《气体的等温变化》ppt课件（人教版高三物理选修3-3）

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1、讲解人：XX 时间：2020.5.25 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第1节 气体的等温变化 第八章 气体 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 3 1.知道描述气体的状态需要的参量有哪些,知道什么是等温变化,体会 用实验怎样探究气体的等温变化。 2.掌握玻意耳定律的内容，知道玻意耳定律的公式和成立的条件。 3.知道气体的等温变化的p-V图象为双曲线,了解不同温度下气体的等 温线。 学习目标 思考：阅读教材P18-20，思考以下几个问题: 1.描述气体的状态参量有哪些?什么是等温变化? 气体的压强（力学性质）、体积（几何性质）、温度（热学性质）是描述气体的三个

2、状态参量。 一定质量的气体,在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系叫作等温变化。 pV=C或p1V1=p2V2 2.玻意耳定律的内容是什么?玻意耳定律的公式是什么？玻意耳定律适用的条件是什么? 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。 气体的质量一定,温度不变。 3.如何直观地描述压强p跟体积V的关系?为什么把p-V关系曲线称为等温线?一 定质量的气体,不同温度下等温线是否相同?教材第20页图8.1-5中两条等温线 中哪一条表示的温度高? 建立p-V坐标系,作出p-V关系曲线 p-V图象描述的是一定质量的某种气体在温度不变的情况下的p与V的关系,因此称它为等温线。(

3、曲线上任何一点的,p、V乘积不变) 不相同T2 思考 P的读数，精确到 小数点后两位 V的读数，每小格0.25 研究对象 手握此处改变V 目的： P与V的关系 方法： 控制变量法 器材： 铁架台、注射器、刻度尺、压力表(压 强表)等，注射器下端用橡胶塞密封， 上端用柱塞封闭一段空气柱 一、实验探究 p/10 Pa 5 V 1 2 3 01234 实验数据的处理 次数12345 压强（ 105Pa) 3.02.52.01.51.0 体积(L)1.31.62.02.74.0 一、实验探究 1/V 一定质量的理想气体，在温度 保持不变的情况下，压强p与V 成反比，或压强P与体积V的乘 积保持不变，即

4、：PV=常量 p/10 Pa 5 1 2 3 00.20.40.60.8 玻意耳定律 次数12345 压强（105Pa)3.02.52.01.51.0 体积(L)1.31.62.02.74.0 一、实验探究 问题导引：在一个恒温池中,一串串气泡由池底慢慢升到水面,有趣的 是气泡在上升过程中,体积逐渐变大,到水面时就会破裂。问题: (1)上升过程中,气泡内气体的温度发生改变吗? (2)上升过程中,气泡内气体的压强怎么改变? (3)气泡在上升过程中体积为何会变大? 二、波意耳定律 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： 条件：一定质量且温

5、度不变 该恒量C与气体的种类、质量、温度有关,对一定质量的气体,温度越 高,该恒量C越大。 二、波意耳定律 3.两种等温变化图象 二、波意耳定律 例1：如图是一定质量的某种气体在p-V图中的等温线,A、B是等温线上的两点, OAD和OBC的面积分别为S1和S2,则() A.S1S2 B.S1=S2 C.S1S2 D.无法比较 典型例题 B 例2：如图所示,在长为57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体,管内外气体的温度相同。现将水银从 管侧壁缓慢地注入管中,直到水银面与管口相平。外界大气压强p0=101 kPa,相当 于76 cm水银

6、柱产生的压强,且温度不变。求此时管中封闭气体的压强。 【思考】 (1)在此过程中,封闭气体的各物理量发生了什么变化? (2)如何求解气体的压强? 典型例题 解析:以玻璃管内的气体为研究对象,设玻璃管的横截面积是S,气体的状态参量: 气体发生等温变化,由玻意耳定律得p1V1=p2V2, 代入数据解得h=9 cm,则p2=113 kPa。 利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象,根据题意确定所研究的是哪部分封闭气体,注意其质量和温度应不变。 (2)明确状态参量,找准所研究气体初、末状态的p、V值。 (3)根据玻意耳定律列方程求解。 温馨提醒 利用玻意耳定律解题时,经常使用p1V1=p2V

7、2,相同物理量的单位要求使用同一单位即可。 典型例题 一、玻意耳定律 1、内容:一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V 成反比。 2、公式： pV=C(常数)或p1V1=p2V2 3.条件: 一定质量气体且温度不变 4、适用范围：温度不太低，压强不太大 课堂小结 1.(等温变化的实验探究)在探究气体等温变化的规律实验中,下列四个因素对实 验的准确性影响最小的是() A.针筒封口处漏气 B.采用横截面积较大的针筒 C.针筒壁与活塞之间存在摩擦 D.实验过程中用手去握针筒 课堂训练 B 2.(等温变化的规律)一定质量的气体在温度保持不变时,压强增大到原来的4倍,则 气体的体积变为原来

8、的() 3.(玻意耳定律的应用)一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处,它的 体积约变为原来体积的(温度不变,水的密度为1.0103 kg/m3,g取10 m/s2)() 课堂训练 C D 4.(p-V图象)如图是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象,气体由状态A变化 到状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是 () A.一直保持不变 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小 课堂训练 D 5.(玻意耳定律的应用)如图所示,长50 cm的玻璃管开口向上竖直放置,用15 cm长 的水银柱封闭了一段20 cm长的空气柱,外界大气压强相当于75 cm水银柱产生的 压强。现让玻璃管自由下落。不计空气阻力,求稳定时气柱的长。(可以认为气柱 温度没有变化) 解析:假设自由下落过程中,水银没有溢出。根据玻意耳定律得 p1l1S=p2l2S p2=p0 l1=20 cm 解得l2=24 cm 24 cm+15 cm=39 cm50 cm 所以水银没有溢出,气柱长24 cm 提示：自由落体，是完全失 重，重力引起的现象消失 课堂训练 讲解人：XX 时间：2020.5.25 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 感谢各位的聆听 第八章 气体 人 教 版 高 中 物 理 选 修 3 - 3