内容正文:
第2课时 气体的等温变化
核心素养目标
物理观念:(1)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.
(2)掌握玻意耳定律的内容和公式,知道定律的适用条件.
(3)理解气体等温变化的p-V图像的物理意义.
科学思维:能用玻意耳定律解决实际问题.
科学态度与责任:培养学生研究热现象中压强和体积的关系的内在动机,坚持实事求是观点.
知识点一、气体的等温变化
1.三个状态参量:
研究气体的性质,用________、________、________等物理量描述气体的状态,描述气体状态的这几个物理量叫作气体的________.
2.等温变化:
我们首先研究一种特殊的情况:________,在________的条件下,其压强与体积变化时的关系,我们把这种变化叫作气体的等温变化.
知识点二、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,或p1V1=p2V2.
3.适用条件:
(1)气体质量不变、________不变.
(2)气体温度不太低、压强不太大.
4.气体等温变化的p-V图像:
(1)p-V图像:一定质量的气体的p-V图像为一条________,如图甲所示.
(2)p-图像:一定质量的气体的p-图像为过原点的________,如图乙所示.
点睛
“C是常量”,意思是当p、V变化时C的值不变.但是对于温度不同、质量不同、种类不同的气体,C的数值一般不同.
要点一 封闭气体压强的计算
容器处于平衡状态时封闭气体压强的计算
(1)依据连通器原理:在连通器中,同一液体(只有一种液体且液体不流动)的同一水平液面上的压强相等.
例如,右图中,同一水平液面C、D处压强相等,故pA=p0+ph.
(2)参考液片法:选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象,分析液片两侧受力情况,建立平衡方程消去面积,液片两侧压强相等,进而求得气体压强.
例如,图中,在其最低处取一液片B,由其两侧受力平衡可知(pA+ρgh0)S=(p0+ρgh+ρgh0)S,得pA=p0+ph.
(3)力平衡法:选与封闭气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析,由F合=0列式求气体压强.
拓展:
容器加速运动时封闭气体压强的计算
如图,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受力分析有:
【例1】 当大气压强为76