2024-2025学年人教版高二物理选择性必修三教学课件 第二章 4 气体的等温变化

小华同学表演吹气球，在塑料饮料瓶瓶口套上气球，但是气球总是吹不大，将饮料瓶瓶底钻了一个孔后，小华再吹气球时，很轻松地吹大了气球。请分析瓶底完好时，小华吹气球过程中，瓶内气体(忽略温度变化)的压强(p)和体积(V)的变化情况。1知道玻意耳定律的内容、公式及适用条件，能用玻意耳定律解答有关问题。重难点重点2理解等温变化的图像，并能利用图像分析实际问题。玻意耳定律及其应用上节课我们通过实验探究得出结论：一定质量的某种气体在温度不变的情况下，压强p和体积V成反比。玻意耳定律1.玻意耳定律一定质量的某种气体，在____不变的情况下，压强p与体积V成____。2.公式pV＝C(C是常量)或__________。3.条件气体的____一定，____不变。温度反比p1V1＝p2V2质量温度思考与讨论1.如图所示，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。问：(1)上升过程中，气泡内气体的压强如何改变？(2)气泡在上升过程中体积为何会变大？(1)变小。(2)由玻意耳定律pV＝C可知，压强变小，气体的体积增大。思考与讨论2.一定质量的气体温度升高时，pV＝C中的C的数值是怎样变化的？为什么？(从气体压强的微观解释角度分析)增大。若气体的体积保持不变，当温度升高时，气体分子的平均动能增大，气体分子数密度不变，分子与器壁碰撞时平均作用力增大，压强变大，C值变大。1.(2023·辽宁省高二期末)一端封闭的粗细均匀的细玻璃管竖直放置，水银柱长15cm，开口向上时，管内封闭的空气柱长15cm；开口向下时，管内封闭的空气柱长22.5cm，水银没有溢出。求：(1)大气压强p(cmHg)；

(2)把管水平放置时，管内封闭空气柱的长度L。答案(1)75cmHg

(2)18cm(1)封闭气体做等温变化，设横截面积为S，则有p1·15cm·S＝p2·22.5cm·Sp1＝p＋15cmHgp2＝p－15cmHg解得p＝75cmHg(2)把管水平放置时有p1·15cm·S＝p3·LSp3＝p解得L＝18cm。应用玻意耳定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件。(2)确定初、末状态及状态参量(p1、V1；p2、V2)。(3)根据玻意耳定律列方程求解。(注意统一单位)(4)注意分析隐含条件，作出必要的判断和说明。特别提醒

确定气体压强或体积时，只要初、末状态的单位统一即可，没有必要都转换成国际单位制。2.有一质量为m的汽缸，用活塞封着一定质量的气体，当汽缸水平横放时，汽缸内空气柱长为l0(图甲)，现把活塞按如图乙那样悬挂，汽缸悬在空中保持静止。求此时汽缸内空气柱长度为多少？已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，重力加速度为g，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，气体温度保持不变。设悬挂时空气柱长为l1，选取汽缸内封闭的气体为研究对象，气体发生等温变化初始状态：p1＝p0，V1＝l0S对悬挂的汽缸进行受力分析(如图)由平衡条件得p0S＝p2S＋mg由玻意耳定律知p1V1＝p2V2，

3.(2023·河南郑州市高二期末)如图所示，高为L、横截面积为S的导热汽缸内放有一不规则石块，厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的某种气体，活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置质量为m的物体后，活塞缓慢下移，并静止在与缸底的间距为0.8L的高度。已知外界大气压强p0＝

，忽略缸内气体温度的变化，不计活塞和汽缸的摩擦，重力加速度为g。求：(1)该过程中外界对气体做功；(2)石块的体积V。(1)根据题意可知，放置重物后，外界对气体的压力为F＝p0S＋mg外界对气体做功为W＝(p0S＋mg)·ΔhΔh＝L－0.8L＝0.2L(2)根据玻意耳定律有p0(SL－V)＝p1(0.8SL－V)气体等温变化的p－V图像或p－

图像等温变化的图像1.在p－V直角坐标系中，每一个点表示气体的一个状态，一定质量的气体在温度不变时，其压强随体积的变化而变化，在p－V直角坐标系上，此曲线是一条被称为等温线的______

(如图所示)。双曲线2.在p－

直角坐标系中，表示等温变化的图线变为通过坐标原点的倾斜_____

(如图所示)。直线3.一定质量的气体，不同温度下的等温线是_______。不同的思考与讨论1.如图所示为一定质量的气体在同一温度下的p－V图线，若由A状态沿直线变化到B状态，温度如何变化？先升高后降低2.如图所示为一定质量的气体在不同温度下的p－

图线，T1和T2哪一个大？为什么？T2。直线的斜率为p与V的乘积，斜率越大，pV乘积越大，温度越高。4.(多选)如图所示，D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是A.D→A是一个等温过程B.A→B是一个等温过程C.TA>TBD.B→C体积增大，压强减小，温度不变√√5.(多选)(2023·云南文山马关县第一中学高二期末)如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中A.从A到B的过程温度升高B.从B到C的过程温度升高C.从A到B再到C的