2017-2018学年高中物理人教版选修3-3教学案:第八章第1节气体的等温变化Word版含解析正式版.doc
《2017-2018学年高中物理人教版选修3-3教学案:第八章第1节气体的等温变化Word版含解析正式版.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2017-2018学年高中物理人教版选修3-3教学案:第八章第1节气体的等温变化Word版含解析正式版.doc(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第1节气体的等温变化1.一定质量的气体,在温度不变的条件下,其压强与体积变化时的关系,叫做气体的等温变化。2玻意耳定律: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成反比,即pVC。3等温线:在p V图像中,用来表示温度不变时,压强和体积关系的图像,它们是一些双曲线。在p 图像中,等温线是倾斜直线。一、探究气体等温变化的规律1状态参量研究气体性质时,常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。2实验探究实验器材铁架台、注射器、气压计等研究对象(系统)注射器内被封闭的空气柱数据收集压强由气压计读出,空气柱体积(长度)由刻度尺读出数据处理以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标作出p图像图
2、像结果p图像是一条过原点的直线实验结论压强跟体积的倒数成正比,即压强与体积成反比二、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,压强与体积成反比。2公式pVC或p1V1p2V2。3条件气体的质量一定,温度不变。4气体等温变化的p V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图811所示,图线的形状为双曲线,它描述的是温度不变时的p V关系,称为等温线。一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的。图8111自主思考判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。()(2)一定质量的气体压强跟体积成正比。()(3)一定质量的气体在温度不变时,压强跟体积成反比。()(4)在探究气体压强、体积、温度
3、三个状态参量之间关系时采用控制变量法。()(5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。()(6)在公式pVC中,C是一个与气体无关的参量。()2合作探究议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时,在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行?提示:该实验的条件是气体的质量一定,温度不变,体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化,为保证温度不变,应给封闭气体以足够的时间进行热交换,以保证气体的温度不变。(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大,那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢?提示:在气体的温度不太低、压强不太大时,气体分子之间的距离很大,气体分子
4、之间除碰撞外可以认为无作用力,并且气体分子本身的大小也可以忽略不计,这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合,玻意耳定律成立。当压强很大、温度很低时,气体分子之间的距离很小,此时气体分子之间的分子力引起的效果就比较明显,同时气体分子本身占据的体积也不能忽略,并且压强越大,温度越低,由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果之间差别越大,因此在温度很低、压强很大的情况下玻意耳定律也就不成立了。(3)如图812所示,p图像是一条过原点的直线,更能直观描述压强与体积的关系,为什么直线在原点附近要画成虚线?图812提示:在等温变化过程中,体积不可能无限大,故和p不可能为零,所以图线在原点
5、附近要画成虚线表示过原点,但此处实际不存在。封闭气体压强的计算1系统处于静止或匀速直线运动状态时,求封闭气体的压强(1)连通器原理:在连通器中,同一液体(中间液体不间断)的同一水平液面上的压强是相等的。(2)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强pgh时,应特别注意h是表示液面间竖直高度,不一定是液柱长度。(3)求由液体封闭的气体压强,应选择最低液面列平衡方程。(4)求由固体封闭(如汽缸或活塞封闭)的气体压强,应对此固体(如汽缸或活塞)进行受力分析,列出力的平衡方程。2容器加速运动时,求封闭气体的压强(1)当容器加速运动时,通常选择与气体相关联的液柱、固体活塞等作为研究对象,进行受力分析,画出
6、分析图示。(2)根据牛顿第二定律列出方程。(3)结合相关原理解方程,求出封闭气体的压强。(4)根据实际情况进行讨论,得出结论。 典例在竖直放置的U形管内由密度为的两部分液体封闭着两段空气柱。大气压强为p0,各部分尺寸如图813所示。求A、B气体的压强。图813思路点拨解析方法一受力平衡法选与气体接触的液柱为研究对象。进行受力分析,利用平衡条件求解。求pA:取液柱h1为研究对象,设管的横截面积为S,大气压力和液柱重力方向向下,A气体产生的压力方向向上,因液柱h1静止,则p0Sgh1SpAS,得pAp0gh1;求pB:取液柱h2为研究对象,由于h2的下端以下液体的对称性,下端液体产生的压强可以不予
7、考虑,A气体的压强由液体传递后对h2的压力方向向上,B气体压力、液体h2的重力方向向下,液柱受力平衡。则pBSgh2SpAS,得pBp0gh1gh2。方法二取等压面法根据同种液体在同一液面处压强相等,在连通器内灵活选取等压面。由两侧压强相等列方程求解压强。求pB时从A气体下端选取等压面,则有pBgh2pAp0gh1,所以pAp0gh1;pBp0g(h1h2)。答案p0gh1p0g(h1h2)封闭气体压强的求解方法图814(1)容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算:取等压面法。根据同种液体在同一水平液面处压强相等,在连通器内灵活选取等压面。由两侧压强相等列方程求解压强。例如,图814中同一液面
8、C、D处压强相等,则pAp0ph。力平衡法。选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)容器加速运动时封闭气体压强的计算:图815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815所示,当竖直放置的玻璃管向上加速运动时,对液柱受力分析有:pSp0Smgma得pp0。1求图816中被封闭气体A的压强,图中的玻璃管内都灌有水银。大气压强p076 cmHg。(p01.01105 Pa,g10 m/s2)图816解析:(1)pAp0ph76 cmHg10 cmHg
9、66 cmHg(2)pAp0ph76 cmHg10sin 30 cmHg71 cmHg(3)pBp0ph276 cmHg10 cmHg86 cmHgpApBph186 cmHg5 cmHg81 cmHg。答案:(1)66 cmHg(2)71 cmHg(3)81 cmHg2一圆形气缸静置于地面上,如图817所示。气缸筒的质量为M,活塞的质量为m,活塞的面积为S,大气压强为p0。现将活塞缓慢向上提,求气缸刚离开地面时气缸内气体的压强。(忽略气缸壁与活塞间的摩擦)图817解析:法一:题目中的活塞和气缸均处于平衡状态,以活塞为研究对象,受力分析如图甲,由平衡条件,得FpSmgp0S。以活塞和气缸整体为
10、研究对象,受力分析如图乙,有F(Mm)g,由以上两个方程式,得pSMgp0S,解得pp0。法二:以汽缸为研究对象,有:pSMgp0S,也可得:pp0。答案:p0玻意耳定律的理解及应用应用玻意耳定律的思路与方法(1)选取一定质量、温度不变的气体为研究对象,确定研究对象的始末两个状态。(2)表示或计算出初态压强p1、体积V1;末态压强p2、体积V2,对未知量用字母表示。(3)根据玻意耳定律列方程p1V1p2V2,并代入数值求解。(4)有时要检验结果是否符合实际,对不符合实际的结果要删去。典例如图818所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,筒内横截面积S0.01 m2,中间用两个活塞A与B封住一定量的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 2017 2018 学年 高中物理 人教版 选修 教学 第八 节气 等温 变化 Word 解析 正式版
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。
链接地址:https://www.zixin.com.cn/doc/4298233.html