第二章 2 气体的等温变化-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册同步全程学习教案（人教版）

染第流葱公湘浸体 2气体的等温变化 1,知道骇总年定种的内容、表达式及通川条件。 学习目标 2.能运玻意耳定种对有关问趣进行分析、计算。 3.∫解p-V阁像、P-立料像的物押总义 学习过程 学习笔记 【课前预习】 [知识梳理] 一、气体的等温变化 1.等温变化 定质t的气休，在 不变的筑件卜，压强附体积的过程叫行：气体的等游变化 2.实验探究 (1)实验器材：铁架台，注射器，橡胶套、压力衣（压强表）等。注射器下端用橡胶套密封，上端 用柱寒封闭段空气柱，这段空气柱是我们的研究对象。 (2)数据收集：空气柱的水绳巾1上方的 读出，休积V用 读出的空气柱 长度！乘学气柱的横截面积S。用于把柱寒缓慢地向下底或问上掉，读出林积与强的儿纽 数浙。 (3)数据处避：以强P为纵坐标，以休积的倒数V为横坐标处立平血直角坐标系，将收集的 数描点作图。图像是过原点的直线，说明沉跟休积的倒数成 比，k绳银休 积成 比。 [注意]作PV图像戏前战不好判定，作卫图像是过原点的倾斜真战，号判定压强吸体积成 反比。 二、玻微耳定律 1.玻意耳定律 (1)内莽：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下.压祺p与体积V成 (2)公式： 一(（常量）或 (3)适用条件： ①气体质吊不变、温度不变 ②气体温度不太低、压强不太大： 2.气体的等温变化的力-V图像 (1)p-V图像：定质#的气休的力-V图像为条 ,如图甲所示。 (2p是图像：一定质开的气体的争图像为过原点的 ,图乙所示。 [预习自测] 判断正误 (1)在探究气体压强体积、温度二个状态参量之问的关系时采川控刑变量法。 (2)一定质量的气体，三个状态参量中，至少有两个改变。 (3)一定质量的气体压强跟体积成反比 (4)玻意耳定徠话川」质量不变、温搜变化的作何气体 31 瑞件中赠莎学哪碗练物螺鲸骚梦考蔻损修必漫第严册 续表 【课常探究】 、深究气体等温变化的规律 [交流探究] 在一个恒流池中，一申串气泡中池底慢慢开到水而，有趣的是气泡在上升过和 中，休积逐渐变大，到水面时就会破裂 (1)上开过程中，气泡内气体的温度发1改变吗？ (2)上外过程中，气泡内气休的强怎么改变？ (3》气泡在上升过程川体积为何会变大？ [实验深究] 1.方法研究： 法 2.实验过程 (1)研究的是哪一部分气体？ (2)如何保封气体的沮度不变？ (3)如何测空气柱的体积V (4)如何测吊空气柱的提？ 本/（柱 一等胶采 3.实验数据记录及结论 玻意耳定律的内容，表达式及适用条件。 p-V图像及总义 4.注意：研究对象：一定质量的气体 适用条件：温度保持不变化 证川范由：流度不太低，压强不太大 [例1门现用虹图所小示的仪器来探究气休强与休积的关系。已知大气东堀为少。注射器针简 已被尚定在略白方问上，针筒上所标刻度是注射器的容积.最大刻度V■10ml,注射器活 塞已装1钩码摇架，图所示。此外，还有一架托盘天平、着十钩码、一把米尺，一个针孔核 皮烟和少许润沿油 支架 钓码任梨 注射諧的活義 10 mL 日个射器针简 22 第二能“气体表体和液体 ………。………………………… （1〉下面是实验步骤，试填写所缺的②和⑤． ①川米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L ③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上。，将活塞插入针筒中，l：下拉动活塞，使活塞与针筒的 间隙内均匀地涂上润滑油。 ④将活塞插到适当的位置。 _______ ⑥在钩码框架两侧挂上：钩码。记下挂上的钩码的质量m在达到平衡后。记下注射器中空气 柱的体积V_1。在这个过程中不要用于接触注射器以保证空气柱温度不变。 ⑦增加钩码的个数。使钩码的质量增人为m。达到平衡后，记下空气柱的体积V_2 （2)结论：p一—_—__—。0把给的和测得的物理量表示。重力加速度为g) =，玻意耳定律的理解及应用 [要点提炼] 1.应用玻意耳定律解题时应注意的两个问题 (1)应用玻意耳定律解决问题时，定要先确定好两个状态的体积和压强。 _(2)确定气体压强或体积时，只要初、末状态的单位统一即可。没有必要都化成|国际单位制。 2.应用玻意耳定律的思路和方法 (1)确定似究对象。并判断是否满足玻意耳定律成立的条件。 (2)确定初，末状态及状态参量(p_1.V_1xp2，V_1) (3)根据玻意耳定律列方程p_1V_1=p_4V_2，代人数值求解(注意各状态参量要统单位)。 （4)注。意分析题H中的隐含条件，必要时应出力学或几何知识列出辅助方程。 (5)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果要剧去 [例2]如图所示，个上下都与大气相通的直圆筒。筒内横截面积S一 0.01m^2，中间用两个活寒A与B封住定量的气体。A，B都可以无摩 擦地滑动，A的质量不计，B的质量为M。并与一幼度系数k=5×_ 10^∘N/m的弹簧相连