2.2 气体的等温变化 学案-2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

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________， (2) p－V (1)图像：一定质量的气体的p－V (1)图像为过原点的________ (3) “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． 玻意耳定律及其应用 1．成立条件：玻意耳定律p1V1＝p2V2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．常量C：玻意耳定律的数学表达式pV＝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． 运用玻意耳定律解题的技巧 应用玻意耳定律求解时，①要明确研究对象，确定研究对象的质量不变，温度不变；②根据题目的已知条件和求解的问题，分别找出初、末状态的参量 ；③正确确定压强是解题的关键；④根据玻意耳定律列方程求解． 1、一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的2倍，则压强变为原来的() A．2 B．1 C.2 (1) D.4 (1) 2、如图所示是一定质量的某气体状态变化的p－V图象，则下列说法正确的是(BCD) 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 3、氧气瓶在储存过程中，由于密封不严，其瓶内氧气的压强和体积变化如图从A到B所示，则瓶内氧气的温度（ ） A．一直升高 B．一直降低 C．先升高后降低 D．不变 气体等温变化的图像及应用 题型1 气体等温变化的p－V图像 【例1】 (多选)如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( ) A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B．一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C．由图可知T1>T2 D．由图可知T1<T2 等温变化的两种图像 两种图像 内容　 p－V (1)图像 p－V图像 图像特点 物理意义 一定质量的气体，温度不变时，pV＝常量，p与V (1)成正比，在p－V (1)图像上的等温线应是过原点的直线 一定质量的气体，在温度不变的情况下p与V成反比，因此等温过程的p－V图像是双曲线的一支 温度高低 直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度就越高，图中T2>T1 一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积必然越大，在p－V图像上的等温线就越高，图中T1<T2 题型2 气体等温变化的p－V (1)图像 【例2】 (多选)如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p－V (1)图线．由图可知( ) A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比 B．一定质量的气体在发生等温变化时，其p－V (1)图像的延长线是经过坐标原点的 C．T1>T2 D．T1<T2 4、：一个足球的容积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压强相同。打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时的情况能够满足你的前提吗？ 5、水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的读数为740mm水银柱时，