資源簡介

2.2 氣體的等溫變化學案
一學科核心素養
物理觀念∶知道玻意耳定律的內容，具有將玻意耳定律與實際相聯系的意識。
科學思維∶從具體事物入手分析和解決問題。
科學探究：能在他人指導下獨立完成探究氣體等溫變化的規律的實驗，知道基本的實驗原理。
科學態度與責任∶培養學生從具體事物入手的分析方法，提高學生綜合運用知識來分析和解決實際問題的能力。
二學習重難點
重點：通過實驗探究得出玻意耳定律的內容，并能進行簡單運算。
難點：玻意耳定律的實際應用。
三課前預習
1．如圖所示是一種研究氣球的體積和壓強的變化規律的裝置。將氣球、壓強傳感器和大型注射器用T形管連通。初始時認為氣球內無空氣，注射器內氣體體積為V0，壓強為p0。T形管與傳感器內少量氣體體積可忽略不計。緩慢推動注射器，保持溫度不變，裝置密封良好。
（1）該裝置可用于驗證_______定律。（填寫氣體實驗定律名稱）
（2）將注射器內氣體部分推入氣球，讀出此時注射器內剩余氣體的體積為V0，壓強傳感器讀數為p1，則此時氣球體積為_______。
2．判斷下列說法是否正確。
（1）玻意耳定律是英國科學家玻意耳和法國科學家馬略特各自通過實驗發現的。( )
（2）公式pV＝C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的快慢對實驗沒有影響。( )
（5）氣體等溫變化的p－V圖像是一條傾斜的直線。( )
（6）一定質量的某種氣體，在溫度保持不變的情況下，壓強p與體積V成正比。( )
3．玻意耳定律
（1）內容：
一定質量的某種氣體，在______不變的情況下，壓強p與體積V成______。
（2）公式：
pV＝C或______
（3）條件：
氣體的______一定，______不變。
4．為了探究氣體壓強與體積的關系，實驗裝置如圖所示。注射器下端的開口有橡膠塞，它和活塞一起把一段空氣柱封閉在玻璃管中。實驗中空氣柱體積變化緩慢，可認為___________保持不變。空氣柱的壓強p可以從儀器上方的指針讀出，空氣柱的長度L可以在玻璃管側的刻度尺上讀出，若空氣柱的橫截面積為S，則空氣柱的體積V=___________。為了直觀地判斷壓強p與體積V的數量關系，應作出___________(或)圖像。
5．一只汽車輪胎，充足氣時的氣體體積，壓強為。汽車裝載貨物后，輪胎形變，氣體體積減小到。可知每秒撞擊單位面積輪胎內壁的氣體分子數___________（選填“增加”、“減少”或“不變”），輪胎內氣體壓強為___________Pa。（假設胎內氣體溫度不變）
16．如圖所示，一端封閉的粗細均勻的細玻璃管，開口向上豎直放置。用一段長為15cm的水銀柱在管中封有15cm長的空氣柱，大氣壓強是75cmHg，此時氣體的壓強為 _______ cmHg。在距管底20cm處的A點，玻璃管出現了一個小孔，則穩定時空氣柱的長度是_______ cm（溫度保持不變，第二空答案保留3個有效數字）。
7．小朋友畫了一幅魚兒在水中吐氣泡的圖畫，如圖所示。假設湖水的溫度恒定不變，你認為他畫得_________（填“對”或“不對”），你的理由是：__________________（請運用物理原理簡要說明）。
8．把上端A封閉、下段B開口的玻璃管插在水中，放掉部分空氣后放手，玻璃管豎直可以浮在水面上，如圖所示，設玻璃管的質量m=40g，橫截面積S=2cm2，水面以上部分的長度b=1cm，大氣壓強p0=105Pa，玻璃管厚度不計，管內空氣質量不計，玻璃管內外水面的高度差為_________m；用手向下緩慢地將玻璃管壓入水中，當管的A端達到水下一定深度時放手，玻璃管將恰好不再浮起，這個深度為_________m。
四自我檢測
1．下列說法正確的是（　　）
A．液體表面張力的方向與液面垂直并指向液體內部
B．單晶體有固定的熔點，多晶體沒有固定的熔點
C．通常金屬在各個方向的物理性質都相同，所以金屬是非晶體
D．若液體P滴在固體Q上很難擦去，則說明液體P浸潤固體Q
2．用打氣筒給籃球打氣，設每推一次活塞都將一個大氣壓的一整筒空氣壓入籃球。不考慮打氣過程中的溫度變化，忽略籃球容積的變化，則后一次與前一次推活塞過程比較（ ）
A．籃球內氣體壓強的增加量相等 B．籃球內氣體壓強的增加量大
C．籃球內氣體壓強的增加量小 D．壓入的氣體分子數少
