2.2 气体的等温变化（导学案）-【鼎力课堂】2022-2023学年高二物理同步备课精编优选课件+导学案（人教版2019选择性必修第三册）

令学科网 学科网原到，让学司更名易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 第2节气体的等温变化 【知识梳理与方法突破】 一、对玻意耳定律的理解及应用 1.成立条件：玻意耳定律=2是实验定律，只有在气体质量一定、温度不变的条件下才成立。 2.玻意耳定律的数学表达式p=C中的常量C不是一个普适恒量，它与气体的种类、质量、温度有关， 对一定质量的气体，温度越高，该恒量C越大。 【例1】水中的一个气泡从距离水面30米处上升到距离水面10米处时，它的体积约变为原来体积的（气泡 上升过程中温度不变，水的密度为10kgm3,g取10ms2)() A.4倍 B.3倍 C.2倍 D.2.5倍 【针对训练1】图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤 出吸盘内部分空气，然后把锁扣扳下，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被紧 压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。轻质吸盘导热良好、有效面积为8m2(不计吸盘和墙壁接触部分 的面积)，扳下锁扣前密封体积为1.0cm3,压强等于大气压强为1×10Pa,空气密度为1.29kg/m,扳下锁 扣后吸盘内体积变为2.0cm3，已知吸盘挂钩能够承受竖直向下的最大拉力是其与墙壁间正压力的1.5倍，下 列说法正确的是( 盘言 锁扣) 吸盘 的 A.扳下锁扣后吸盘内气体压强为1.8×10Pa B.扳下锁扣后吸盘内气体密度为1.03kg/m C.该吸盘此时能悬挂的物体的重力不能超过60N D,冬天使用该吸盘时，吸盘能够承受的最大拉力将减小 二、pV图像及P1V图像上等温线的物理意义 1.一定质量的某种气体，其等温线是双曲线，双曲线上的每一个点均表示一定质量的气体在该温度下的一 个状态，而且同一条等温线上每个点对应的、V坐标的乘积都是相等的，如图甲所示。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利科购 学科网原创，让学司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 pW(×10'Pa D 2 1234VI 甲 2,玻意耳定律p=C(常量)，其中常量C不是一个普通常量，它随气体温度的升高而增大，温度越高，常 量C越大，等温线离坐标轴越远。如图乙所示，四条等温线的关系为T>T>T>T。 T>T 3.一定质量气体的等温变化过程，也可以用P-1V图像来表示，如图所示。等温线是一条延长线通过原点 的倾斜直线，由于气体的体积不能无穷大，所以靠近原点附近处应用虚线表示，该直线的斜率k=PP=严 T,即斜率越大，气体的温度越高。 【例2】有同学在做“用DS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器 内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对 应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示的P一V图线（其 中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线)。由于此图无法说明卫与V的确切关系，所以改画卫一 }图象，面出的p 1图象应当是() 压强 传感器 计算机 数据采集器 【针对训练2】如图所示是一定质量的某气体状态变化的少V图像，则下列说法正确的是( 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 令学利购 学科网原到，让李司更名易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 B A.气体做的是等温变化 B.气体的压强从A到B一直减小 C.气体的体积从A到B一直增大 D.气体的三个状态参量一直都在变 三、封闭气体压强的分析与计算 1静止或匀速运动系统中压强的计算方法 ()力平衡法：选取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，由F合=0列式求气体 压强。 (2)连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平液面上的压强相等，如图中同一液面 C、D处压强相等，PA=Po十Ph 2容器变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 后由牛顿第二定律列方程，求出封闭气体的压强。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：pS-PS一mg=ma得p=Po十m(g十a)S。 、原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究： 令学利科购 学科网原到，让李司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 【例3】如图所示，活塞质量为M,上表面横截面积为S,上表面水平，下表面与水平面成α角，摩擦不计， 外界大气压为P,则被封闭气体的压强为（重力加速度为8）() A.Po-Mg cosa B.Po cosaMg C. D.Po-Mg cos'a S 【针对训练3】如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为15℃m的水