1 气体的等温变化
[学习目标] 1.理解一定质量的气体,在温度不变的情况下压强与体积的关系.(重点)2.学会通过实验的方法研究问题,探究物理规律,学习用电子表格与图象对实验数据进行处理与分析,体验科学探究过程.(重点)3.理解气体等温变化的p V图象的物理意义.(重点)4.学会用玻意耳定律计算有关的问题.(难点)
一、玻意耳定律
1.三个状态参量
研究气体的性质,用压强、体积、温度等物理量描述气体的状态.描述气体状态的这几个物理量叫作气体的状态参量.
2.实验探究
(1)实验器材:铁架台、注射器、橡胶塞、压力表(压强表)等.注射器下端用橡胶塞密封,上端用活塞封闭一段空气柱,这段空气柱是我们的研究对象.
(2)数据收集:空气柱的压强p由上方的压力表读出,体积V用刻度尺读出的空气柱长度l乘气柱的横截面积S.用手把活塞向下压或向上拉,读出体积与压强的几组值.
(3)数据处理
以压强p为纵坐标,以体积的倒数为横坐标建立直角坐标系,将收集的各组数据描点作图,若图象是过原点的直线,说明压强跟体积的倒数成正比,即压强跟体积成反比.
二、气体的等温变化
1.等温变化
一定质量的某种气体,在温度不变时其压强随体积的变化而变化,把这种变化叫作等温变化.
2.玻意耳定律
(1)内容:一定质量的某种气体,在温度保持不变的情况下,压强p和体积V成反比.
(2)公式:pV=C(常量)或p1V1=p2V2.
(3)适用条件:
①气体质量不变、温度不变.
②气体温度不太低、压强不太大.
3.气体的等温变化的pV图象
(1)p V图象:一定质量的气体的p V图象为一条双曲线,如图甲所示.
甲 乙
(2)p 图象:一定质量的气体的p 图象为过原点的倾斜直线,如图乙所示.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)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. (√)
(2)一定质量的气体,三个状态参量中,至少有两个改变. (√)
(3)一定质量的气体压强跟体积成反比. (×)
(4)玻意耳定律适用于质量不变,温度变化的任何气体. (×)
2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高h cm,上端空气柱长为L cm,如图所示,已知大气压强为H cmHg,此时封闭气体的压强是__________ cmHg
[解析] 取等压面法,选管外水银面为等压面,则由P气+Ph=P0得P气=P0-Ph
即P气=(H-h) cmHg.
[答案] H-h