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8E1L1气体的等温变化学案

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8. 1气体的等温变化学案导学

［学习冃标］

1、 知道气体的状态及三个参量。

2、 学握玻意耳定律，并能应用它解决气体的等温变化的问题、斛释生活中的有关现

象。

3、 知道气体等温变化的p—v图象，即等温线。

4、 了解川实验探究气体等温变化规律的方法和思路，培养动手操作能力、采集数据能

力及运用计算机处理数据的能力。

［自主学习］

一、气体的状态及参量

1、 研究气体的性质，用态的这三个物理量叫做气体的。

2、 温度：温度是表示物体物体内部的剧烈程度。

在国际单位制屮，川热力学温标表示的温度，叫做温度。川符号表示，它的单位是， 简称，符号是。

热力学温度与摄氏温度的数量关系是：。

3、 体枳：气体的体积是指气体。在国际单位制中，其单位是，符号。体枳的单位还 有升(L)毫升、(mL) 1L= m3, lmL= m3。

4、 压强：际单位制屮，压强的的单位是，符号。气体压强常用的单位还有标准大气 压(atm)利毫米汞柱(mmHg) , 1 atm= Pa二 mmHg。

5、 气体状态和状态参量的关系：对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个

量，我们就说气体处于一定的状态屮。如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个 参量都发生了变化，我们就说气体的状态发牛了改变，只冇一个参量发生改变而其它参量 不变的情况是发生的。

二、玻意耳定律1、 英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现：一定质量的气体，在温

度不变的情况下，压强p与体积V成。这个规律叫做玻意耳定律。

第1页共6页金太阳教育网jtyjy金太阳教育网

2、 玻意耳定律的表达式：pv二C （常量）或者pl、vl和p2、v2分别表示气体在1、2

两个不同状态下的压强和体积。

三、气体等温变化的P一v图象

一定质量的气体发生等温变化时的P-V图象如图

8—1所示。图线的形状为

的是温度不变时的p—v关系，因此称它为线。

1、 在图8—1中，一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，判断tK t.2的高低。

2、 画出p—1图象，说明图线的形状，图线的斜率与温度的关系。V

［典型例题］

例1、如图8—2所示，粗细均匀的U形管的A端是封闭的，B端开口向上。两管中水 银而的高度差h二20cm。外界大气压强为76cmHgo求A管中封闭气体的压强。

例2、在温度不变的情况下，把一根长为100cm,上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽 中，插入后管口到槽内水银而的距离是管长的一半，若大气压为75cmHg,求水银进入管内 的长度。

笫2页共6页金太阳教育网图8—2 jtyjy金太阳教育网 不同温度下的等温线是不同的o 图8—1

v 例3、如图8—3所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法止确

的是：（）

A、 从等温线可以看岀，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、 有图对知T1>T2

D、 有图可知T1VT2

例4、汽车轮胎的容积是2.5X10加3,轮胎原有latm的空气。向轮胎内打气，直至压 一图

8—3 v

强增加到8atm为止。应向轮胎里打进latm的多少体积的空气。（温度不变）

［当堂达标］

1、 如图8—5所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属

圆板的上表面是水平的，下表面与水平面的夹角为0,圆板的质量为M,不计圆板与容 器内壁间的摩擦。若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中的气体压强等于

A、P0+Mgcos（）/S B、P0/cos 0 +Mg /Seos（）

C、 P0+Mgcos20/S D、 PO+Mg /S

2、 一个气泡从水底升到水而上时，增人2倍，设水的密度为P=lX103Kg/m3,大气压 强P0二1 X 105Pa,水底与水面温差不计，求水的深度。（萨10m/s2）

笫3页共6页金太阳教育网图8—5 jtyjy金太阳教育网

3、 如图8-6所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p—

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— 线是经过坐标原点的

C、 T1>T2

D、 T1

4、 喷雾器筒内纱液而上方有打气孔，对通过打气筒将外界空气压入筒内液而上方，使 被封闭的空气圧强增人。设喷雾器筒内上方的空气体积为1.5L,然后用打气筒缓慢向药液 上方打气，每次打进latm的空气0. 25L,设打气过程中温度不变，要使喷雾器里的压强达 到4atm,打气筒应打气次。

5、 如图8—7所示，若气压式保温瓶内水面与出水口的距离为h时，密封空气体积为 V,设水的密度为P ,大气压强为P0,欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量（即体积减 小量）AV至少为多少？（设瓶内弯曲管的容积不计，压水前管内无水，温度保持不变） 图8—6

