内容正文:
第二章 气体、固体和液体
课时2.2 气体的等温变化
1. 学会通过实验的方法研究问题,探究物理规律,体验科学探究过程。
2. 理解气体等温变化的p-V图像的物理意义。
3. 理解一定质量的气体,在温度不变的情况下压强与体积的关系。
4. 学会用玻意耳定律解决有关的问题。
一、气体的等温变化
1.等温变化
一定质量的某种气体,在温度不变的条件下,其压强与体积变化时的关系叫作气体的等温变化。
2.实验探究
(1)实验器材:铁架台、注射器、橡胶套、压力表(压强表)等。注射器下端用橡胶套密封,上端用柱塞封闭一段空气柱,这段空气柱是我们的研究对象。
(2)数据收集:空气柱的压强p由上方的压力表读出,体积V用刻度尺读出的空气柱长度l乘气柱的横截面积S。用手把柱塞向下压或向上拉,读出体积与压强的几组值。
(3)数据处理
以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系,将收集的各组数据描点作图,若图像是过原点的直线,说明压强跟体积的倒数成正比,即压强跟体积成反比。
注意:作pV图像双曲线不好判定,作p图像是过原点的倾斜直线,易判定压强跟体积成反比。
二、玻意耳定律
1.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成反比。
(2)公式:pV=C(常量)或p1V1=p2V2。
(3)适用条件:
①气体质量不变、温度不变。
②气体温度不太低、压强不太大。
2.气体的等温变化的pV图像
(1)pV图像:一定质量的气体的pV图像为一条双曲线,如图甲所示。
甲 乙
(2)p图像:一定质量的气体的p图像为过原点的倾斜直线,如图乙所示。
基础过关练
题组一 气体状态参量及压强的计算
1.描述气体状态的参量是 ( )
A.质量、温度、密度
B.温度、体积、压强
C.质量、压强、温度
D.密度、压强、温度
2.(多选)如图所示,活塞质量为m,汽缸质量为M,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封住了一定质量的空气,而活塞与汽缸间无摩擦,活塞面积为S,大气压强为p0,则下列说法正确的是 ( )
A.内外空气对汽缸的总作用力方向向上,大小为Mg
B.内外空气对汽缸的总作用力方向向下,大小为mg
C.汽缸内空气压强为p0-
D.汽缸内空气压强为p0+
3.如图所示,水平放置的一根玻璃管和几个竖直放置的U形管内都有一段水银柱,封闭端里有一定质