人教版高中物理选修3-3-第八章第1节《气体的等温变化》(共33张)课件

1、第八章 气 体 1.气体的等温变化第八章 气 体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）气体的状态参量复习1、温度2、体积3、压强热力学温度T ：开尔文体积 V压强 1.产生原因碰撞大量的气体对器壁的频繁撞击，产生一个均匀的，持续的压力（举例：雨伞），这个压力就产生了压强。2.说明：压强与深度无关，在各处都相 等，向各个方向都有压强3.单位：Pa容器内气体压强1 Pa1 N/m2 1.产生原因碰撞2.说明：压强与深度无关，在各处都相 1. 理论依据液体压强的计算公式 p = gh。液面与外界大气相接触。则液面下

2、h处的压强为 p = p0 + gh连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。一、平衡态下液体封闭气体压强的计算1. 理论依据一、平衡态下液体封闭气体压强的计算h1h下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P0，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在玻璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强P练习：P =ghP =? cmHg（柱）P帕h米P =P0+ghP =P0- gh当压强单位取帕斯卡（帕）时当压强单位取cmHg时P =P0+hP =P0- hh1h下列各图装置均处于静止状态。设大气压强为P0，用水银（1）连通器原理：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在

3、连通器内灵活选取等压面由两侧压强相等列方程求解压强 例如图中，求A侧封闭气体的压强同一液面C、D处压强相等， pAp0ph2.计算方法（1）连通器原理：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分析，由F合0列式求气体压强hP =P0（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受力分hhh连通器原理：同种液体在同一高度压强相等P =P0+ghP =P0- ghP =P0- ghhhh连通器原理：同种液体在同一高度压强相等P =P0h1h2ABP0PBPA玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。设大气压强为P0=76cmHg柱， h1

4、=10cm，h2=15cm。求封闭气体A、B的压强PA=? 、 PB =?PaPacmHg柱cmHg柱例题：1atm = 76cmHg =1.0105 Pah1h2ABP0PBPA玻璃管与水银封闭两部分气体A和B。P 求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（如活塞等）进行受力分析。然后根据平衡条件求解。二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算 求用固体（如活塞等）封闭在静止容器内的气体压强，应对固体（求封闭气体的压强：例1方法总结：取研究对象 受力分析 列平衡式 求出气体压强求封闭气体的压强：例1方法总结：取研究对象 受力分SmmS练习：气体对面的压力与面垂直: F=PSGP

5、0SPSPS = P0S+mgGPSP0SNSPS =mg +P0ScosPS = mg+P0SSmmS练习：气体对面的压力与面垂直: F=PSGP0SMmSMmS以活塞为研究对象以气缸为研究对象mg+PS = P0SMg+PS = P0SMmSMmS以活塞为研究对象以气缸为研究对象mg+PS 例2、如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊在天花板上，气缸内封住了一定质量的空气，而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S，大气压强为P0，则下列说法正确的是( )A、内外空气对缸套的总作用力方向向上，大小为MgB、内外空气对缸套的总作用力方向向下，大小为mgC、气缸内空气压强为P0-Mg/SD、

6、气缸内空气压强为P0+mg/SAC 例2、如图所示，活塞质量为m，缸套质量为M，通过弹簧吊在问题引入 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？当有多个物理量需要研究时，我们一般怎么做？控制变量法问题引入 一定质量的气体，它的温度、体积和压强引言引入 今天，我们便开始研究气体的三个状态参量T、V、P之间的关系。 首先，我们来研究：当温度（ T ）保持不变时（理想）气体的等温变化过程，体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系引言引入 今天，我们便开始研究气体的三个状态参量T实验2、实验研究（1）实验目的： 在温度保持不变时，研究一定质量气体的

7、压强和体积的关系（2）实验装置1 实验装置2（3）实验数据的测量及分析实验2、实验研究（1）实验目的：（2）实验装置1 演示实验1(看课本）实验（1）研究的是哪一部分气体?（2）怎样保证 T 不变?（4）如何测 V ?（3）如何改变 p ?根据高度差演示实验1(看课本）实验（1）研究的是哪一部分气体?（2）我们的研究对象是什么?实验需要测量的物理量?怎样保证实验过程温度不变?怎样保证气体质量不变?注射器内一定质量的气体.压强、体积（体积的变化与空气柱的长度有关）变化过程十分缓慢容器透热环境恒温确保密封性，柱塞上涂上凡士林我们的研究对象是什么?注射器内一定质量的气体.压强、体积（体实验数据的处理

8、实验实验数据的处理实验p/10 Pa5V12301234实验p/10 Pa5V12301234实验p/10 Pa51/V12300.20.40.60.8实验p/10 Pa51/V12300.20.40.60.8实验 在温度不变时，压强p和体积V成反比。结论实验结论 在温度不变时，压强p和体积V成反比2、公式表述：pV = C 或p1V1=p2V23、图像表述：p1/V0Vp0AA1、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。 三 、实验结论-玻意耳(玻意耳马里奥特)定律2、公式表述：pV = C 或p1V1=p2V23、图需要注意的问题研究对象:一定质量的气体适用条

9、件:温度保持不变化适用范围：温度不太低，压强不太大说明需要注意的问题研究对象:一定质量的气体说明思考与讨论 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:t3t2t1Vp1230思考与讨论 同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断2. 如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是()A从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C由图可知T1T2D由图可知T1T2ABD2. 如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则【

10、跟踪发散】：如图所示是某气体状态变化的pV图象，则下列说法中正确的是()A气体作的是等温变化B从A至B气体的压强一直减小C从A至B气体的体积一直增大D气体的三个状态参量一直都在变BCD【跟踪发散】：如图所示是某气体状态变化的pV图象，则下列说三 、实验结论-玻意耳(玻意耳马里奥特)定律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。 2、公式表述：pV=常数 或p1V1=p2V23、条件:一定质量气体且温度不变4、适用范围：温度不太低，压强不太大三 、实验结论-玻意耳(玻意耳马里奥特)定律1、文字表练习1.一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,内封一定质量的气体

11、,管内水银面低于管外,在温度不变时,将玻璃管稍向下插入一些,下列说法正确的是,如图所示. ( )A.玻璃管内气体体积减小;B.玻璃管内气体体积增大;C.管内外水银面高度差减小;D.管内外水银面高度差增大.AD练习1.一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,内封一定质如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15cm的水银柱，封闭气体的长度为20cm，已知大气压强为75cmHg，求：（1）玻璃管水平放置时， 管内气体的长度。（2）玻璃管开口竖直向下时， 水银是否会流出？15cm20cm练习2如图所示， 长为1m，开口竖直向上的玻璃管内，封闭着长为15解：(1)以管内气体为研究对象

12、，管口竖直向上为初态: 设管横截面积为S，则 P1=751590cmHg V1=20S 水平放置为末态，P2=75cmHg 由玻意耳定律P1V1=P2V 2得： V2=P1V1P2=（9020S）75=24S 所以，管内气体长24cm (2)以管口竖直向上为初态，管口竖直向下为末态 P2=751560cmHg 由玻意耳定律得：V2= P1V1P230S 所以，管内气体长30cm 因为30cm15cm100cm，所以水银不会流出解：(1)以管内气体为研究对象，管口竖直向上为初态:一个篮球的容积是2.5L,用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为125mL、压强与大气压强相同的空气打进去,如果足球在打气前就已是球形，内部空气压强与大气压相同,那么打了20次以后,足球内部空气的压强是大气压的多少倍?（设足球内部的温度保持不变）练习3就篮球而