1V1图线的延长V

±

第4页共6页金太阳教育网图8—7 jtyjy

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［能力训练］

1、 下列过程可能发生的是（）

A、 气体的温度变化，但压强、体积保持不变

B、 气体的温度、压强保持不变，而体积发生变化

C、 气体的温度保持不变，而压强、体积发生变化 D、 气体的温度、压强、体积都发生变化

2、 一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的n倍，则压强变为原来的倍

A、 2n B、 n C、 1/n D、 2/n

3、 在温度均匀的水池中，有一空气泡从池底缓缓地向上浮起，在其上浮的过程屮，泡 内气体（口J看成理想气体）（）

A、 内能减少，放出热量

B、 内能增加，吸收热量

C、 对外做功，同时吸热，内能不变

D、对外做的功等于吸收的热量4、 如图8—8所示，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，人、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C的过程温度先降低再升高

D、 A、C两点的温度相等

5、 如图8—9所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱hl 封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银血高度差为h2,若保持环境温度不变， 当外界压强增大时，下列分析正确的是（）

A、h2变反B、h2变短

C、hl上升D、hl下降图8—9

6、一个容积是10升的球，原来盛有1个大气压的空气，现在使球内气体压强变为5个

大气压，应向球内打入 升1个人气压的空气（设温度不变）

7、抽气机对某容器抽气，已知被抽容器的容积是抽气机最大活动容积的两倍，在按最 大活动容积抽气2次后，容器中气体的压强变为原来的倍。

A •

\A B Pc第5页共6页金太阳教育网jtyjy金太阳教育网

［学后反思］

课后作业：

问题与练习1、2、4

参考答案

［自主学习］

5、气体的状态及参量压强、体积、温度；状态参量冷热程度，分子热运动；热力 学，T,开尔文，开，K； 273. 15K分了所能占据空间的体枳，米3, m3, 103, 106 一一气 体作用在器壁单位面积上的压力,P,帕斯卡,Pa, 1.015X105, 760都不变，不会

二、 玻意耳定律

1、

2、反比 P1V1 二P2V2

三、 气体等温变化的P—V图象

双曲线，等温

1、

2、t2>tl通过原点的直线，斜率越大温度越高

［典型例题］

例 1、56cmHg 例 2、25cm 例 3、A、B、D 例 4、1.75X101m3 一 1、D 2、10m 3、B、D 4、18 5、AV^pghv/ ( pO+pgh)

［能力训练］

1、 C、 D 2、 C 3、 C、 D 4、 A、 D 5、 D 6、 40 7、 4/9

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气体的等温变化(导学案)

气体的等温变化(导学案)

§8.1 气体的等温变化

班级： 姓名： 小组： 代号： 评价：

【使用说明与学法指导】

1．在自习或自主时间通过阅读课本C层同学用20分钟把预习案中的5个问题完成，A、B层的同学用30分钟把预习探究案中的所有知识完成。训练案在自习或自主时间完成。

2．重点预习：玻意耳定律的内容和公式

3．把有疑问的题做好标记或写到后面的“我的疑问处”。

4．带★的题目C层同学可不做。

【学习目标】

1、 知道什么是气体的等温变化。掌握玻意耳定律的内容和公式。

2、理解p-V图上等温变化的图象及其物理意义，知道p-V图上不同温度的等温线如何表示。

3、会用玻意耳定律进行计算。

【教学重点】知道什么是气体的等温变化。掌握玻意耳定律的内容和公式

【教学难点】会用玻意耳定律进行计算

【课前预习学案】

请学生自主学习教材第八章第1节P18至P20。“快速阅读，完成下列问题，将问题答案写在导学案的指定位置上”

（1） 什么是等温变化

（2） 玻意耳定律的内容：

（3）玻意耳定律的表达式：

（4）气体等温变化的P-V图象为

（5）等温线的物理意义：

我的疑问：

【课内探究学案】

例1: 一贮气筒内装有25L、1.0×105 Pa 的空气，现想使筒内气体压强增至4.0×105Pa，且保持温度不变，那么应向筒内再打入 L、1.0×105 Pa 的相同温度的气体。

人教版高中物理8.1《气体的等温变化》教案(新人教版选修3-3)(2篇)

人教版高中物理8.1《气体的等温变化》教案(新人教版选修3-3)(2篇)

第八章

8.1、气体的等温变化 玻意耳定律

教学目标

1．在物理知识方面要求：（1）知道什么是等温变化；（2）知道玻意耳定律是实验定律；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 图象的物理意义；（4）知道用分子动理论对玻意耳定律的定性解释；（5）会用玻意耳定律计算有关的问题。

2．通过对演示实验的研究，培养学生的观察、分析能力和从实验得出物理规律的能力。

3．渗透物理学研究方法的教育：当需要研究两个以上物理量间的关系时，先保持某个或某几个物理量不变，从最简单的情况开始研究，得出某些规律，然后再进一步研究所涉及的各个物理量间的关系。

重点、难点分析：1．重点是通过实验使学生知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解 p-V 图象的物理意义，知道玻意耳定律的适用条件。2．学生往往由于“状态”和“过程”分不清，造成抓不住头绪，不同过程间混淆不清的毛病，这是难点。在目前这个阶段，有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。

