气体的等温变化精选课件.ppt

关于气体的等温变化第一页，本课件共有26页问题导学问题导学1.气体的状态参量有哪些？什么是气体等温变化？多变量问题，研究两个量之间的变化关系时，采用什么方法？2.课本探究实验中：（1）研究对象是谁？其质量能否变化？（2）怎么保证气体的温度是一定的？（3）如何测量P和V？（4）用什么方法找到P与V 的关系？3.（1）实验结论玻意耳定律：内容和表达式？成立条件？（2）什么是等温线？上面各个坐标点代表什么？第二页，本课件共有26页气体的三个状态参量气体的三个状态参量 一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。我们如何探究变化是相互对应的。我们如何探究两个量之间的变化关系两个量之间的变化关系？控制变量法控制变量法气体的等温变化：气体的等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积的变化关系。其压强与体积的变化关系。热学性质热学性质温度（温度（T）：开尔文（开尔文（K）T=t 273 K几何性质几何性质体积（体积（V）：立方米（）：立方米（m3）力学性质力学性质压强（压强（p）：帕斯卡（）：帕斯卡（Pa）返回返回第三页，本课件共有26页 1 1、实验：探究气体等温变化的规律、实验：探究气体等温变化的规律（1）实验目的：在温度保持不变时，研究一定质量气体的压）实验目的：在温度保持不变时，研究一定质量气体的压强和体积的关系。强和体积的关系。A、研究对象是什么？、研究对象是什么？封闭在玻璃管中的气体。封闭在玻璃管中的气体。B、应应控制气体的质量控制气体的质量m保持不变保持不变，所以，所以要密封好实验装置。要密封好实验装置。C、为保持气体温度不变，应缓慢移活为保持气体温度不变，应缓慢移活塞，筒不与手接触。塞，筒不与手接触。D、气体气体压强压强P从仪器上方指针读出；体从仪器上方指针读出；体积积V：玻璃管侧面刻度尺读出空气柱长度：玻璃管侧面刻度尺读出空气柱长度L乘以横截面积乘以横截面积S.（2）实验装置：）实验装置：返回返回第四页，本课件共有26页室内温度室内温度:（3）数据采集及分析）数据采集及分析图像法图像法：直观，容易观察出规律：直观，容易观察出规律如何处理数据？如何处理数据？第五页，本课件共有26页p p/10 Pa5V V1 12 23 30 01 12 23 34 4P-V图像图像第六页，本课件共有26页p p/10 Pa10 Pa51/V V1 12 23 30 00.20.20.40.40.60.60.80.8P-1/V图像图像返回返回有图象可得压强与体积成反比可得第七页，本课件共有26页（5）实验结论）实验结论-玻意耳定律（波马定律）玻意耳定律（波马定律）A、内容：、内容：一定质量一定质量的某种气体，在的某种气体，在温度不变温度不变的情况下，的情况下，压强压强p和体积和体积V成成反比反比。B、表达式、表达式:或或C、图像、图像（等温线等温线）Vp0A 物理意义：反映物理意义：反映温度一定时气体温度一定时气体压强随体积的压强随体积的变化关系变化关系。点意义：每一组数据点意义：每一组数据-反映某一状态反映某一状态等式两边分别对应某一变化等式两边分别对应某一变化过程的初末状态过程的初末状态返回返回第八页，本课件共有26页利用玻意耳定律解题的基本思路利用玻意耳定律解题的基本思路利用玻意耳定律解题的基本思路利用玻意耳定律解题的基本思路（1 1）明确研究对象；）明确研究对象；（2 2）分析过程特点，判断为等温过程；）分析过程特点，判断为等温过程；（3 3）列出初、末状态的）列出初、末状态的p p、V V值；值；（4 4）根据）根据p p1 1V V1 1=p=p2 2V V2 2列式求解；列式求解；（5 5）前后单位要统一。）前后单位要统一。等温变化中的分态公式等温变化中的分态公式:pV=ppV=p1 1V V1 1+p p2 2V V2 2+p p3 3V V3+3+p pn nV Vn n第九页，本课件共有26页Vp1230T3 T2 T1合作探究合作探究1、同一气体同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条，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？你是等温线是表示温度较高的情形吗？你是怎么怎么作出判断的？作出判断的？温度越高，其等温线离原点越远温度越高，其等温线离原点越远。2、一定质量的理想气体，压强为、一定质量的理想气体，压强为3atm，保持温度不，保持温度不变，当压强减小变，当压强减小2atm时，体积变化时，体积变化4L，则该气体原，则该气体原来体积为多少？来体积为多少？第十页，本课件共有26页 2、一个足球的体积是一个足球的体积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每一次。用打气筒给这个足球打气，每一次都把体积为都把体积为125mL，压强与大气压相同的气体打进球，压强与大气压相同的气体打进球 内。