2019-2020年高三物理 8.1 氣體的等溫變化學(xué)案導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3-3.doc
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2019-2020年高三物理 8.1 氣體的等溫變化學(xué)案導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修3-3 [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1、 知道氣體的狀態(tài)及三個(gè)參量。 2、 掌握玻意耳定律,并能應(yīng)用它解決氣體的等溫變化的問(wèn)題、解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。 3、 知道氣體等溫變化的p—v圖象,即等溫線(xiàn)。 4、 了解用實(shí)驗(yàn)探究氣體等溫變化規(guī)律的方法和思路,培養(yǎng)動(dòng)手操作能力、采集數(shù)據(jù)能力及運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的能力。 [自主學(xué)習(xí)] 一、氣體的狀態(tài)及參量 1、研究氣體的性質(zhì),用 、 、 三個(gè)物理量描述氣體的狀態(tài)。描述氣體狀態(tài)的這三個(gè)物理量叫做氣體的 。 2、溫度:溫度是表示物體 的物理量,從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)看,溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部 的劇烈程度。 在國(guó)際單位制中,用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度,叫做 溫度。用符號(hào) 表示,它的單位是 ,簡(jiǎn)稱(chēng) ,符號(hào)是 。 熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的數(shù)量關(guān)系是:T= t+ 。 3、體積:氣體的體積是指氣體 。在國(guó)際單位制中,其單位是 ,符號(hào) 。體積的單位還有升(L)毫升、(mL)1L= m3,1mL= m3。 4、壓強(qiáng): 叫做氣體的壓強(qiáng),用 表示。在國(guó)際單位制中,壓強(qiáng)的的單位是 ,符號(hào) 。氣體壓強(qiáng)常用的單位還有標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)和毫米汞柱(mmHg),1 atm= Pa= mmHg。 5、氣體狀態(tài)和狀態(tài)參量的關(guān)系:對(duì)于一定質(zhì)量的氣體,如果溫度、體積、壓強(qiáng)這三個(gè)量 ,我們就說(shuō)氣體處于一定的狀態(tài)中。如果三個(gè)參量中有兩個(gè)參量發(fā)生改變,或者三個(gè)參量都發(fā)生了變化,我們就說(shuō)氣體的狀態(tài)發(fā)生了改變,只有一個(gè)參量發(fā)生改變而其它參量不變的情況是 發(fā)生的。 二、玻意耳定律 1、英國(guó)科學(xué)家玻意耳和法國(guó)科學(xué)家馬略特各自通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)p與體積v成 。這個(gè)規(guī)律叫做玻意耳定律。 v p o t1 t2 圖8—1 2、玻意耳定律的表達(dá)式:pv=C(常量)或者 。其中p1 、v1和p2、v2分別表示氣體在1、2兩個(gè)不同狀態(tài)下的壓強(qiáng)和體積。 三、氣體等溫變化的p—v圖象 一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)的p—v圖象如圖 8—1所示。圖線(xiàn)的形狀為 。由于它描述 的是溫度不變時(shí)的p—v關(guān)系,因此稱(chēng)它為 線(xiàn)。 一定質(zhì)量的氣體,不同溫度下的等溫線(xiàn)是不同的。 1、 在圖8—1中,一定質(zhì)量的氣體,不同溫度下的兩條等溫線(xiàn),判斷t1、t2的高低。 2、 畫(huà)出p—圖象,說(shuō)明圖線(xiàn)的形狀,圖線(xiàn)的斜率與溫度的關(guān)系。 [典型例題] A B h 圖8—2 例1、 如圖8—2所示,粗細(xì)均勻的U形管的A端是封閉的,B端開(kāi)口向上。兩管中水銀面的高度差h=20cm。外界大氣壓強(qiáng)為76cmHg。求A管中封閉氣體的壓強(qiáng)。 例2、在溫度不變的情況下,把一根長(zhǎng)為100cm,上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽中,插入后管口到槽內(nèi)水銀面的距離是管長(zhǎng)的一半,若大氣壓為75cmHg,求水銀進(jìn)入管內(nèi)的長(zhǎng)度。 v p o T1 T2 圖8—3 例3、如圖8—3所示,為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條等溫線(xiàn),則下列說(shuō)法正確的是:( ) A、 從等溫線(xiàn)可以看出,一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫 變化時(shí),其壓強(qiáng)與體積成反比 B、 一定質(zhì)量的氣體,在不同溫度下的等溫線(xiàn)是不同的 C、 有圖可知T1>T2 D、 有圖可知T1<T2 例4、汽車(chē)輪胎的容積是2.510-2m3,輪胎原有1atm的空氣。向輪胎內(nèi)打氣,直至壓強(qiáng)增加到8atm為止。應(yīng)向輪胎里打進(jìn)1atm的多少體積的空氣。(溫度不變) [當(dāng)堂達(dá)標(biāo)] θ 圖8—5 1、 如圖8—5所示,一個(gè)橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置, 金屬圓板的上表面是水平的,下表面與水平面的夾角為θ, 圓板的質(zhì)量為M,不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁間的摩擦。