8.1 气体的等温变化（学案）-【成才之路】2020-2021学年高中新课程物理同步学习指导（人教版选修3-3）

现行旧教材·高中新课程学习指导 4. 使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜　 把油酸酒精溶 液一滴一滴地滴入小量筒中,测出 1 mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一 滴溶液中纯油酸的体积　 单分子层油膜的面积 解析:由于分子直径非常小,极少量油酸所形成的单分子层油膜面积 也会很大,因此实验前需要将油酸稀释,使油酸在浅盘的水面上容易 形成一块单分子层油膜。 可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算 得到一滴溶液的体积。 油酸分子直径等于油酸的体积与单分子层油 膜的面积之比,即 d = V S ,故除测得油酸酒精溶液中所含纯油酸的体 积外,还需要测量单分子层油膜的面积。 第八章　 气　 体 第一节　 气体的等温变化 课前预习反馈 知识点 1: 1. 温度　 压强　 2. 温度不变　 体积 知识点 2: 2. 被封闭的一段空气柱　 3. 压力表　 长度 l　 横截面积 S 4. 压强 p　 体积的倒数 1 V 　 5. 正　 反 知识点 3: 1. 反　 2. pV　 p2 V2 知识点 4: p - V　 双曲线　 等温线　 不同 『判一判』 (1)√　 (2) × 　 (3) × 　 (4) × 　 (5) × 　 (6) × 『选一选』 　 　 ABC　 气体的等温变化指的是一定质量的气体在温度不变的情况 下,气体压强与体积成反比,BC 正确,D 错误;温度不变,A 正确。 『想一想』 　 　 由题意“吹气口反扣在瓶口上” 可知瓶内封闭着一定质量的空气。 当气球稍吹大时,瓶内空气的体积缩小,根据气体压强、体积的关系,空 气的压强增大,阻碍了气球的膨胀,因而再要吹大气球是很困难的。 课内互动探究 　 　 思考讨论 1:(1)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,列平衡方程求气体压强。 (2)①pA = p0 - ph = 71 cmHg ②pA = p0 - ph = 66 cmHg ③pA = p0 + ph = (76 + 10 × sin30°)cmHg = 81 cmHg ④pA = p0 - ph = 71 cmHg pB = pA - ph = 66 cmHg 典例 1:D　 圆板的下表面是倾斜的,气体对其的压 力应与该面垂直。 为求气体的压强,应以封闭气体的金属圆板为研究 对象,其受力分析如图所示。 由物体的平衡条件得 p S cosθ ·cosθ = Mg + p0 S 解得 p = p0 + Mg S 对点训练 1:(1)pB > p0 > pA 　 (2)恒定 解析:(1)因 a 管与大气相通,故可以认为 a 管上端处压强即为大气 压强,这样易得 pA < p0 ,而 pB > p0 ,即有 pB > p0 > pA。 (2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时,由于 a 管上端处的 压强与人体血管中的压强都保持不变,故 b 管上方气体部分的压强也不 变,所以药液滴注的速度是恒定不变的。 思考讨论 2:(1) 因为在恒温池中,所以气泡内气体的温 度 保 持 不变。 (2)变小。 (3)由玻意耳定律 pV = C 可知,压强变小,气体的体积增大。 典例 2:(1)18 次　 (2)1. 5 L 解析:(1)以 V总、V 分别表示 A 的总容积和打气前药液上方的体积,p0 表示打气前 A 容器内外的气体压强,V0 表示每次打入压强为 p0 的空气体积, p1 表示打 n 次后 A 容器的气体压强,以 A 中原有空气和 n 次打入 A 中的全部 气体作为研究对象,由玻意耳定律,可得 p0(V + nV0) = p1V 所以 n = (p1 - p0 )V p0 V0 = (4 × 10 5 - 105 ) × 1. 5 105 × 250 × 10 - 3 = 18 (2)打开阀门 K,直到药液不能喷射,忽略喷管中药液产生的压强, 则 A 容器内的气体压强应等于外界大气压强,以 A 容器内的气体作为研 究对象,由玻意耳定律,可得 p1 V = p0 V′ 所以药液不能喷射时 A 容器内的气体体积 V′ = p1 p0 V = 4 × 10 5 105 × 1. 5 L = 6 L 从而,A 容器内剩余药液的体积 V剩 = V总 - V′ = 7. 5 L - 6 L = 1. 5 L 对点训练 2:3mg 2S 解析:设气体 a 原来压强为 p1 、则开始时气体 b 压强也为 p1 ;气缸转 动后,活塞稳定时,气体 a 的压强为 p2 ,则气体 b 的压强为 p3 = p2 + mg S , 根据气缸外温度不变,可知气体 a、b 温度始终不变,设原来活塞到左侧 距离为 d,对于气体 a,应用玻意耳定律有 p1 Sd = p2 S· 3 2 d,对于气体 b, 应用玻意耳定律有 p1 S