新教材人教版高中物理选择性必修第三册 2.2气体的等温变化（1） 教学课件

1、第二章 气体、固体和液体2.2 气体的等温变化（1）1知道什么是等温变化。2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，知道定律的适用条件，会用玻意耳定律计算有关的问题。3理解气体等温变化图象的物理意义。4知道用分子动理论对玻意耳定律的定性解释。学习目标 在庆典活动中放飞的气球，会飞到我们看不见的地方。随着气球的升空，大气压在减小，温度在降低，气球在膨胀.看来，一定质量的气体的压强、体积和温度三个状态参量之间是有联系的。那么，它们会有怎样的联系呢？新课导入3、温度2、体积1、压强热力学温度T ：开尔文 T = t 273 K体积 V单位：有m3、L、mL等压强 p单位：Pa（帕斯卡）

2、复习：气体的状态参量（P、V、T）多变量问题，如何研究？控制变量法10m水柱01探究气体等温变化的规律02气体的等温变化规律新课讲解01探究气体等温变化的规律气体、固体和液体（2）说明：气体的状态参量（P、V、T），三个量中有两个或三个都发生了变化，气体状态就发生了改变。（1）定义：一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化。我们把这种变化叫做等温变化。（ m不变；T不变）想一想三个状态参量中可以只变化一个吗？PV=nRT （克拉伯龙方程）P:atm V:L R=0.082P:Pa V:m3 R=8.311、等温变化（1）定性研究健身球自然放地面上时，手摸球的触感很软；一个人压在健身

3、球上面，手摸球的触感很硬。能吹起气球吗？将针筒的细口堵上，用力向里压柱塞，越往里压会有什么感觉？结论：质量一定的气体，体积越小，压强越大。2、探究气体等温变化的规律让空气柱的体积变化不要太快（缓慢拉动活塞，容器透热）1、选定一个热力学系统：【实验思路】注射器内一定质量的气体.柱塞上涂上润滑油（凡士林）不能用手触摸玻璃管，环境恒温。2、实验要求：保证气体质量一定不漏气。注射器下端的开口有橡胶套保证温度不发生明显的变化。（2）定量研究实验目的：在温度保持不变时，研究一定质量气体的压强P和体积V的关系实验方法：控制变量法实验器材：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

4、端用柱塞封闭一段空气柱 想一想研究的是哪一部分气体?注射器内一定质量的气体.怎样保证气体质量不变?柱塞上涂上润滑油（凡士林）主要是防止漏气，不是为了减小摩擦，该装置即使有摩擦，也不影响实验结果。如何保证封闭气体的温度不变?不能用手触摸玻璃管，缓慢拉动活塞，环境恒温，容器透热如何测 V ?测量空气柱的长度L，V=空气柱长度L 空气柱的横截面积S如何测量P？压力表读出,稳定后再读数实 验【物理量的测量】需要测量空气柱的体积V和空气柱的压强p从压力表读取。压强p：因为横截面积S一定，以空气柱的长度l 代表气体的体积。体积V：读数次数543初始26压强（105Pa）体积(单位体积) 2.001.002

5、.250.851.521.291.251.651.002.002.500.80【数据分析】温度不变时压强与体积的关系1）在这个实验中，为了找到体积与压强的关系，是否一定要测量空气柱的横截面积？2）用刻度尺检查可以发现，玻璃管外侧的刻度尽管是均匀的，但并非准确的等于1cm,2cm,3cm这对实验结果的可靠性是否有影响？V1:V2 = SL1:SL2 =L1:L2无影响。因为刻度均匀，所以 L1: L2即长度比就等于刻度标识的读数比，不受影响由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可想一想3) 实验中如何保证气体温度不变？改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后再读出气体压强，以

6、防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化实验过程中，不用手接触注射器的圆筒以防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温度变化.理论分析：误差来源：注射器与传感器相连部分的体积没有考虑。减小误差的方法应该使用较大的注射器，在实验过程中，气体的体积不宜压得太小，这样使那一部分的体积可以忽略不计。02气体的等温变化规律气体、固体和液体一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P跟体积V成反比1、内容：2、表达式：研究对象:一定质量的气体适用条件:温度保持恒定适用范围:温度不太低（与室温相比），压强不太大（与大气压相比）其中P1，V1和P2，V2分别表示气体在1，2两个状态下的压强和体积C与气体的种类、

7、质量、温度有关。（ PV=C=nRT ）对一定质量的某种气体：温度不变，C不变；对一定质量的某种气体：温度越高，C越大玻意耳定律又叫玻马定律，英国物理学家玻意耳和法国物理学家马略特各自通过实验发现。玻意耳定律相当于大气压几倍的压强都可以算作“压强不太大”，零下几十摄氏度的温度也可以算作“温度不太低”。1. P-V图：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下P与V成反比，因此P-V图像的形状为双曲线的一支。它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线。面积：S=PV=C=nRTVp0等温线对一定质量的某种气体，温度不变,C不变；温度越高，C越大T1T2特点：（1）每条等温线上气体各状态温度相同；

8、（2）温度越高等温线离坐标轴或原点越远（T1T2）；（3）一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。【想一想】为什么体积相同，压强大的温度高?因为温度高，分子运动剧烈，撞击容器壁。P-V图（等温线）特点：（1）斜率越大，PV乘积越大，温度越高。（2）一定质量气体，不同温度下的等温线是不同的。T1T2p1/V0斜率：K=P/(1/V) =PV=C等温线T1T2 气体体积一定时，分子的数密度一定；温度越高，分子无规则运动越剧烈，气体压强越大。所以T1T2D.T1T2【解析】选B、D。由图线可知A错误,B正确。p- 图线斜率越大,气体的温度越高,C错误,D正确。BD5.(多选)如图所示,p表示压强,V表示体积