内容正文:
第二章 气体、固体和液体
物理·选择性必修 第三册(配 RJ 版)
菜 单
2 气体的等温变化
[学业要求与核心素养]
1.知道描述气体状态的三个状态参量。
2.知道什么是气体的等温变化,知道研究等温变化的演示实验装置和实验过程。
3.知道玻意耳定律的适用条件;了解玻意耳定律的内容和公式,能用玻意耳定律计算有关问题。
4.理解等温变化的图像,并能利用图像分析实际问题。
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菜 单
体积V
压强
注射器
空气柱
刻度尺
自主预习 基础落实
一、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、____________、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________与体积的变化关系。
二、探究气体等温变化的规律的实验
实验器材
铁架台、________、气压计等
研究对象(系统)
注射器内被封闭的________
数据收集
压强由气压计读出,空气柱体积(长度)由_________读出
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菜 单
直线
正比
反比
反比
pV
p2V2
质量
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-eq \f(1,V)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______
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_______。
2.公式:_____=C(常量)或p1V1=_______。
3.适用条件:气体______不变、温度不变。
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双曲线
不同
四、气体等温变化的p-V图像
1.概念:如图2-2-1,一定质量的理想气体的p-V图像的形状为_________,它描述的是温度不变时的p-V关系,称为等温线。
图2-2-1
2.分析:一定质量的气体,不同温度下的等温线是________的。
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√
√
√
×
|自我诊断|
1.判断下列说法的正误。
(1)在探究气体等温变化的规律时采用控制变量法。( )
(2)一定质量的气体,在温度不变时,压强跟体积成反比。( )
(3)公式pV=C中的C是常量,指当p、V变化时C的值不变。( )
(4)一定质量的某种气体等温变化的p-V图像是通过原点的倾斜直线。( )
2.一定质量的某种气体发生等温变化时,若体积增大了n倍,则压强变为原来的eq \f(1,n+1)倍。
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互动探究 素能培优
知识点一 封闭气体压强的计算
问题探究1
(1)如图2-2-2甲所示,C、D液面水平且等高,液体密度为ρ,重力加速度为g,其他条件已标于图上,试求封闭气体A的压强。
(2)在图乙中,汽缸置于水平地面上,汽缸横截面积为S,活塞质量为m,设大气压强为p0,重力加速度为g,试求封闭气体的压强。
图2-2-2
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答案 (1)同一水平液面C、D处压强相同,可得pA=p0+ρgh。
(2)以活塞为研究对象,受力分析如图,
由平衡条件得mg+p0S=pS,
则p=p0+eq \f(mg,S)。
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[归纳升华]
封闭气体压强的计算
1.容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算。
(1)取等压面法:同种液体在同一深度向各个方向的压强相等,在连通器中,灵活选取等压面,利用同一液面压强相等求解气体压强。如图2-2-3甲所示,同一液面C、D两处压强相等,故pA =p0+ph;如图2-2-3乙所示,M、N两处压强相等,从左侧管看有pB=pA+ph2,从右侧管看,有pB=p0+ph1。
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图2-2-3
(2)力平衡法:选与封闭气体接触的液体(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析,由平衡条件列式求气体压强。
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2.容器加速运动时封闭气体压强的计算:当容器加速运动时,通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象,并对其进行受力分析,然后由牛