第八章第1節(jié)氣體的等溫變化
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，了解氣體的三個狀態(tài)參量，初步把握氣體等溫實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
（一）、氣體的狀態(tài)及參量
研究氣體的性質(zhì)，用 、 、 三個物理量描述氣體的狀態(tài)。描述氣體狀態(tài)的這三個物理量叫做氣體的 。
（二）、玻意耳定律
1、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的操作過程。
2、英國科學(xué)家玻意耳和法國科學(xué)家馬略特各自通過實(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 。這個規(guī)律叫做玻意耳定律。
3、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
1、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，因此稱它為 線。
一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的等溫線是不同的。
2、畫出p— 圖象，說明圖線的形狀，圖線的斜率與溫度的關(guān)系。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、知道氣體的狀態(tài)及三個參量。
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。
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。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：
1．重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道并掌握一定質(zhì)量的氣體在等溫變化時(shí)壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，理解 p-V 圖象的物理意義，知道玻意耳定律的適用條件。
2．往往由于“狀態(tài)”和“過程”分不清，造成抓不住頭緒，不同過程間混淆不清的毛病，這是難點(diǎn)。
二、學(xué)習(xí)過程
?1．一定質(zhì)量的氣體保持溫度不變，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)前，請同學(xué)們思考以下問題：
①怎樣保證氣體的質(zhì)量是一定的？
??②怎樣保證氣體的溫度是一定的？
??（密封好；緩慢移活塞，筒不與手接觸。）
??2．較精確的研究一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變，壓強(qiáng)與體積的關(guān)系
??（1）介紹實(shí)驗(yàn)裝置
??觀察實(shí)驗(yàn)裝置，并回答
??①研究哪部分氣體？
??②欲使管中氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，應(yīng)怎樣操作？
??③欲使管中氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，應(yīng)怎樣操作？
??④實(shí)驗(yàn)過程中的恒溫是什么溫度？操作時(shí)應(yīng)注意什么？）
??（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集
??壓強(qiáng)單位：mmHg；體積表示：倍率法 環(huán)境溫度：室溫 大氣壓強(qiáng)：p0= mmHg
① 管中氣體體積減小時(shí)(基準(zhǔn)體積為V)
順序12345
體積V
……
壓強(qiáng)
② 管中氣體體積增大時(shí)(基準(zhǔn)體積為V′)
順序12345
體積V′2V′3V′……
壓強(qiáng)
??（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論
??實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：
??改用其他氣體做這個實(shí)驗(yàn)，結(jié)果相同。
??3．玻意耳定律
??（1）定律內(nèi)容表述之一
??
??數(shù)學(xué)表達(dá)式
????（2）定律內(nèi)容表述之二
??
??數(shù)學(xué)表達(dá)式
???（3）用圖象表述玻意耳定律
??縱軸代表氣體的壓強(qiáng)；
??橫軸代表氣體的體積；
??選取恰當(dāng)?shù)姆侄群蛦挝弧?br>??請學(xué)生討論一下圖線該是什么形狀，并嘗試把它畫出來。（等溫線）
??（4）關(guān)于玻意耳定律的討論
??① 圖象平面上的一個點(diǎn)代表什么？曲線AB代表什么？線段AB代表什么？
??② pV=恒量一式中的恒量是普適恒量嗎？
??
④在圖8—1中，一定質(zhì)量的氣體，不同溫度下的兩條等溫線，判斷t1、t2的高低。
⑤畫出p— 圖象，說明圖線的形狀，圖線的斜率與溫度的關(guān)系。
三、課堂小結(jié)
整理總結(jié)：
四、當(dāng)堂檢測
1、如圖8—5所示，一個橫截面積為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、一個氣泡從水底升到水面上時(shí)，增大2倍，設(shè)水的密度為ρ=1×103Kg/m3，大氣壓強(qiáng)P0=1×105Pa，水底與水面溫差不計(jì)，求水的深度。（g=10m/s2）
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。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— 圖線的延長
線是經(jīng)過坐標(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。
5、如圖8—7所示，若氣壓式保溫瓶內(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，瓶內(nèi)空氣壓縮量（即體積減小量）△V至少為多少？（設(shè)瓶內(nèi)彎曲管的容積不計(jì)，壓水前管內(nèi)無水，溫度保持不變）
課后練習(xí)與提高
1、下列過程可能發(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)，若體積增大為原來的n倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?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、對外做功，同時(shí)吸熱，內(nèi)能不變
D、對外做的功等于吸收的熱量
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的過程，A、C兩點(diǎn)在同一條雙曲線上，則此變化過程中（ ）
A、從A到B的過程溫度升高
B、從B到C的過程溫度升高
C、從A到C的過程溫度先降低再升高
D、A、C兩點(diǎn)的溫度相等
5、如圖8—9所示，兩端開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 B、h2變短
C、h1上升 D、h1下降
6、一個容積是10升的球，原來盛有1個大氣壓的空氣，現(xiàn)在使球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)?個大氣壓，應(yīng)向球內(nèi)打入 升1個大氣壓的空氣（設(shè)溫度不變）
7、抽氣機(jī)對某容器抽氣，已知被抽容器的容積是抽氣機(jī)最大活動容積的兩倍，在按最大活動容積抽氣2次后，容器中氣體的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍。
參考答案
[當(dāng)堂達(dá)標(biāo)]
１、D 2、10m 3、B、D 4、18 5、△V≥ρghv/（ρ0+ρgh）
[課后練習(xí)]
1、C、D 2、C 3、C、D 4、A、D 5、D 6、40 7、4/9
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