2020学年高中物理 第八章 气体 1 气体的等温变化素材 新人教版选修3-3

2020学年高中物理 第八章 气体 1 气体的等温变化素材 新人教版选修3-3

第八章　气体 ‎ ‎1　气体的等温变化 教学建议 本节内容在实施教学的过程中,教师要引导学生进行自主探究,鼓励学生自己完成探究的每一个过程,如提出问题、猜想与假设、实验设计、实验数据采集与处理、实验结论的分析与评估。在设计探究实验之前,教师要启发学生提出猜想,即一定质量的气体在温度保持不变的情况下,压强与体积之间可能是什么关系。猜想并不是胡思乱想,引导学生根据自己的生活经验或演示实验进行合理的猜想和假设。实验设计对学生来说比较困难,教师应该与学生共同设计,在设计中不断地提出问题。‎ 教科书在实验探究后安排了“玻意耳定律”,并对等温过程的pV图进行讨论。利用图象来分析问题,对学生来说比较抽象,有一定的难度,在这里可通过例题的分析帮助学生进行讨论研究。‎ 参考资料 测定肺活量的简易方法 肺活量是人的一项重要生理指标,其大小从一个侧面反映了一个人的身体状况的好坏。‎ 下面利用理想气体的玻意耳定律,介绍一种测定肺活量的简单实用的方法。如图所示为测定肺活量的装置示意图,图中A为倒扣在水中的开口圆筒,测量前排尽其中的空气。‎ 测量时,被测者尽力吸足空气,再通过B尽量将空气呼出,呼出的空气通过导管进入A内,使A浮起。‎ 测出圆筒的质量m,横截面积S,筒底浮出水面的高度h,大气压强p0,设水的密度为ρ,假设被测者的肺活量为V。以被封在圆筒内的气体为研究对象:‎ 在未进入圆筒之前,这部分气体的状态:p1=p0, V1=V;在进入圆筒之后,设这部分气体的压强为p2,体积为V2。‎ 圆筒浮于水中稳定后,根据物体平衡条件,可得 p2S=p0S+mg,则p2=p0+‎ 设Δh为筒内外水面高度差,根据圆筒所受重力与浮力大小相等,可得mg=ρΔhSg,则:Δh=‎ 得V2=(h+Δh)S=(h+)S 若温度不变,根据玻意耳定律p1V1=p2V2,有 p0V=(p0+)(h+)S 所以,被测者的肺活量为V=(S+)(h+)。‎