2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理选择性必修3 第2章气体、固体和液体2.2气体的等温变化(2)课件

第八章气体第1节气体的等温变化\n用什么方法可以使凹进的乒乓球恢复原状？\n生活中许多现象表明,气体的压强、体积、温度三个状态参量之间存在一定的关系.\n1、温度2、体积3、压强热力学温度T：开尔文T=t＋273K体积V单位：有L、mL等压强p单位：Pa（帕斯卡）气体的状态参量一定质量的气体,它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的.我们如何确定三个量之间的关系呢？\n在物理学中,当需要研究三个物理量之间的关系时,往往采用“保持一个量不变,研究其它两个量之间的关系,然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”.☆控制变量的方法\n本节我们研究一种特殊情况：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我们把这种变化叫做等温变化\n等温变化：气体在温度不变的状态下,发生的变化.猜想在等温变化中,气体的压强与体积可能存在着什么关系？猜想与假设\n实验探究（1）研究对象?（3）如何测V?（4）如何测量P？从压力表上读出可以直接读出体积V,也可以读出注射器的长度L（2）如何保证封闭气体的温度不变?不能用手触摸玻璃管,缓慢,稳定注射器内封闭一定质量的气体\n(2)实验视频视频演示视频演示\n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\nV12301234p-V图象该图象是否可以说明p与V成反比？思考如何确定p与V的关系呢？\n1/V12300.20.40.60.8p-1/V图象\n玻意耳定律文字表述1一定质量某种气体,在温度不变的情况下,压强p与体积V成反比.公式表示2pV=常数或p1V1=p2V2图像表述3p1/V·0Vp·0AA使用范围4温度不太低,压强不太大使用条件5质量一定,温度不变\n同一气体,不同温度下等温线是不同的,你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？结论:t3>t2>t1Vp1230p-V图象特点:(2)温度越高,其等温线离原点越远.讨论：(1)等温线是双曲线的一支.\n图象意义(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系(2)点意义:每一组数据---反映某一状态(3)结论:体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原来的几倍.体积增大到原来的几倍,它的压强就减小为原来的几分之一.p1/V·0Vp·0AA\n等温变化图象1、图象意义：(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系(2)点意义:每一组数据---反映某一状态结论:t3>t2>t1结论:t3>t2>t1(1)等温线是双曲线的一支(2)温度越高,其等温线离原点越远.2、特点:(3)结论:体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原来的几倍.\n1.一定质量气体的体积是20L时,压强为1×105Pa.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.p1V1=p2V2例题答案:1.25×105Pa\n用气体定律解题的步骤1．确定研究对象．被封闭的气体(满足质量不变的条件)；2．用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件(p1,V1,T1,p2,V2,T2)；3．根据气体状态变化过程的特点,列出相应的气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式)；4．将各初始条件代入气体公式中,求解未知量；5．对结果的物理意义进行讨论．\n1.如图所示,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.先增大后减小由温度决定pAVA=pBVBpV先增大后减小T先增大后减小D等温线\n2.某个容器的容积是10L,所装气体的压强是20×105Pa.如果温度保持不变,把容器的开关打开以后,容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0×105Pa.初态p1=20×105PaV1=10LT1=T末态p2=1.0×105PaV2=？LT2=T由玻意耳定律p1V1=p2V2得V2=200L剩下的气体为原来的就容器而言,里面气体质量变了,似乎是变质量问题了,但若视容器中气体出而不走,就又是质量不变了.为研究对象\n1.如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为p0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.玻璃管开口向上时玻璃管开口向下时,从开始转动一周后,由玻意耳定律有p1l2S=p2hSp1l2S=p3h′S解得h=12cmh′=9.2cmp0+ρgl3p1p1=p0+ρgl3则p2=ρgl1,p0=p2+ρgxp2p0+ρgxxp3p0+ρgx则p3=p0+ρgx