气体的等温变化讲解课件

气体的等温变化讲解ppt课件一、玻意耳定律1．气体状态参量气体的三个状态参量为

、

、

．2．实验探究(1)实验装置：如图所示，实验的研究对象是

．温度体积压强气体被封闭的一、玻意耳定律温度体积压强气体被封闭的(2)实验数据收集空气柱的压强p可以从

上读出，空气柱的长度L可以从注射器两侧的

上读出，则空气柱的体积为长度L与横截面积S的乘积，即V＝LS.用手把柱塞向下压或向上拉，读出若干组

与

的值．(3)实验数据处理①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

，空气柱的压强与体积可能成

．压力表压强p体积V越大反比刻度(2)实验数据收集压力表压强p体积V越大反比刻度反比

正比反比正比气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件【例1】求图8-1-2中被封闭气体A的压强,图中的玻璃管内都灌有水银.大气压强p0=76cmHg.（p0=1.01×105Pa，g=10m/s2)【例1】求图8-1-2中被封闭气体A的压强,图中的玻璃管内都气体的等温变化讲解ppt课件【思路点拨】求解本题可以按这样的思路进行:【规范解答】(1)pA=p0-ph=76cmHg-10cmHg=66cmHg(2)pA=p0-ph=76cmHg-10×sin30°cmHg=71cmHg(3)pB=p0+ph2=76cmHg+10cmHg=86cmHgpA=pB-ph1=86cmHg-5cmHg=81cmHg【思路点拨】求解本题可以按这样的思路进行:【变式训练】如图8-1-3所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强为（）A.p0+Mgcosθ/SB.p0/S+Mgcosθ/SC.p0+Mgcos2θ/SD.p0+Mg/S【变式训练】如图8-1-3所示,一横截【解析】选D.以圆板为研究对象,如图所示,竖直方向受力平衡.pAS′cosθ=p0S+MgS′=S/cosθ所以pA(S/cosθ)cosθ=p0S+Mg所以pA=p0+Mg/S故此题应选D选项.【解析】选D.以圆板为研究对象,气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件【例2】有一段12cm长的汞柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上,在下滑过程中被封闭气体的压强为(大气压强p0=76cmHg）A.76cmHgB.82cmHgC.88cmHgD.70cmHg【例2】有一段12cm长的汞柱,在均匀玻璃管中封住一定质量【标准解答】选A.水银柱所处的状态不是平衡状态,因此不能用平衡条件来处理.水银柱的受力分析如图所示,因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a=gsinθ,所以对水银柱由牛顿第二定律得:p0S+Mgsinθ-pS=Ma,故p=p0.【标准解答】选A.水银柱所处的状态不【变式训练】如图8-1-4所示,一个壁厚可以不计,质量为M的汽缸放在光滑的水平地面上,活塞的质量为m,面积为S,内部封有一定质量的气体.活塞不漏气,摩擦不计,外界大气压强为p0,若在活塞上加一水平向左的恒力F(不考虑气体温度的变化),求汽缸和活塞以相同加速度运动时,缸内气体的压强多大?【变式训练】如图8-1-4所示,一个壁【解析】设稳定时汽缸和活塞共同以加速度a向左做匀加速运动,这时缸内气体的压强为p,分析汽缸和活塞的受力情况,分别列出它们的运动方程为汽缸:pS-p0S=Ma①活塞:F+p0S-pS=ma②将上述两式相加,可得系统加速度.将其代入①式,化简即得封闭气体的压强为答案:【解析】设稳定时汽缸和活塞共同以加速度a向左做匀加速运动,这气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件气体的等温变化讲解ppt课件例题、如图8－1－13所示，钢筒质量为40kg，活塞质量为20kg，横截面积为100cm2，钢筒放在水平地面上时，气柱长度为10cm，大气压强为1×105Pa，温度为7℃，求：当竖直向上提活塞杆，将钢筒缓慢地提起来时，气柱多长？例题、如图8－1－13所示，钢筒质量为40kg，活塞质量为气体的等温变化讲解ppt课件答案：20cm答案：20cm基础达标基础达标1.描述气体状态的参量是指（）A.质量、温度、密度B.温度、体积、压强C.质量、压强、温度D.密度、压强、温度【解析】选B.气体状态参量是指温度、压强和体积，B对.1.描述气体状态的参量是指2.如图8-1-6所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量.设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气（）A．体积不变，压强变小B.体积变小，压强变大C.体积不变，压强变大D.体积变小，压强变小2.