2.2 气体的等温变化 导学案 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

西安市育才中学特色课堂教学模式 2023-2024学年度第二学期 高二年级物理学科导学案 编写：王玲 审核：肖杏丽 授课时间： 班级： 学生姓名： 第2节 气体的等温变化 【学习目标】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． 【自主预习】 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． 3.实验探究 （1）研究对象（系统）：注射器内被封闭的 。 （2）实验思路：一定质量的空气，在____ 不变的情况下，测量气体在不同体积时的______ ，再分析气体压强与体积的关系． （3）物理量的测量：压强由______读出，空气柱长度由______ 读出，空气柱长度与横截面积的乘积即为空气柱的体积。 （4）实验结论：一定质量的空气，压强跟体积的倒数成________，即压强与体积成________ 。 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． （3）C是常量，对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C的数值 。 【课堂探究】 1.一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，这是为什么呢？ 2.我们首先研究一种特殊情况：一定质量的气体，在温度不变的条件下，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。实验探究气体等温变化的规律：（完成后课堂巩固1） （1）数据分析： （2）作图： （3）实验结论： （4）被封闭气体的质量发生变化会不会影响实验结果？ （5）实验时管子的横截面积一定需要测量吗？ 3.玻意耳定律（完成课堂巩固2、3） （1）定律内容 （2）适用范围 （3）公式pV＝C中的C是一个常量，它与哪些量有关系？ （4）一定质量的气体温度升高时，pV＝C中的C的数值是怎样变化的？ （5）应用玻意耳定律解题的一般步骤： 4.气体等温变化的p－V 图像或p－1/V图像（完成课堂巩固4、5） （1）气体等温变化的p－V 图像或p－1/V图像特点： （2）如图所示为一定质量的气体在不同温度下的p-V图线，T1和T2哪一个大？为什么？ （3）如图为一定质量的气体在不同温度下的p-1/V图线，T1和T2哪一个大？为什么？ 【课堂巩固】 1.在利用特制的注射器做“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过压力连杆上拉或下压柱塞得到了表中四组实验数据。如图甲是压力表记录第2组数据时的状态。通过记录对应的四个封闭气柱的长度L(单位：cm)算出体积，已知封闭气柱的横截面积S＝2 cm2，且V＝LS，若测第3组数据时，读出空气柱的长度为2.0 cm。 （1）完善表格： 次数 1 2 3 4 压强p(×105 Pa) 0.8 ____ 1.6 1.9 体积V(cm3) 8 6.4 ____ 3.4 体积倒数   (cm-3) 0.125 0.156 ______ 0.294 （2）根据表中数据在图乙所示坐标系中作p-1/V图像。 次数 1 2 3 4 压强p(×105 Pa) 0.8 1.0 1.6 1.9 体积V(cm3) 8 6.4 4.0 3.4 体积倒数   (cm-3) 0.125 0.156 0.250 0.294 由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，由图像可得实验结论：质量一定的某种气体，_______________________。 2. 如图所示，在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，用长为h＝10 cm的水银柱将管内一部分空气密封，当管开口向上竖直放置时，管内空气柱的长度l1＝0.3 m；若温度保持不变，玻璃管开口向下放置，水银没有溢出。待水银柱稳定后，密封空气柱的长度l2为多少？（大气压强p0＝76 cmHg，计算结果保留2位有效数字） 3.（课本第42页第3题）今有一质量为m的汽缸，用活塞封着一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，汽缸内空气柱长为l0(图甲)，现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。求此时汽缸内空气柱长度为多少？已知大气压为p0，活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。 4.（多选）如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是 A.D→A是一个等温过程 B.A→B是一个等温过程 C.TA>TB D.B→C体积增大，压强减小，温度不变 5.（多选）如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中 A.从A到B的过程温度升高 B.从B到C的过程温度升高 C.从A到B再到C的过程温度先降低再升高 D.A、C两点的温度相等 【总结反思】 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$