2.2.1气体的等温变化课件高二下学期物理人教版选择性

2.2.1气体的等温变化庆典活动中放飞的气球,升高过程中,大气压不断减小，温度降低，球内气体温度降低，压强减小，气球膨胀......新课导入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。它们会有怎样的联系？温故知新物理变化过程中，有三个以上参量同时变化，问题一般很复杂，该如何研究多个参量之间的变化关系呢？研究方法:通过减少变量的方法将复杂问题简单化——控制变量法思路：要知道升空的氢气球（P、V、T)具体关系如何。（1）控制温度T不变，探究P、V之间的关系（2）控制压强P不变，探究T、V之间的关系（3）控制体积V不变，探究P、T之间的关系（4）然后整合两两关系，再获得三个量同时变化的复杂规律，

这个过程的探究将是本章的主要内容（P、V、T)？一、等温变化和猜想1、等温变化：一定质量（研究对象不变）的气体，在温度不变的条件下，气体压强随体积变化的物理过程。生活中的等温变化健身球自然放地面上时，手摸球的触感：很软；能吹起气球吗？将细口堵上，用力向里压柱塞，越往里压会有什么感觉？猜想：质量一定的气体，体积越小，压强_______。越大很硬一个人压在健身球上面，手摸球的触感：_____。实验设计（1）如何保证气体质量不变——密封m活塞密封活塞和橡皮帽密封液柱密封（2）如何保证气体温度不变——缓慢推动活塞，及时导热（3）如何改变和测量压强:

①增加配重或推力或注入液柱

②计算或连接压强计mMFP=P0+mg/SP=P0+F/SP=P0+ρgh（4）如何改变和测量气体体积:气柱均匀,可用柱长度L替代体积V4、探究对象：注射器内封闭的一定质量气体.1、实验目的：研究一定质量气体，温度不变时压强P和体积V的关系2、实验方法：控制变量法二、等温变化的实验探究3、实验器材：铁架台、注射器、刻度尺、压力表(压强表)等，①缓慢拉动活塞(及时导热)②不能用手触摸玻璃管。5、注意事项：（1）保证气体质量一定——不漏气。②注射器下端用橡皮帽封住（2）保证温度不发生明显的变化。①柱塞上涂上润滑油（不是减小摩擦，摩擦力不影响结果）6、数据测量和处理：（1）测量体积V空气柱均匀，用气柱长度L等效替代体积V。（2）测量压强P压力表读出,稳定后再读数【注意】过一段时间示数稳定后再读数，读数时正视刻度线（3）数据处理：序号注射器内空气柱的长度l/cm空气柱的压强p/(105Pa)1

2

结论:一定质量的气体温度不变时,p与V成________.反比化曲线为直线7、误差分析：（1）质量变化：（2）温度变化：（3）体积测量：①选用较大的注射器；②气体体积不宜太小。V

OV0P

OP

O原因：没有涂润滑油或橡皮帽有漏气原因：用手触摸注射器或活塞推进太快原因：注射器针帽部分气体体积被忽略（4）压强测量：

O

原因：压强测量值偏小1、玻意耳定律(玻马定律）：2、表达式：英国物理学家玻意耳和法国物理学家马略特通过大量实验发现等温变化规律三、气体等温变化规律一定质量的气体，温度不变时，压强和体积成反比，即压强P和体积V的乘积为不变的常数。（2）适用范围:质量温度不变，温度不太低，压强不太大（3）C为等温常数，与气体种类、质量、温度T有关。3、玻意耳定律的理解和应用：（1）研究对象:一定质量的气体（4）应用：知三求四，求解时压强、体积、密度要统一单位4、玻意耳定律推论：玻意耳等温分态公式

：PV＝P1V1＋P2V2＋P3V3…（1）推论1:一定质量气体，温度不变时，

压强和体积成反比与密度成正比（2）推论2:温度相同的压强和体积不同的气体混合在一起时，混合

后气体的

PV乘积等于各部分气体的压强和体积的乘积之和。P1V1P2V2P2V3PV①指导思想：将变质量转化为质量不变②对象：所有气体，质量不变，是整体法的应用③适用范围：气体合二为一与一分为二都适用该公式T1T2不同温度时的等温线(1)等温线：一定质量气体，温度不变时压强和体积关系曲线，称为等温线。5、等温图像：T2>T1①P-V图像：为双曲线的一支。VPO某温度时的等温线T1T2

OP为何要画虚线？斜率意义：表示等温常数C大小：T2>T1③等温变化的P-T和V-T图像：等温变化的P-T和V-T图像都是一条垂直横轴的竖直线总而言之：压强增大，体积减小；体积增大，压强减小。

OPAB

OVABA→B等温压缩A→B等温膨胀【例题1】在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中，体积逐渐变大，到水面时就会破裂。请思考：(1)上升过程中，气泡内气体的温度发生改变吗？(2)上升过程中，气泡内气体的压强怎么改变？(3)气泡在上升过程中体积为何会变大？(1)不变，因为在恒温池中，所以气泡内气体的温度保持不变。(2)减小，气泡力学平衡，内外气液压强始终相等，液体压强减小。(3)增大，由玻意耳定律pV＝C可知，压强变小，气体的体积增大。初状态：P1=P0+ρgh；V1=V0末状态：P2=P0=1.0×105Pa；V2=3V0由玻意耳定律得：P1V1=P2V2代入数据解得：h=20m【例题2】一个气泡从水底升到水面上时，它的体积增大2倍，设水的密度为ρ＝1×103kg/m3，大气压强p0＝1.0×105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。(g＝10m/s2)解：以气泡中的气体为研究对象设气泡在水底的体积为V0【例题3】容积V＝20L的钢瓶充满氧气后，压强p＝30atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V′＝5L的小瓶中去，小瓶子已抽成真空．