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1、物 理選修選修3-3 人教版人教版第八章氣體氣體 情 景 切 入 空氣是地球上的動植物生存的必要條件。動物呼吸、植物光合作用都離不開空氣；大氣層可以使地球上的溫度保持相對穩(wěn)定，如果沒有大氣層，白天溫度會很高，而夜間溫度會很低；風(fēng)、云、雨、雪的形成都離不開大氣。假設(shè)沒有空氣，我們的地球上將是一片荒蕪的沙漠，沒有一絲生機。為更好地認識我們賴以生存的空氣就需要掌握氣體的性質(zhì)和變化規(guī)律。 知 識 導(dǎo) 航 本章知識是熱學(xué)部分的重要內(nèi)容，研究的是氣體實驗三定律、理想氣體狀態(tài)方程以及對氣體熱現(xiàn)象的微觀解釋。本章可分為兩個單元：第一單元為前三節(jié)，介紹理想氣體的三個實驗定律和在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出的理想氣體狀態(tài)方程。
2、第二單元為第四節(jié)，學(xué)習(xí)用分子動理論和統(tǒng)計觀點對氣體實驗定律進行具體和比較詳細的解釋。 本章重點：理想氣體狀態(tài)方程。 本章難點：氣體熱現(xiàn)象的微觀意義。 學(xué) 法 指 導(dǎo) 本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是分子動理論和統(tǒng)計觀點的一次具體應(yīng)用。學(xué)習(xí)本章知識，要注重兩個方面：一是通過實驗，發(fā)現(xiàn)氣體的宏觀規(guī)律，并能靈活應(yīng)用這些規(guī)律解決氣體的狀態(tài)變化問題；二是能用分子動理論和統(tǒng)計觀點解釋這些規(guī)律。同時，對理想氣體這種理想化模型也要能從宏觀、微觀兩個角度加深理解。第一節(jié)氣體的等溫變化第一節(jié)氣體的等溫變化掌握玻意耳定律的內(nèi)容、表達式及適用條件掌握玻意耳定律的內(nèi)容、表達式及適用條件了解了解pV圖象的物理意義圖象的物理意義1 1課
3、前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)2 2課內(nèi)探究課內(nèi)探究3 3素養(yǎng)提升素養(yǎng)提升4 4課堂達標課堂達標5 5課時作業(yè)課時作業(yè)課課 前前 預(yù)預(yù) 習(xí)習(xí) 1氣體的狀態(tài)參量 研究氣體的性質(zhì)時常用氣體的_、_和體積，這三個參量來描述氣體的狀態(tài)。 2等溫變化 一定質(zhì)量的氣體，在_的條件下其壓強與_變化時的關(guān)系。等溫變化等溫變化溫度溫度壓強壓強溫度不變溫度不變體積體積 1實驗器材 如圖所示，有鐵架臺，帶壓力表的注射器、鐵夾等。實驗：探究等溫變化的規(guī)律實驗：探究等溫變化的規(guī)律 2研究對象 注射器內(nèi)_。 3數(shù)據(jù)收集 空氣柱的壓強p由上方的_讀出， 體積V用刻度尺上讀出的空氣柱的_乘以氣柱的_計算。 用手把柱塞向下或向上拉，讀出體積與
4、壓強的幾組值。被封閉的一段空氣柱被封閉的一段空氣柱壓力表壓力表長度長度l橫截面積橫截面積S壓強壓強p 正正 反反 1內(nèi)容 一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p與體積V成_比。 2公式 _C，或p1V1_。 3適用條件 氣體的質(zhì)量一定，溫度不變。玻意耳定律玻意耳定律反反pVp2V2 為了直觀地描述壓強p跟體積V的關(guān)系，通常建立_坐標系，如圖所示。圖線的形狀為_。由于它描述的是溫度不變時的pV關(guān)系，因此稱它為_。 一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是_的。氣體等溫變化的氣體等溫變化的pV圖象圖象pV雙曲線雙曲線等溫線等溫線不同不同 判一判 (1)玻意耳定律是英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬
5、略特各自通過實驗發(fā)現(xiàn)的。( ) (2)公式pVC中的C是常量，指當p、V變化時C的值不變。( ) (3)對于溫度不同、質(zhì)量不同、種類不同的氣體，C值是相同的。( ) (4)在探究氣體的等溫變化實驗中空氣柱體積變化快慢對實驗沒有影響。( ) (5)氣體等溫變化的pV圖象是一條傾斜的直線。( ) 選一選 (多選)下列圖中，p表示壓強，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體是等溫變化的是( ) 解析：氣體的等溫變化指的是一定質(zhì)量的氣體在溫度不變的情況下，氣體壓強與體積成反比，BC正確，D錯誤；溫度不變，A正確。ABC 課課 內(nèi)內(nèi) 探探 究究 如圖所示，玻璃管中都灌有水銀，且水銀柱都
