高中物理人教版选修3-3-第八章第一节气体的等温变化课件

8.1气体的等温变化第八章《气体》一问题的引入问题1夏天给自行车车胎打气，应注意什么？为什么？一问题的引入问题1夏天给自行车车胎打气，应注意什么？为什么？别打太多。容易爆胎。一问题的引入问题1夏天给自行车车胎打气，应注意什么？为什么？别打太多。容易爆胎。压强变大一问题的引入问题2有什么简便的方法将瘪了的乒乓球恢复原状？这样做的原因？一问题的引入问题2有什么简便的方法将瘪了的乒乓球恢复原状？这样做的原因？放在热水中烫一下。让气体体积变大。一问题的引入问题2有什么简便的方法将瘪了的乒乓球恢复原状？这样做的原因？放在热水中烫一下。让气体体积变大。温度升高体积变大一问题的引入问题3以上实例说明描述气体的那几个状态参量存在一定的关系？一问题的引入问题3以上实例说明描述气体的那几个状态参量存在一定的关系？压强（p，力学性质）、体积（V，几何性质）、温度（T，热学性质）一问题的引入问题3以上实例说明描述气体的那几个状态参量存在一定的关系？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）一问题的引入问题3以上实例说明描述气体的那几个状态参量存在一定的关系？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）控制变量法

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？

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：

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?三、实验探究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?三、实验探究注射器内一定质量的气体.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）三、实验探究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三、实验探究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柱塞上涂上润滑油三、实验探究实验数据的处理实验次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.0p/10Pa5V12301234次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.0p/10Pa51/V12300.20.40.60.8实验次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.01/体积0.770.630.500.370.25p/10Pa51/V12300.20.40.60.8实验次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.01/体积0.770.630.500.370.25探究结论：

在温度不变时，压强p和体积V的倒数成正比。p/10Pa5V12301234次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.0p/10Pa5V12301234次数12345压强（×105Pa)3.02.52.01.51.0体积(L)1.31.62.02.74.0双曲线一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比（三）玻意耳定律1、内容：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比（三）玻意耳定律1、内容：2、表达式：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比（三）玻意耳定律1、内容：2、表达式：3、图像：P1/VPV00一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比（三）玻意耳定律1、内容：2、表达式：3、图像：P1/VPV适用范围：温度不太低，压强不太大00一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比（三）玻意耳定律1、内容：2、表达式：3、图像：P1/VPV适用范围：温度不太低，压强不太大使用条件质量一定，温度不变00p-V图像（等温线）

过原点的直线双曲线的一支

物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态，同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。p1/V0Vp·0A·B同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪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同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪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同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪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？思考与讨论结论:t3>t2>t1Vp1230同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断哪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。小试牛刀例1.为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服．航天服有一套生命系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样．假如在地面上航天服内气压为1.0×105Pa，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积．若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统．（1）求此时航天服内的气体压强；（2）若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0×104Pa，则需补充1.0×105Pa的等温气体多少升？解：（1）以航天服内气体为研究对象由得解：（1）以航天服内气体为研究对象由得:（2）以充完气后航天服内的气体为研究对象由得:解得：（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例2：一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg。环境温度不变。例2：解析：设玻璃管的横截面积为S，（1）以右管中空气柱为研究对象p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg=90cmHgV1＝20.0Sp1′＝?V1′＝(20-7.5)S=12.5S由玻意耳定律p1V1＝p1′V1′得p1′＝144cmHg依题意p2′＝p1′＝144cmHg

例2：解析：设玻璃管的横截面积为S，（2）以左管中空气柱为研究对象p2＝p0=75cmHgV2＝4.0Sp2′＝144cmHgV2′＝l2′S由玻意耳定律p2V2＝p2′V2′得l2′＝2.08cm

例2：解析：设玻璃管的横截面积为S，以左管中空气柱为研究对象p2＝p0=75cmHgV2＝4.0Sp2′＝144cmHgV2′＝l2′S由玻意耳定律p2V2＝p2′V2′得l2′＝2.08cm

7.5cm水银2.08cm空气活塞活塞下降距离例2：解析：设玻璃管的横截面积为S，以左管中空气柱为研究对象p2＝p0=75cmHgV2＝4.0Sp2′＝144cmHgV2′＝l2′S由玻意耳定律p2V2＝p2′V2′得l2′＝2.08cm5cm+7.5cm+l2′+h＝4.00cm＋20.0cm解得：h＝9.42cm

7.5cm水银2.08cm空气活塞活塞下降距离一、玻意耳定律1、内容: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：pV=C(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，压强不太大复习回顾二.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