如图8-1-6所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的【解析】选B.由图可知空气被封闭在细管内，水面升高时，气体体积一定减小，根据玻意耳定律，气体压强就增大，B选项正确.【解析】选B.由图可知空气被封闭在细管内，水面升高时，气体体3.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h，上端空气柱长为L，如图8-1-7所示，已知大气压强为HcmHg，下列说法正确的是（）A.此时封闭气体的压强是（L+h）cmHgB.此时封闭气体的压强是（H-h）cmHgC.此时封闭气体的压强是(H+h)cmHgD.此时封闭气体的压强是(H-L)cmHg3.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，【解析】选B.取等压面法,选管外水银面为等压面,则p气+ph=p0得p气=p0-ph即p气=(H-h)cmHg,B项正确.【解析】选B.取等压面法,选管外水银面为等压面,则4.一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的2倍,则压强变为原来的（）倍.A.2B.1C.D.【解析】选C.由玻意耳定律pV=常量，得体积增大为原来的2倍,则压强变为原来的,故C项正确.4.一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的5.一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图8-1-8所示,A,B位于同一双曲线上,若沿直线AB发生状态变化，则此变化过程中,温度（）A.一直下降B.先上升后下降C.先下降后上升D.一直上升5.一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图【解析】选B.由题图可知,A,B两点在同一等温线上.可作直线AB,其他各点的等温线与过A,B两点的等温线进行比较,可以得出都比A,B两点所在等温线温度高,故气体由状态A变到状态B的过程中温度先上升后下降.【解析】选B.由题图可知,A,B两点在同6.粗细均匀的玻璃管内封闭一段长为12cm空气柱.一个人手持玻璃管开口向下潜入水中,当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管口2cm,求人潜入水中的深度.(玻璃管内气体温度视为不变,取水面上大气压强为p0=1.0×105Pa,g=10m/s2)6.粗细均匀的玻璃管内封闭一段长为12cm空气柱.一个人手【解析】确定研究对象为被封闭的一部分气体,玻璃管下潜的过程中气体的状态变化为等温过程.设潜入水下的深度为h,玻璃管的横截面积为S.气体的初末状态参量分别为初状态:p1=p0,V1=12S.末状态:p2=p0+ρgh,V2=10S.由玻意耳定律p1V1=p2V2,得.解得:h=2m.答案:2m【解析】确定研究对象为被封闭的一部分气体,玻璃管下潜的过程中知能提升知能提升一、选择题（本大题共7小题，每小题5分，共35分，每小题至少一个选项符合题意）1.如图1为一定质量的气体的两条等温线,则下列关于各状态温度的说法正确的有（）一、选择题（本大题共7小题，每小题5分，共35分，每小题至少A.tA=tBB.tB=tCC.tC>tAD.tD>tA【解析】选A,C,D.两条等温线,故tA=tB,tC=tD,故A项正确.两条等温线比较,tD>tA,tC>tA,故B项错,C,D项正确.A.tA=tB2.如图2所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M.通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体.缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S.大气压强为p0.则封闭气体的压强为（）A.p=p0+mg/SB.p=p0+(M+m)g/SC.p=p0-Mg/SD.p=mg/S2.如图2所示,活塞的质量为m,缸【解析】选C.对汽缸缸套进行受力分析,如图所示.由平衡条件可得:p0S=Mg+pS所以故C项正确.【解析】选C.对汽缸缸套进行受力分析,3.放飞的氢气球上升到一定高度会胀破,是因为()A.球内氢气温度升高B.球内氢气压强增大C.球外空气压强减小D.以上说法均不正确【解析】选C.气球上升时,由于高空处空气稀薄,球外气体的压强减小,球内气体要膨胀,到一定程度时,气球就会胀破.3.放飞的氢气球上升到一定高度会胀破,是因为()4.如图3所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（）A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1下降4.如图3所示，两端开口的均匀玻璃管【解析】选D.被封闭气体的压强p=p0+h1=p0+h2.