6、處在平衡狀態(tài)，大氣壓相當于76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強。探究一封閉氣體壓強的計算探究一封閉氣體壓強的計算 (1)靜止或勻速運動系統(tǒng)中氣體的壓強，一般采用什么方法求解？ (2)圖中被封閉氣體A的壓強各是多少？ 提示：(1)選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)為研究對象進行受力分析，列平衡方程求氣體壓強。 (2)pAp0ph71cmHg pAp0ph66cmHg pAp0ph(7610sin30)cmHg81cmHg pAp0ph71cmHg pBpAph66cmHg 1容器靜止時求封閉氣體的壓強 (1)求由液體封閉的氣體壓強，應(yīng)選擇最低液面列壓強平衡方程。 (2)在考慮與氣體接觸的液柱所產(chǎn)生的
7、附加壓強時，應(yīng)特別注意液柱產(chǎn)生的壓強gh中的h是表示豎直高度(不是傾斜長度)。 (3)連通器原理：在連通器中同一液體(中間液體不間斷)的同一水平液面上壓強是相等的。 (4)求由固體封閉(如氣缸或活塞封閉)氣體的壓強，應(yīng)對此固體(氣缸或活塞)進行受力分析，列合力平衡方程。 2容器加速時求封閉氣體的壓強 恰當?shù)剡x擇研究對象，進行受力分析，然后依據(jù)牛頓第二定律列式求封閉氣體的壓強，把求解壓強問題轉(zhuǎn)化為動力學(xué)問題求解。特別提醒：特別提醒：壓強關(guān)系的實質(zhì)反應(yīng)力的關(guān)系，力的關(guān)系由物體的運動狀態(tài)來壓強關(guān)系的實質(zhì)反應(yīng)力的關(guān)系，力的關(guān)系由物體的運動狀態(tài)來確定。確定。D 恒定恒定 解析：(1)因a管與大氣相通，故
8、可以認為a管上端處壓強即為大氣壓強，這樣易得pAp0，即有pBp0pA。 (2)當輸液瓶懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑確定時，由于a管上端處的壓強與人體血管中的壓強都保持不變，故b管中間氣體部分的壓強也不變，所以藥液滴注的速度是恒定不變的。 在一個恒溫池中，一串串氣泡由池底慢慢升到水面，有趣的是氣泡在上升過程中，體積逐漸變大，到水面時就會破裂。 請思考： (1)上升過程中，氣泡內(nèi)氣體的溫度發(fā)生改變嗎？ (2)上升過程中，氣泡內(nèi)氣體的壓強怎么改變？ (3)氣泡在上升過程中體積為何會變大？探究二玻意耳定律探究二玻意耳定律 提示：(1)因為在恒溫池中，所以氣泡內(nèi)氣體的溫度保持不變。 (2)變小。 (3)由玻
9、意耳定律pVC可知，壓強變小，氣體的體積增大。 3氣體等溫變化的兩種圖象 4.利用玻意耳定律解題的基本思路 (1)明確研究對象 根據(jù)題意確定所研究的氣體，質(zhì)量不變，溫度不變，有時氣體的質(zhì)量發(fā)生變化時，需通過設(shè)想，把變質(zhì)量轉(zhuǎn)化為定質(zhì)量，才能應(yīng)用玻意耳定律。 (2)明確狀態(tài)參量 即找出氣體狀態(tài)變化前后的兩組p、V值。 (3)列方程、求解 因為是比例式，計算中只需使相應(yīng)量(p1、p2及V1、V2)的單位統(tǒng)一，不一定用國際單位制的單位。 (4)檢驗結(jié)果，在等溫變化中，有時列方程求解會得到兩個結(jié)果，應(yīng)通過合理性的檢驗決定取舍。 解題指導(dǎo)：向噴霧器容器A中打氣，是一個等溫壓縮過程。按實際情況，在A中裝入藥液后，藥液上方必須留有空間，而已知有105Pa的空氣1.5L，把這部分空氣和歷次打入的空氣一起作為研究對象，變質(zhì)量問題便轉(zhuǎn)化成了定質(zhì)量問題。向A中打入空氣后，打開閥門K噴射藥液，A中空氣則經(jīng)歷了一個等溫膨脹過程，根據(jù)兩過程中氣體的初、末狀態(tài)量，運用玻意耳定律，便可順利求解本題。素素 養(yǎng)養(yǎng) 提提 升升氣體等溫變化圖象的應(yīng)用氣體等溫變化圖象的應(yīng)用AC
物理 第8章 氣體 第1節(jié) 氣體的等溫變化 新人教版選修3-3