若大氣 壓強(qiáng)為P0,則被圓板封閉在容器中的氣體壓強(qiáng)等于 A、P0+Mgcosθ/S B、P0/cosθ+Mg /Scosθ C、P0+Mgcos2θ/S D、P0+Mg /S 2、一個(gè)氣泡從水底升到水面上時(shí),增大2倍,設(shè)水的密度為ρ=1103Kg/m3,大氣壓強(qiáng)P0=1105Pa,水底與水面溫差不計(jì),求水的深度。(g=10m/s2) P 1/v 圖8—6 0 T2 T1 3、如圖8—6所示,為一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的兩條p—圖線(xiàn)。由圖可知( ) A、 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí),其壓強(qiáng)與體積成正比 B、 一定質(zhì)量的氣體在發(fā)生等溫變化時(shí),其p—圖線(xiàn)的延長(zhǎng) 線(xiàn)是經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的 C、 T1>T2 D、T1<T2 4、噴霧器筒內(nèi)藥液面上方有打氣孔,可通過(guò)打氣筒將外界空氣壓入筒內(nèi)液面上方,使被封閉的空氣壓強(qiáng)增大。設(shè)噴霧器筒內(nèi)上方的空氣體積為1.5L,然后用打氣筒緩慢向藥液上方打氣,每次打進(jìn)1atm的空氣0.25L,設(shè)打氣過(guò)程中溫度不變,要使噴霧器里的壓強(qiáng)達(dá)到4atm,打氣筒應(yīng)打氣 次。 h V 圖8—7 5、如圖8—7所示,若氣壓式保溫瓶?jī)?nèi)水面與出水口的距離為h時(shí),密封空氣體積為V,設(shè)水的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為P0,欲使水從出水口流出,瓶?jī)?nèi)空氣壓縮量(即體積減小量)△V至少為多少?(設(shè)瓶?jī)?nèi)彎曲管的容積不計(jì),壓水前管內(nèi)無(wú)水,溫度保持不變) [能力訓(xùn)練] 1、下列過(guò)程可能發(fā)生的是( ) A、氣體的溫度變化,但壓強(qiáng)、體積保持不變 B、氣體的溫度、壓強(qiáng)保持不變,而體積發(fā)生變化 C、氣體的溫度保持不變,而壓強(qiáng)、體積發(fā)生變化 D、氣體的溫度、壓強(qiáng)、體積都發(fā)生變化 2、一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí),若體積增大為原來(lái)的n倍,則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍 A、2n B、n C、1/n D、2/n 3、在溫度均勻的水池中,有一空氣泡從池底緩緩地向上浮起,在其上浮的過(guò)程中,泡內(nèi)氣體(可看成理想氣體)( ) A、內(nèi)能減少,放出熱量 B、內(nèi)能增加,吸收熱量 C、對(duì)外做功,同時(shí)吸熱,內(nèi)能不變 D、對(duì)外做的功等于吸收的熱量 V C O P B A 圖8—8 4、如圖8—8所示,一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B再變到狀態(tài)C的過(guò)程,A、C兩點(diǎn)在同一條雙曲線(xiàn)上,則此變化過(guò)程中( ) A、從A到B的過(guò)程溫度升高 B、從B到C的過(guò)程溫度升高 C、從A到C的過(guò)程溫度先降低再升高 D、A、C兩點(diǎn)的溫度相等 圖8—9 h2 h1 5、如圖8—9所示,兩端開(kāi)口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中,管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體,這時(shí)管下端開(kāi)口處內(nèi)外水銀面高度差為h2,若保持環(huán)境溫度不變,當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí),下列分析正確的是( ) A、h2變長(zhǎng) B、h2變短 C、h1上升 D、h1下降 6、一個(gè)容積是10升的球,原來(lái)盛有1個(gè)大氣壓的空氣,現(xiàn)在使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?個(gè)大氣壓,應(yīng)向球內(nèi)打入 升1個(gè)大氣壓的空氣(設(shè)溫度不變) 7、抽氣機(jī)對(duì)某容器抽氣,已知被抽容器的容積是抽氣機(jī)最大活動(dòng)容積的兩倍,在按最大活動(dòng)容積抽氣2次后,容器中氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍。 [學(xué)后反思] 課后作業(yè): 問(wèn)題與練習(xí)1、2、4 參考答案 [自主學(xué)習(xí)] 一、 氣體的狀態(tài)及參量 1、 壓強(qiáng)、體積、溫度;狀態(tài)參量 2、 冷熱程度,分子熱運(yùn)動(dòng);熱力學(xué),T,開(kāi)爾文,開(kāi),K;273.15K 3、 分子所能占據(jù)空間的體積,米3,m3,10-3,10-6 4、 氣體作用在器壁單位面積上的壓力,P,帕斯卡,Pa,1.015105,760 5、 都不變,不會(huì) 二、 玻意耳定律 1、 反比 2、 P1V1=P2V2 三、 氣體等溫變化的P—V圖象 雙曲線(xiàn),等溫 1、 t2>t1 2、 通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn),斜率越大溫度越高 [典型例題] 例1、56cmHg 例2、25cm 例3、A、B、D 例4、1.7510-1m3 [當(dāng)堂達(dá)標(biāo)] 1、 D 2、10m 3、B、D 4、18 5、△V≥ρghv/(ρ0+ρgh) [能力訓(xùn)練] 1、C、D 2、C 3、C、D 4、A、D 5、D 6、40 7、4/9- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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