故h1=h2，随着大气压强的增大，被封闭气体压强也增大，由玻意耳定律知气体的体积减小，空气柱长度变短，但h1、h2长度不变，h1液柱下降，D项正确.【解析】选D.被封闭气体的压强p=p0+h1=p0+h2.故5.一个开口玻璃瓶内有空气，现将瓶口向下按入水中，在水面下5m深处恰能保持静止不动，下列说法中正确的是（）A.将瓶稍向下按，放手后又回到原来位置B.将瓶稍向下按，放手后加速下沉C.将瓶稍向上提，放手后又回到原处D.将瓶稍向上提，放手后加速上升【解析】选B、D.瓶保持静止不动，受力平衡mg=ρgV，由玻意耳定律，将瓶下按后，p增大而V减小，mg>ρgV，故放手后加速下沉.同样道理，D选项也正确.5.一个开口玻璃瓶内有空气，现将瓶口向下按入水中，在水面下56.为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体.下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是（）【解析】选B.气体做等温变化,遵守玻意耳定律.由pV=C，p与成正比，故B正确.6.为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可7.如图4所示,一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,管中封闭一定质量的气体,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（）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7.如图4所示,一根一端封闭的玻璃管【解析】选A,D.解法一:极限分析法，设想把管压下很深,则易知V减小,p增大,因为p=p0+ph,所以h增大.即A、D选项正确.解法二:假设法，将玻璃向下插入过程中,假设管内气体体积不变,则h增大,p=p0+ph也增大,由玻意耳定律判断得V减小,故管内气体体积V不可能不变而是减小,由V减小得p=p0+ph增大,所以h也增大.即A,D选项正确.【解析】选A,D.解法一:极限分析法，设想把管压下很深,则易二、非选择题（本大题共2小题，共15分）8.(8分)图5粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为19cm，封闭端空气柱长度为40cm，如图5所示.问向左管内再注入多少水银可使两管水银面等高？已知外界大气压强p0=76cmHg,注入水银过程中温度保持不变.二、非选择题（本大题共2小题，共15分）【解析】以右管中被封闭气体为研究对象,气体在初状态下其p1=p0-ph=(76-19)cmHg=57cmHg,V1=L1S=40S;末状态p2=p0=76cmHg,V2=L2S.则由玻意耳定律得：57×40S=76×L2S，L2=30cm.需注入的水银柱长度应为h+2(L1-L2)=39cm.答案：39cm【解析】以右管中被封闭气体为研究对象,气体在初状态下其p1=9.(7分)中国是世界上的人口大国，也是自行车的王国，随着社会的不断进步，虽然汽车已经进入家庭，但自行车以其轻便、经济、维修方便等独有的优势，依然成为人们目前重要的交通工具之一，现用活塞气筒向一个容积为V的自行车轮胎内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入自行车轮胎内.若胎内原有空气的压强为p，设打入气体的温度不变，则打了n次后自行车轮胎内气体的压强为多大？并解释为何在打气过程中越打越费劲？9.(7分)中国是世界上的人口大国，也是自行车的王国，随着社【解析】取胎内原有气体和n次打入的气体为研究对象由玻意耳定律知pV+np0V0=pnV所以p0、V0、V、p各量不变，n越多，pn越大，即打入气的次数越多，需要克服胎内气体对气筒（活塞）的压力越大，感觉越费劲.答案：打入气的次数越多，轮胎内气体压强越大，再次将气体打入时，需用力越大即越费劲.【解析】取胎内原有气体和n次打入的气体为研究对象气体的等温变化讲解ppt课件一个体积为V的钢瓶中，装有压强为p的理想气体．在恒温情况下，用容积为ΔV的抽气机抽气，如图8－1－15所示．求抽n次后钢瓶中的气体压强多大？图8－1－15一个体积为V的钢瓶中，装有压强为p的理想气体．在恒温情况下气体的等温变化讲解ppt课件练习练习1.一定质量的气体在等温变化的过程中，它的下列哪些物理量不发生变化的是（）A.气体的平均速率B.单位体积内的分子数C.气体的压强D.气体的体积【解析】选A.由玻意耳定律pV=C可知，气体的体积和压强都发生变化，单位体积内的分子数变化，故B、C、D均发生变化；由于温度不变，气体运动的平均速率不变，故选A.1.一定质量的气体在等温变化的过程中，它的下列哪些物理量不发2.如图，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，则各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（）【解析】选A、B、C