(zhì)量的某種氣體在等溫變化過程中壓強(qiáng) p跟體積V的反比關(guān)系,在p-V直角坐標(biāo)
系中表示出來的圖線叫等溫線。
(2) 一定質(zhì)量的氣體等溫線的 p-V圖是雙曲線的一支。
(3)等溫線的物理意義:圖線上的一點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定的狀態(tài)。同一條等溫線上各狀 態(tài)的溫度相同,p與V的乘積相同。不同溫度下的等溫線 ,離原點(diǎn)越遠(yuǎn),溫度越高。
[例3]如圖,A、B是一定質(zhì)量的理想氣體在兩條等溫線上的兩個(gè)狀態(tài)點(diǎn) 這兩點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn) O和對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的 Va、Vb坐標(biāo)所圍成的三角形
面積分別為Sa、Sb,對(duì)應(yīng)溫度分別為Ta和Tb,則()
A、Sa > Sb Ta > T
5、b B、Sa = Sb Ta < Tb
C、Sa < Sb Ta < Tb D、Sa> Sb Ta < Tb
[例4] 一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài) A變到狀態(tài)B的過程如圖,A、B位于
同一雙曲線上,則此變化過程中,溫度()
A、一直下降 B、先上升后下降
C、先下降后上升 D、一直上升
【當(dāng)堂檢測(cè)】:
1、一貯氣筒內(nèi)裝有 25L、1.0X105 Pa的空氣,現(xiàn)想使筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)增
至4.0X 105Pa,且保持溫度不變,那么應(yīng)向筒內(nèi)再打入 L、1.0X105 體。
2、如圖,質(zhì)量分別為 mi和m2的同種氣體,分別以恒定的溫度 卜和t2 等溫變化,變化過程分別用圖中等溫線 1和2表示,如m1=m2,則
t1—12 ;如 L=t2,則 m1 m2,(填“>” "=”或“ <”)
【課后練習(xí)】:
1、如圖,試求甲、乙、丙中各封閉氣體的壓強(qiáng) Pi、p2、Pw p4。(已知大氣壓 為P0,液體的密度為P,其他已知條件標(biāo)于圖上,且均處于靜止?fàn)顟B(tài))