《2025年金版新学案高中物理选择性必修第三册人教版》

变式拓展.如图，在光滑水平面上，用恒力F向右推汽缸，最后汽缸和活塞达到相对静止状态，求此时缸内封闭气体的压强p。(已知外界大气压为$p_0)$p_0+\frac{mF}{(M+m)S}

答案： $p_0+\frac{mF}{(M+m)S}$
解析：选取汽缸和活塞整体为研究对象，由牛顿第二定律有F=(M+m)a
以活塞为研究对象，由牛顿第二定律有$pS-p_0S=ma$
联立解得$p=p_0+\frac{mF}{(M+m)S}。$

【情境导入】 在实验中我们作出了p -V图像和p -$\frac{1}{V}$图像，如图甲、乙所示。

(1)我们做该实验的前提条件是什么？
(2)图像说明压强与体积有什么关系？气体的质量和温度保持不变。压强与体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。

答案： （1）气体的质量和温度保持不变。
（2）压强与体积的倒数成正比，即压强与体积成反比。

【教材梳理】(阅读教材P23—P24完成下列填空)
1.等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积发生的变化。
2.玻意耳定律
(1)内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。
(2)表达式：pV = C(常量)或$p_1V_1=p_2V_2$。
(3)条件：气体的质量一定，温度不变。

答案： 1.质量 温度 2.（1）温度 反比$ （2）p_1V_1=p_2V_2 （3）$质量 温度

如图所示，在一个恒温水池中，一串串气泡由池底慢慢上升到水面，气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时会破裂。

任务1.气泡上升过程中，气泡内气体的压强、体积如何改变？压强与体积的积改变吗？气泡上升过程中，气泡内气体的压强变小、体积变大；压强与体积的积不变。
任务2.为什么气泡到达水面会破？气泡到达水面时会破裂是由于气泡内部压强大于外部压强。

答案： 任务1.气泡上升过程中，气泡内气体的压强变小、体积变大；压强与体积的积不变。
任务2.气泡到达水面时会破裂是由于气泡内部压强大于外部压强。