河北省邢台市高中物理 第八章 气体 8.1 气体的等温变化课件 新人教选修33

1、气体的等温变化气体的等温变化知识与技能知识与技能(1)(1)知道什么是等温变化；知道什么是等温变化；(2)(2)知道玻意耳定律是实验定律；掌知道玻意耳定律是实验定律；掌握玻意耳定律的内容和公式；知道握玻意耳定律的内容和公式；知道定律的适用条件。定律的适用条件。知识与技能知识与技能(3)(3)理解气体等温变化的理解气体等温变化的 p-V p-V 图象图象的物理意义；的物理意义；(4)(4)知道用分子动理论对玻意耳定律知道用分子动理论对玻意耳定律的定性解释；的定性解释；(5)(5)会用玻意耳定律计算有关的问题。会用玻意耳定律计算有关的问题。过程与方法过程与方法1 1、培养学生善于发现问题并提出问题

2、的、培养学生善于发现问题并提出问题的能力；提高学生分析实验数据的能力，能力；提高学生分析实验数据的能力，了解实验数据处理中表格法、图线法和了解实验数据处理中表格法、图线法和“化曲为直化曲为直”思想的应用；思想的应用；2 2、通过对演示实验的研究，培养学生的、通过对演示实验的研究，培养学生的观察、分析能力和从实验得出物理规律观察、分析能力和从实验得出物理规律的能力。的能力。过程与方法过程与方法3 3、渗透物理学研究方法的教育：当需、渗透物理学研究方法的教育：当需要研究两个以上物理量间的关系时，要研究两个以上物理量间的关系时，先保持某个或某几个物理量不变，从先保持某个或某几个物理量不变，从最简单的

3、情况开始研究，得出某些规最简单的情况开始研究，得出某些规律，然后再进一步研究所涉及的各个律，然后再进一步研究所涉及的各个物理量间的关系。物理量间的关系。情感态度价值观情感态度价值观1 1、通过实验观察及教师的引导和鼓、通过实验观察及教师的引导和鼓励培养学生敢于探索、敢于提问、励培养学生敢于探索、敢于提问、勇于创新的科学精神勇于创新的科学精神; ;通过课堂小实通过课堂小实验和多媒体课件验和多媒体课件, ,培养学生热爱物理、培养学生热爱物理、热爱科学的情感热爱科学的情感; ;2 2、通过多种方法分析实验数据、多、通过多种方法分析实验数据、多种形式表达物理规律，引导学生感种形式表达物理规律，引导学生

4、感悟物理规律的简洁美、和谐美悟物理规律的简洁美、和谐美; ;实验：能吹起气球吗？实验：能吹起气球吗？新课教学之引课新课教学之引课一、玻意耳定律一、玻意耳定律1 1气体状态参量气体状态参量气体的三个状态参量为气体的三个状态参量为 2 2实验探究实验探究(1)(1)实验前提实验前提 如何保证气体的质量一定如何保证气体的质量一定 如何保证气体的温度不变如何保证气体的温度不变 新课教学之研究课题：气体等温变新课教学之研究课题：气体等温变化化温度温度体积体积压强压强( )( )( )(2)(2)实验装置：如图所示，实验的研究对象是实验装置：如图所示，实验的研究对象是( )( )(3)(3)实验数据的采集

5、实验数据的采集空气柱的压强：可以从空气柱的压强：可以从( )( )上读出上读出空气柱的体积：可以从注射器两侧的空气柱的体积：可以从注射器两侧的( )( )上读出空气柱的长度，则空气柱的体积表示上读出空气柱的长度，则空气柱的体积表示为长度与横截面积的乘积。为长度与横截面积的乘积。用手把柱塞缓慢的向下压或向上拉，读出若用手把柱塞缓慢的向下压或向上拉，读出若干组干组( )( )与与( )( )的值的值压力表压力表压强压强体积体积刻度刻度被封闭的气体被封闭的气体(4)(4)实验数据处理实验数据处理猜想：由实验观察及记录数据可知，空气柱的猜想：由实验观察及记录数据可知，空气柱的体积越小，其压强就体积越小

6、，其压强就( )( )，空气柱的压强，空气柱的压强与体积可能成与体积可能成( )( )检验方法：以压强为纵坐标，以体积的倒数检验方法：以压强为纵坐标，以体积的倒数为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点，为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点，如果各点的连线为过原点的倾斜的直线，则压如果各点的连线为过原点的倾斜的直线，则压强与体积的倒数为正比的关系。如果不是则可强与体积的倒数为正比的关系。如果不是则可以做更高次的关系图像。以做更高次的关系图像。实际检验：描点连线，观察所得图像实际检验：描点连线，观察所得图像反比反比越大越大实验结论：一与定质量的气体在温度一定的情实验结论：一与定质量的气体在温度一

