《气体的等温变化》人教版高中物理选修3-3ppt课件

讲解人：时间：,.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,讲解人：时间：.5.25MENTAL HEALT,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,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,思考：阅读教材,P18-,，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 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。,(,曲线上任何一点的,p,、,V,乘积不变,),不相同,T2,思考,思考：阅读教材P18-，思考以下几个问题:1.描述气体的状,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的读数，精确到V的读数，每小格0.25研究对象手握此处改变,p/10 Pa,5,V,1,2,3,0,1,2,3,4,实验数据的处理,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),1.3,1.6,2.0,2.7,4.0,一、实验探究,p/10 Pa5V12301234实验数据的处理次数123,1/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：,PV=,常量,p/10 Pa,5,1,2,3,0,0.2,0.4,0.6,0.8,玻意耳定律,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),1.3,1.6,2.0,2.7,4.0,一、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,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,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,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,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，,3.,两种等温变化图象,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,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,例2：如图所示,在长为57 cm的一端封闭、另一端开口向上的,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=p2V2,相同物理量的单位要求使用同一单位即可。,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,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,一、玻意耳定律 1、内容:一定质量某种气体，在温度不变的情,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,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,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的,(,),3.(,玻意耳定律的应用,),一个气泡由湖面下,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,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,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,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,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,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=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,5.(玻意耳定律的应用)如图所示,长50 cm的玻璃管开口向,讲解人：时间：,.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,讲解人：时间：.5.25MENTAL HEALT,