3．一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示（打氣時如圖甲，抽氣時如圖乙），其筒內體積為V0，現將它與另一只容積為V的容器相連接，氣筒和容器內的空氣壓強為p0，已知氣筒和容器導熱性能良好，當分別作為打氣筒和抽氣筒時，活塞工作n次后，在上述兩種情況下，容器內的氣體壓強分別為（　　）
A．np0， B． ，
C． ， D．，
4．如圖是由氣缸、活塞柱、彈簧和上下支座構成的汽車減震裝置，該裝置的質量、活塞柱與氣缸摩擦均可忽略不計，氣缸導熱性和氣密性良好。該裝置未安裝到汽車上時，彈簧處于原長狀態，氣缸內的氣體可視為理想氣體，壓強為，封閉氣體和活塞柱長度均為。活塞柱橫截面積為；該裝置豎直安裝到汽車上后，其承載的力為時，彈簧的壓縮量為。大氣壓強恒為，環境溫度不變。則該裝置中彈簧的勁度系數為（ ）
A．2×104N/m B．4×104N/m C．6×104N/m D．8×104N/m
5．某同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規律。關于該實驗的操作，下列說法正確的是（　　）
A．柱塞上涂油的目的是為了減小摩擦，便于推拉柱塞
B．柱塞與注射器之間的摩擦會影響壓強的測量
C．為了方便推拉柱塞，應用手握緊注射器再推拉柱塞
D．實驗中，探究體積與壓強的關系時，不需要測量柱塞的橫截面積
6．如圖，容積為V的氣缸由導熱材料制成，面積為S的活塞將氣缸分成容積相等的上、下兩部分，氣缸上部通過細管與裝有某種液體的容器相連，細管上有一閥門K。開始時，K關閉，氣缸內上、下兩部分氣體的壓強均為p0。現將K打開，容器內的液體緩慢地流入氣缸，當流入的液體體積為時，將K關閉，活塞平衡時其下方氣體的體積減小了。不計活塞的質量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。流入氣缸內液體的質量是（　　）
A． B． C． D．
7．如圖所示，兩根粗細相同的玻璃管下端用橡皮管相連，左管內封有一段長30cm的氣體，右管開口，左管水銀面比右管內水銀面高25cm，大氣壓強為75cmHg，現移動右側玻璃管，使兩側管內水銀面相平，此時氣體柱的長度為（　　）
A．20cm B．25cm
C．40cm D．45cm
8．血壓儀由加壓氣囊、臂帶、壓強計等構成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數為臂帶內氣體的壓強高于大氣壓強的數值，充氣前臂帶內氣體壓強為大氣壓強，體積為V，每次擠壓氣囊都能將40cm3的外界空氣充入臂帶中，經5次充氣后，臂帶內氣體體積變為5V，壓強計示數為150mmHg。已知大氣壓強等于750mmHg，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內的氣體體積。則V等于（　　）
A．30cm3 B．40cm3 C．50cm3 D．60cm3
9．一只輪胎容積為，已裝有的空氣。現用打氣筒給它打氣，已知打氣筒的容積為，設打氣過程中輪胎容積及氣體溫度保持不變，大氣壓。要使胎內氣體壓強達到，應打氣（　　）
A．8次 B．10次 C．12次 D．15次
10．桶裝純凈水及壓水裝置原理如圖所示。柱形水桶直徑為24cm，高為35cm；柱形壓水氣囊直徑為6cm，高為8cm；水桶頸部的長度為10cm。當人用力向下壓氣囊時，氣囊中的空氣被壓入桶內，桶內氣體的壓強增大，水通過細出水管流出。已知水桶所在處大氣壓強相當于10m高水柱產生的壓強，當桶內的水還剩5cm高時，桶內氣體的壓強等于大氣壓強，忽略水桶頸部的體積。至少需要把氣囊完全壓下幾次，才能有水從細出水管流出？（不考慮溫度的變化）（　　）
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
參考答案：
三課前預習
1． 玻意耳
2． 正確 錯誤 錯誤 錯誤 錯誤 錯誤
3． 溫度 反比 p1V1＝p2V2 質量 溫度
4． 溫度 SL
5． 增加
6． 90 17.4
7． 不對 見解析
8． 0.2 0.52
四自我檢測
1．D
2．A
3．D
4．A
5．D
6．C
7．A
8．B
9．A
10．C
第1頁，共3頁

展開更多......

收起↑