人教版高中物理选修3-3：8.1气体的等温变化课件

1,气体的等温变化,第八章 气体,1气体的等温变化第八章 气体,学科素养与目标要求,1.知道玻意耳定律的内容、表达式及适用条件.,2.能运用玻意耳定律对有关问题进行分析、计算.,3.了解pV图象、p 图象的物理意义.,物理观念,：,学科素养与目标要求1.知道玻意耳定律的内容、表达式及适用条件,快要热炸了,为什么图中的轮胎快要热炸了？,温度升高，气体膨胀，压强增大。,快要热炸了为什么图中的轮胎快要热炸了？温度升高，气体膨胀，压,1、温度,2、体积,3、压强,热力学温度,T,：,开尔文,T,=,t,273 K,体积,V,单位：有,L、mL,等,压强,p,单位：,Pa（,帕斯卡）,复习：气体的状态参量,多变量问题，如何研究？,控制变量法,1、温度2、体积3、压强热力学温度T：开尔文体积 V压强,一、气体的等温变化,控制气体的,T,不变，研究,P,和,V,之间的关系,(,一,),明确研究对象,一定,质量的气体,m,不变,T,不变,(,二,),进行实验猜想,P,和,V,之间有何定性和定量关系？,结论：,V,减小,，,p,增大,一、气体的等温变化(一)明确研究对象一定质量的气体m不变,(,三,),设计实验方案,1、如何保持,m,、,T,不变？,2、如何测量状态参量,P,、,V,？,P:,压力表上读出,V:,测量空气柱的长度,不能用手触摸玻璃管,(,四,),数据处理,次数,1,2,3,4,5,压强（10,5,Pa),3.0,2.5,2.0,1.5,1.0,体积(,L),1.3,1.6,2.0,2.7,4.0,(三)设计实验方案1、如何保持m、T不变？2、如何测量状态,该图象是否可以说明,p,与,V,成反比？,如何确定,p,与,V,的关系呢？,结论：在,温度不变时，压强,p,和体积,V,成,反比,.,(,四,),数据处理,该图象是否可以说明p与V成反比？如何确定p与V的关系呢？结论,人教版高中物理选修3-3：8,二、玻意耳定律,2,、公式表述：,pV,=,C,(,常数）,或,p,1,V,1,=p,2,V,2,1,、文字表述：,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,.,P,1/V,P,V,3,、,适用范围：温度不太低，压强不太大,4,、图像,：,C,与温度有关，温度越高，,C,越大,二、玻意耳定律2、公式表述：pV=C (常数）或p1V1,一定,质量气体的体积是,20L,时，压强为,110,5,Pa,。当气体的体积减小到,16L,时，压强为多大？设气体的温度保持,不变,.,答案,:,1.2510,5,Pa,例,应用玻意耳定律解题的一般步骤,1.,确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件,（质量不变温度不变）,.,2.,确定初、末状态及状态参量,(,p,1,、,V,1,；,p,2,、,V,2,).,3.,根据玻意耳定律列方程求解,.,(,注意统一单位,),4.,注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明,.,一定质量气体的体积是20L时，压强为1105Pa。当气体的,h,A,B,h,D,C,h,p=p,0,+,g,h,p=p,0,-,g,h,p=p,0,-,g,h,考点一、封闭气体压强的计算,(1),取等压面法,：,同一水平液面处压强相同,1.,容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算,hABhDChp=p0+ghp=p0-ghp=p0-g,(2),力平衡法,汽缸横截面积为,S,，活塞质量为,m,考点一、封闭气体压强的计算,1.,容器静止或匀速运动时封闭气体压强的计算,h,h,h,m,M,m,S,S,m,(2)力平衡法汽缸横截面积为S，活塞质量为m考点一、封闭气体,当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究对象，并对其进行,受力分析,，然后由牛顿,第二定律列方程,，求出封闭气体的压强。,2.,容器加速运动时封闭气体压强的计算,如图所示，当竖直放置的玻璃管向上加速运动时，对液柱受力分析有,：,pS,p,0,S,mg,ma,当容器加速运动时，通常选与气体相关联的液柱、汽缸或活塞为研究,应用玻意耳定律解题时应注意的两个问题,(1),应用玻意耳定律解决问题时，一定要先确定好两个状态的体积和压强,.,(,p,1,，,V,1,，,p,2,，,V,2,),(2),确定气体压强或体积时，,只要初、末状态的单位统一即可，没有必要都化成国际单位制,.,考点二、玻意耳定律,p,1,V,1,=p,2,V,2,应用玻意耳定律解题时应注意的两个问题考点二、玻意耳定律p,例,4,如图,12,所示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,解析,由题图可知，,p,A,V,A,p,B,V,B,，所以,A,、,B,两状态的温度相等，在同一等温线上,.,由于离原点越远的等温线温度越高，如图所示，所以从状态,A,到状态,B,，气体温度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小,.,图,12,考点三、pV图象,例4如图12所示是一定质量的某种气体状态变化的解析由题图,本课结束,本课结束,