1、8.1 气体的等温变化学案 编制：张峰 审定：高三物理组 2010-9-5【目标引领】1、 知道气体的状态及三个参量。2、 掌握玻意耳定律并能应用它解决气体的等温变化的问题解释生活中的有关现象。3、 知道气体等温变化的pv图象，即等温线。4、 了解用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。【自主探究】一、气体的状态及参量1、研究气体的性质，用 、 、 三个物理量描述气体的状态。描述气体状态的这三个物理量叫做气体的 。2、温度：温度是表示物体 的物理量，从分子运动论的观点看，温度标志着物体内部 的剧烈程度。 在国际单位制中，用热力学温标表
2、示的温度，叫做 温度。用符号 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：T= t+ 。3、体积：气体的体积是指气体 。在国际单位制中，其单位是 ，符号 。体积的单位还有升（L）毫升、（mL）1L= m3，1mL= m3。4、压强： 叫做气体的压强，用 表示。在国际单位制中，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）和毫米汞柱（mmHg），1 atm= Pa= 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中。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
3、，我们就说气体的状态发生了改变，只有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。vpot1t2图812、玻意耳定律的表达式：pv=C（常量）或者 。其中p1 、v1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pv图象一定质量的气体发生等温变化时的pv图象如图81所示。图线的形状为 。由于它描述的是温度不变时的pv关系，因此称它为 线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。1、 在图81中，一定质量的气体
4、，不同温度下的两条等温线，判断t1、t2的高低。2、 画出p图象，说明图线的形状，图线的斜率与温度的关系。【精讲点拨】【几类气体压强计算类型】例1. 一圆柱形气缸静置于地面上，如图1所示。气缸筒的质量为M，活塞的质量为m，气缸的内截面积为S，大气压强为P0。现将活塞慢慢向上提，求气缸刚提离地面时，气缸内部气体的压强。 例2. 如图5所示，粗细均匀的竖直倒置的U形管右端封闭，左端开口插入水银槽中，封闭着两段空气柱1和2。已知，外界大气压强。求空气柱1和2的压强。例3. 有一段12cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上并将玻璃管放置在倾角为30的光滑斜面上，则在下滑过程中被封住
5、气体的压强为（ ）。（大气压强）A. 76cmHg B. 82cmHg C. 88cmHg D. 70cmHg【训练巩固】1、如图82所示，粗细均匀的U形管的A端是封闭的，B端开口向上。两管中水银面的高度差h=20cm。外界大气压强为76cmHg。求A管中封闭气体的压强。ABh图82图852、如图85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，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+Mg /ScosC、P0+Mgcos2/S D、P0+Mg /S
6、【典型例题】例1、一个气泡从水底升到水面上时，增大2倍，设水的密度为=1103Kg/m3，大气压强P0=1105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。（g=10m/s2）练习1、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，管上端到槽内水银面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。练习2、如图封闭端有一段长40厘米的空气柱，左右两边水银柱的高度差是19厘米，大气压强为76厘米汞柱，要使两边管中的水银面一样高，需要再注入多少厘米长的水银柱？例2、汽车轮胎的容积是2.5102m3，轮胎原有1atm的空气。向轮胎内打气，直至压强增加到8
7、atm为止。应向轮胎里打进1atm的多少体积的空气。（温度不变）练习1、喷雾器筒内药液面上方有打气孔，可通过打气筒将外界空气压入筒内液面上方，使被封闭的空气压强增大。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1atm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，打气筒应打气几次。练习2某个容器的容积是10L，所装气体的压强是20105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0105Pa。【拓展提高】如图8.16所示，开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内外水银高度差为h，若缓慢向上提起玻璃管（管口未离开槽内水银面），H和h的变化情况是（ ）A、h和H都增大 B、h和H都减小 C、h增大，H减小 D、h减小，H增大