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2.4實(shí)驗(yàn):探究等溫變化的規(guī)律預(yù)習(xí)案高二物理教科版(2019)選擇性必修第三冊(cè)1.知道氣體的等溫變化,學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)探究溫度不變時(shí)氣體的變化規(guī)律。2.能熟練應(yīng)用公式“pV=常量”解決氣體等溫變化問題。3.知道等溫變化的p-V圖像和圖像,并學(xué)會(huì)其應(yīng)用重、難點(diǎn)探究氣體等溫變化的規(guī)律,熟悉p-V圖像和圖像。探究氣體等溫變化的規(guī)律1.等溫變化:一定質(zhì)量的某種氣體,如果在狀態(tài)變化時(shí),其①_______保持不變2.實(shí)驗(yàn)探究:氣體等溫變化的規(guī)律(1)方案一實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)、注射器、②_______、刻度尺等研究對(duì)象(系統(tǒng))氣柱玻管內(nèi)被封閉的一段③_______數(shù)據(jù)收集氣體的壓強(qiáng)由④_______讀出,氣體的體積由⑤_______讀出數(shù)據(jù)處理以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo),以體積的倒數(shù)為橫坐標(biāo),作出圖像圖像特點(diǎn)圖像是一條過原點(diǎn)的⑥_______實(shí)驗(yàn)結(jié)論一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度保持不變的情況下,壓強(qiáng)p與體積V成⑦_(dá)______,其表達(dá)式為⑧_______(2)方案二:用注射器密閉一定質(zhì)量的氣體并按入壓強(qiáng)傳感器,壓強(qiáng)傳感器通過數(shù)據(jù)采集器與計(jì)算機(jī)相連,從注射器壁上的刻度可知?dú)怏w的體積,啟動(dòng)相應(yīng)程序,緩慢改變注射器內(nèi)的氣體體積,并將其輸入程序中,即可得到圖像。
參考答案①溫度②壓強(qiáng)計(jì)③空氣柱④氣壓計(jì)⑤體積標(biāo)尺⑥直線⑦反比⑧pV=常量1.如圖所示,一豎直放置、開口向上的足夠長的粗細(xì)均勻的試管,用長度為的水銀柱將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在管內(nèi),氣柱長,現(xiàn)把試管順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)至水平,假設(shè)該過程中氣體的溫度不變,大氣壓強(qiáng)恒為.則管內(nèi)氣柱的長度變?yōu)?)A. B. C. D.2.如圖,裝有水銀的玻璃細(xì)管位于豎直平面內(nèi),其中a管水平、左端用活塞封閉了一段氣柱;b、c管豎直,b管上端封閉了一定量的氣體、c管上端與大氣相通。最初b、c兩管中水銀面恰好相平,現(xiàn)保持溫度和大氣壓不變,將活塞緩慢向左拉動(dòng)一小段距離(b、c管仍有水銀),穩(wěn)定后b管中水銀面將()A.高于c管中水銀面,a管中的氣柱長將變短B.高于c管中水銀面,a管中的氣柱長將變長C.低于c管中水銀面,a管中的氣柱長將變短D.低于c管中水銀面,a管中的氣柱長將變長3.將水杯開口向下倒置在水盆中,可在杯中封閉一段氣體。現(xiàn)將水杯緩慢向上提起一段高度(杯口始終未露出水面,杯內(nèi)氣體未漏出),設(shè)環(huán)境溫度保持不變,此過程中杯中封閉氣體()A.體積變小,壓強(qiáng)變小 B.體積變大,壓強(qiáng)變大C.體積變小,壓強(qiáng)變大 D.體積變大,壓強(qiáng)變小4.如圖所示,開口向下并插入水銀槽中的粗細(xì)均勻的玻璃管內(nèi)封閉著長為H的空氣柱,管內(nèi)水銀柱高于水銀槽h,若將玻璃管豎直向上緩慢地提起(管下端未離開槽內(nèi)水銀面),則H和h的變化情況為()A.H和h都增大 B.H和h都減小 C.H減小,h增大 D.H增大,h減小
答案以及解析1.答案:A解析:設(shè)水銀柱長度為h,開始?xì)庵L為,則由題意可得,初始狀態(tài):,.末狀態(tài)為:;.根據(jù)玻意耳定律可得:,解得:,故A正確,BCD錯(cuò)誤.故選A.2.答案:B解析:設(shè)開始時(shí)a管中的壓強(qiáng)為,b、c管水銀高度為,大氣壓強(qiáng)為,則將a管活塞緩慢向左拉動(dòng)時(shí),a管中氣體壓強(qiáng)減小,b、c管中水銀下降,設(shè)穩(wěn)定后a管中的壓強(qiáng)為,c管水銀高度為,則故該過程a管中氣體為等溫變化,根據(jù)玻意耳定律可得因此即a管中的氣柱變長,設(shè)b管中氣體初始?jí)簭?qiáng)為,穩(wěn)定后為,由題意可知由于b管中氣體為等溫變化,根據(jù)玻意耳定律可得由于b管中水銀下降,因此故因此穩(wěn)定后b管中水銀面高于c管中水銀面。故選B。3.答案:D解析:將水杯緩慢向上提起一段高度,由于水杯上升,水杯內(nèi)水面與杯口水面的高度差減小,則杯內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小,氣體做等溫變化,根據(jù),可知此過程中杯中封閉氣體體積變大,故ABC錯(cuò)誤,D正確;故選:D。
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