教具：1．定性演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体积的关系

橡皮膜（或气球皮）、直径为5cm左右两端开口的透明塑料筒（长约25cm左右）、与筒径匹配的自制活塞、20cm×6cm薄木板一块。

2．较精确地演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体积的关系实验仪器。

教学过程

（一）引入新课

对照牛顿第二定律的研究过程先m一定，a∝F；再F一定，a∝，现在我们利用这种控制条件的研究方法，研究气体状态参量之间的关系。

（二）教学过程设计

一．一定质量的气体保持温度不变，压强与体积的关系

实验前，请同学们思考以下问题：

①怎样保证气体的质量是一定的？

②怎样保证气体的温度是一定的？ （密封好；缓慢移活塞，筒不与手接触。）

二．较精确的研究一定质量的气体温度保持不变，压强与体积的关系

（1）介绍实验装置

①研究哪部分气体？

② A管中气体体积怎样表示？（l·S）

高中物理 第八章 气体 1 气体的等温变化课堂互动学案 新人教版选修33

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1 气体的等温变化

课堂互动

三点剖析

1.玻意耳定律及应用

(1)等温变化

一定量的气体，在温度不变时其压强随体积的变化叫做等温变化.

(2)玻意耳定律的内容

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成反比.

(3)玻意耳定律的公式

PV=常量

或者P1V1=P2V2

(4)玻意耳定律的适用条件

一定质量的某种气体温度保持不变.

(5)应用玻意耳定律解题的步骤

首先确定研究对象，即一定质量的气体，再确定气体的两个状态，并写出状态参量，然后由玻意耳定律列出方程进行求解，注意单位统一.

2.压强的计算

在应用玻意耳定律解决实际问题时，对选定的研究对象，即一定质量的气体，无论是液体封闭还是固体活塞封闭，是平衡，还是变速运动，都要以液柱或活塞为研究对象，进行受力情况分析，画出受力图.

(1)平衡时，列出力平衡方程.若为液柱封闭，列出压强平衡方程.

(2)作变速运动时：对封闭气体的相关液柱或固体进行研究，列出相应的动力学方程，然后求解.

3.P—V曲线的应用

(1)一定质量的气体，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P、V坐标的乘积都是相等的.

(2)一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的，如图8-1-3所示的两条等温线，分别是一定质量气体在较低温度T1和较高温度T2时的等温线，气体的温度越高，它的等温线离坐标原点越远.

图8-1-3

各个击破

【例1】 一个气泡从水底升到水平面上，它的体积增大到原来的3倍，设水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3，一个大气压强为1.0×105 Pa，水底与水面温差不计，求水的深度(g=10

m/s2)

解析：气泡在水底时，气泡内气体的压强等于水面上大气压强与水的压强之和，当气泡升到水平面上时，气泡内气体的压强减小为大气压强，因此体积增大，由于水底与水面温度相同，气泡内气体经历的是一个等温变化的过程.

气体的等温变化学案

气体的等温变化学案

气体的等温变化导学案

小实验1：用一个注射器密闭一定质量的空气，缓慢的推活塞。

小实验2：请同学吹两种情况下的气球（空气中和瓶中的气球）。

思考问题：1、在推活塞的情况下，体积、压强如何变化？

2、吹两种情况下的气球有何不同？

3、吹瓶中气球与小实验1有什么共同点？

4、能否用小实验1的结论解释为什么想吹大瓶中的气球很困难？

探究实验：一定质量的常温常压气体，在温度不变的情况下，压强与体积的定量关系。

实验方法：

实验器材：气体定律演示器

讨论：1、研究对象是什么？

2、如何控制气体的质量m、温度T保持不变？

3、如何改变压强P、体积V？

4、如何测量压强P、体积V？

数据记录：

P0= V0= （以右端水银面高△h取正.）

h1

h2

△V

△h= h1-h2

V=V0+△V

P=P0+△h

数据分析：

1、通过多媒体课件由Δh、△V和P0、 V0计算出气体的压强P、V；

2、用课件在屏幕上投影出已填入气体压强P和体积V的表格；请前排同学转向后面组成四人一组的小组，讨论通过表格中数据可得到一些怎样的认识、看法或问题；

3、每一小组一张提问指南卡，让学生将讨论后的结果写在提问指南卡上并上交；

4、借助Excel软件处理实验数据

实验结论：

1、文字表述：

2、公式表述：

3、图象表述：

巩固练习：

1、以下说法正确的是（ ）

A、 气体被压缩，压强一定增大。

B、 打气筒打气时，气体难压缩是因为分子间存在斥力的原因。

C、 一定质量的气体，压强与体积成反比。

D、 用注射器研究一定质量的气体状态变化实验时，当温度不变时，在拉动活塞，越拉越困难。