7、定的情况下，体积与压强成（况下，体积与压强成（ ）(5)(5)对实验中一些问题的思考对实验中一些问题的思考玻璃管的刻度均匀但不是严格的等于玻璃管的刻度均匀但不是严格的等于1cm1cm、2cm.2cm.对实验结果的可靠性是否有影响？对实验结果的可靠性是否有影响？ 没有，由于没有，由于V=LSV=LS，所以相当于测体积时换，所以相当于测体积时换了一种标度而已了一种标度而已反比反比(5)(5)对实验中一些问题的思考对实验中一些问题的思考测量体积时误差主要出在哪里？怎样减小测量体积时误差主要出在哪里？怎样减小这个误差？这个误差？ 误差来源：实际体积为空气柱体积加误差来源：实际体积为空气柱体积加柱塞细管

8、中空气的体积，而实测仅为空气柱塞细管中空气的体积，而实测仅为空气柱的体积。柱的体积。 减小误差的方法：为增加空气柱的体减小误差的方法：为增加空气柱的体积，且压缩不可过小积，且压缩不可过小3 3玻意耳定律玻意耳定律(1)(1)内容：一定内容：一定质量质量的气体，在的气体，在温度温度保持不变时，保持不变时，它的压强和体积成它的压强和体积成反比反比；或者说，压强和体积；或者说，压强和体积的乘积保持的乘积保持不变不变此即玻意耳定律此即玻意耳定律(2)(2)数学表达式：数学表达式：pVpVC C( (常量常量) )或或p p1 1V V1 1p p2 2V V2 2. .(3)(3)适用条件：适用条件：

9、 气体质量不变、温度不变；气体质量不变、温度不变； 气体温度不太低、压强不太大气体温度不太低、压强不太大二、气体等温变化的图象二、气体等温变化的图象 1、p pV V图象图象2 2、对、对p pV V图象的认识图象的认识一定质量的理想气体一定质量的理想气体的的p pV V图象如图甲所示，图象如图甲所示，图线为双曲线的一支图线为双曲线的一支. .一定质量的气体在不一定质量的气体在不同的温度下等温线不同。同的温度下等温线不同。判断判断t1 t2高低的方法：方法一高低的方法：方法一 点对应气体的点对应气体的状态，而面则反映状态，而面则反映nRt的大小，又一定质量的的大小，又一定质量的气体气体nR相同

10、，所以面反映相同，所以面反映t t的大小。的大小。3 3、方法二、方法二 做平行与压强轴的虚线且过两条做平行与压强轴的虚线且过两条等温线，从气体压强的微观角度解释，体等温线，从气体压强的微观角度解释，体积相同则分子的密集程度相同，则压强大积相同则分子的密集程度相同，则压强大的分子平均动能大，温度高。的分子平均动能大，温度高。4 4、p p1/1/V V图象图象5、对对p p1/1/V V图象的认识图象的认识图像为过原点的倾斜的直线图像为过原点的倾斜的直线一定质量的气体温度不同直线的斜率也不一定质量的气体温度不同直线的斜率也不同同判断判断t1 t2高低的方法：方法一高低的方法：方法一 图像斜率反

11、映图像斜率反映nRt的大小，又一定质量的气体的大小，又一定质量的气体nR相同，相同，所以斜率反映所以斜率反映t t的大小。的大小。 方法二方法二做平行与压强做平行与压强轴的虚线且过两条图像，从气体压强的微轴的虚线且过两条图像，从气体压强的微观角度解释，体积相同则分子的密集程度观角度解释，体积相同则分子的密集程度相同，则压强大的分子平均动能大，温度相同，则压强大的分子平均动能大，温度高。高。玻意耳定律玻意耳定律内容：一定内容：一定质量质量的气体，在温度保持不变时，的气体，在温度保持不变时，它的压强和体积成反比；或者说，压强和体它的压强和体积成反比；或者说，压强和体积的乘积保持积的乘积保持不变不变此即玻意耳定律此即玻意耳定律数学表达式：数学表达式：pVpVC C( (常量常量) )或或p p1 1V V1 1p p2 2V V2 2. .适用条件：适用条件： 气体质量不变、温度不变；气体质量不变、温度不变； 气体温度不太低、压强不太大气体温度不太低、压强不太大课堂小结课堂小结气体等温变化的图象及理解气体等温变化的图象及理解课堂小结课堂小结例：一个足球的容积是例：一个足球的容积