物理选修3-3-8.1气体的等温变化1课件

8.1气体的等温变化第八章《气体》第1课时一问题的引入生活实例：夏天打足气的自行车在烈日下曝晒，会出现什么现象？原因是什么?T升高，P增大，V变大2、控制变量法1、描述气体的三个状态参量压强（p，力学性质）、体积（V，几何性质）、温度（T，热学性质）

一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。二、等温变化（m不变；T不变）温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？猜想：三、实验探究气体等温变化的规律设计实验数据处理（测量哪些物理量）（猜想）如何测体积、压强图像法乘积一定注意事项（质量一定，温度不变）气体定律演示仪数据采集P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！思考与讨论数据处理算一下P,V乘积。1作P，V图像，观察结果2作P，1/V图像，观察结果3四、试验结论---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？思考与讨论Vp1230结论:t3>t2>t1不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。（1）明确研究对象（气体）；（2）分析过程特点，判断为等温过程；（3）列出初、末状态的p、V值；（4）根据p1V1=p2V2列式求解；利用玻意耳定律的解题思路二.等温变化图象1、特点:(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、图象意义:(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系(2)图像上每点的意义:每一组数据---反映某一状态例.

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。解

选容器原装气体为研究对象。初态

p1=20×105PaV1=10LT1=T末态

p2=1.0×105PaV2=？LT2=T由玻意耳定律

p1V1=p2V2得即剩下的气体为原来的5％。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。变式拓展：（课本习题1）一个足球的容积是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气体打进球内。如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压强相同。打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时的情况能够满足你的前提吗？解：研究对象:打完20次气后足球内的气体，假设气体的温度和球的体积均不发生变化，设大气压强为p0，则初态：压强p1=p0，V1=2.5+0.125×20=5L末态：压强p2=？体积为打气后V2=2.5L，据玻意耳定律有：p1V1=p2V2

得：p0×5=p2×2.5解得：p2=2p0专题：密闭气体压强的计算第2课时气体压强产生的原因：大量分子无规则运动，频繁与器壁碰撞，宏观上对器壁产生了持续的压力。单位面积所受压力，叫压强。一个空气分子，每秒钟与其它分子碰撞达65亿次之多。容器中各处的压强相等（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，同一液面C、D处压强相等pA＝p0＋ph.（2）参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去面积，得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强．例如，图中粗细均匀的U形管中封闭了一定质量的气体A，在其最低处取一液片B，由其两侧受力平衡可知

(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ph0)S.即pA＝p0＋ph.2.计算方法（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．①hh②h③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=ρghP=?cmHg（柱）P—帕h—米P=P0P=P0+ρghP=P0-ρgh例：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银）76cmHg51cmHg63.5cmHg51cmHg101cmHg

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MmS⑨MmS⑩以活塞为研究对象以气缸为研究对象mg+PS=

P0SMg+PS=

P0S课本习题2：水银气压计中混入一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压相当于多高的水银柱产生的压强？设温度保持不变。解：情景示意图如图（1）再分析可知气压计变成740mm水银柱是由大气压发生变化而引起的。如图（2）要求出此时大气压的值，须研究水银柱上方的气体的压强。以水银柱上方的气体为研究对象，根据P1V1=P2V2可得：（768-750）×80s=（h-740）×90s，解得：h=756mm例1、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、气缸内空气压强为P0+mg/SAC[练习]如图所示，注有水银的U型管，A管上端封闭，A、B两管用橡皮管相通．开始时两管液面相平，现将B管缓慢降低，在这一过程中，A管内气体体积____，B管比A管液面____．

强调思路，由V的变化→压强变化→借助p的计算判断液面的高低．增大低如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm²。已知大气压强为1×105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度。大展身手解：以缸内封闭气体为研究对象，初态：末态：由玻意耳定律得由活塞受力平衡得：如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm²。已知大气压强为1×105Pa。求：汽