内容正文:
气体、固体和液体
第二章
第2节 气体的等温变化
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
课程内容要求
核心素养提炼
1.知道气体的等温变化,学会用实验探究温度不变时气体的变化规律.
2.掌握玻意耳定律,能熟练应用公式解决气体等温变化问题.
3.知道等温变化的p-V图像和p-eq \f(1,V)图像,并学会其应用.
1.物理观念:等温变化、玻意耳定律.
2.科学思维:玻意耳定律的应用,p-V图像和p-eq \f(1,V)图像.
3.科学探究:探究气体等温变化的规律.
栏目索引
教材知识 梳理
知识方法 探究
随堂达标 训练
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
1.状态参量
研究气体性质时,常用气体的_______、_______、_______来描述气体的状态.
2.等温变化
一定质量的气体,在_______不变的条件下,其_______与体积变化时的关系.
一、探究气体等温变化的规律
温度
体积
压强
温度
压强
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
3.实验探究:气体等温变化的规律
注射器
气压计
空气柱
气压计
刻度尺
压强p
直线
正比
反比
实验器材
铁架台、_________、_________、刻度尺等
研究对象(系统)
注射器内被封闭的_________
数据收集
压强由_________读出,空气柱体积(长度)由_________读出
数据处理
以________为纵坐标,以体积的倒数eq \f(1,V)为横坐标作出________图像
图像结果
p-eq \f(1,V)图像是一条过原点的_______
实验结论
压强跟体积的倒数成_______,即压强与体积成_______
p-eq \f(1,V)
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物理 选择性必修 第三册 R
[思考] 如图所示为“探究气体等温变化规律”的装置.
(1)本实验应用了什么物理方法?
(2)在探究过程中,需要测定哪些物理量?如何测量?
提示 (1)控制变量法.
(2)探究过程需要测量气体的体积和压强.体积可由注射器刻度读出,压强可由压力表读出.
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
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_______.
2.公式:pV=____或_____________.
3.适用条件:气体_______不变,温度不变.
4.等温线
一定质量的气体在_______不变时的p-V图线称为等温线.不同温度下的等温线是_______的,如图乙所示.
二、玻意耳定律
反比
C
p1V1=p2V2
质量
温度
不同
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
[判断]
(1)描述气体状态的参量是体积、压强、温度. ( )
(2)若一定质量的气体的温度、压强保持不变,其体积可能发生变化. ( )
(3)若一定质量的气体的温度保持不变,其压强增大时体积增大. ( )
√
×
×
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物理 选择性必修 第三册 R
用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
探究点一 实验探究气体等温变化的规律
知识方法 探究
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用V-eq \f(1,p)图像处理实验数据,得出如图乙所示的图线.
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是________________.
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是_____________和_____________.
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
解析 (1)为了保证气体的质量不变,要用润滑油涂在活塞上以达到封闭效果.
(2)气体的体积变化,外界对气体做正功或负功,要让气体与外界进行足够的热交换,一要时间长,也就是动作缓慢,二要活塞导热性能好.
答案 (1)用润滑油涂活塞 (2)慢慢地抽动活塞 活塞导热性能好
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第二章 气体、固体和液体
物理 选择性必修 第三册 R
[训练1] 如图甲所示,用气体压强传感器探究气体等温变 化的规律,操作步骤如下:
①把注射器活塞推至注射器中间某一位置,将注射器与压强传感器