(共15套145页)人教版高中物理选修3-3教学
案全集(含全册练习)
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pV=C. 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 1-V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 研究对象(系统) 数据收集 数据处理 图像结果 实验结论 铁架台、注射器、气压计等 注射器内被封闭的空气柱 压强由气压计读出,空气柱体积(长度)由刻度尺读出 1以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标作出p-V图像 1p-V图像是一条过原点的直线 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
pV=C或p1V1=p2V2. 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8-1-1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8-1-1
1.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pV=C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:①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. ②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.
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(3)如图8-1-2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,
V为什么直线在原点附近要画成虚线?