如果在内。如果在打气前足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了打气前足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了20次次后，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？实际打气时能满足你的前提吗？虑到了什么前提？实际打气时能满足你的前提吗？第十一页，本课件共有26页3、水银气压计中混入了一个气泡，上升至水银柱的上方，使水银气压计中混入了一个气泡，上升至水银柱的上方，使水银气压计上方不再是真空。当实际大气压相当于水银气压计上方不再是真空。当实际大气压相当于768mmHg时，该气压计的读数只有时，该气压计的读数只有750mmHg，此时管中的水银面到管，此时管中的水银面到管顶的距离为顶的距离为80mm，问当气压计的读数为，问当气压计的读数为740mmHg时，实际时，实际的大气压的大气压相当于多高水银柱产生的压强相当于多高水银柱产生的压强？（温度保持不变）（温度保持不变）第十二页，本课件共有26页气体压强的计算气体压强的计算第十三页，本课件共有26页复复 习习 1、帕斯卡定律：加在、帕斯卡定律：加在密闭静止密闭静止液体（或气体）上的压液体（或气体）上的压强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递。强能够大小不变地由液体（或气体）向各个方向传递。2、连通器原理、连通器原理：在连通器中，在连通器中，同一种液体同一种液体（中间液（中间液体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。体不间断）的同一水平面上的压强是相等的。第十四页，本课件共有26页例例1、计算图计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银），图中液体为水银）第十五页，本课件共有26页例例2、三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的三个长方体容器中被光滑的活塞封闭一定质量的气体。如图气体。如图3所示，所示，M为重物质量，为重物质量，F是外力，是外力，p0为大气为大气压，压，S为活塞面积，为活塞面积，G为活塞重，则压强各为：为活塞重，则压强各为：第十六页，本课件共有26页例例3 3、用一细绳将横截面积为用一细绳将横截面积为S的气缸开口向下竖直悬挂的气缸开口向下竖直悬挂,金属圆板活塞金属圆板活塞A的上表面水平，下表面倾斜，与水平面的夹的上表面水平，下表面倾斜，与水平面的夹角为角为，质量为，质量为M，活塞下悬挂质量为，活塞下悬挂质量为m的物体的物体,若不计摩擦，若不计摩擦，大气压强为大气压强为P0 0，则被封闭的气体压强为多少，则被封闭的气体压强为多少?FP0SNAPSMg第十七页，本课件共有26页 例例4、如图所示，质量为如图所示，质量为m1内壁光滑的横截面积为内壁光滑的横截面积为S的玻璃管内装有质量为的玻璃管内装有质量为m2的水银，管外壁与斜面的的水银，管外壁与斜面的动摩擦因素为动摩擦因素为 ，斜面倾角斜面倾角=30，当玻璃，当玻璃管与水银共同沿斜面下滑时，求被封闭的气体压强管与水银共同沿斜面下滑时，求被封闭的气体压强为多少？（设大气压强为为多少？（设大气压强为p0）第十八页，本课件共有26页例例5、将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下，竖直插入水银将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下，竖直插入水银中，当管顶距槽中水银面中，当管顶距槽中水银面8cm时，管内水银面比管外水银面低时，管内水银面比管外水银面低2cm。要使管内水银面比管外水银面高。要使管内水银面比管外水银面高2cm，应将玻璃管竖直，应将玻璃管竖直向上提起多少厘米？已知大气压强向上提起多少厘米？已知大气压强p0支持支持76cmHg，设温度不，设温度不变。变。解：根据题意，由图知解：根据题意，由图知P1=P0+2cmHg=78cmHgV1=(8+2)S=10S，p2=p0-2cmHg=74cmHg，V2=(8+x)-2S=(6+x)S根据玻意耳定律：根据玻意耳定律：P1V1=P2V2 代入数据解得玻璃管提升高度：代入数据解得玻璃管提升高度：x=4.54cm 第十九页，本课件共有26页练习册练习册P22抽气抽气打气打气第二十页，本课件共有26页练习册练习册P21第二十一页，本课件共有26页练习册练习册P17例例2气压保温瓶气压保温瓶第二十二页，本课件共有26页作业作业1、均匀均匀U形玻璃管竖直放置，用水银将一些空气封在形玻璃管竖直放置，用水银将一些空气封在A管内，当管内，当A、B两管水银面相平时，大气压强支持两管水银面相平时，大气压强支持72cmHg。A管内空气柱长度为管内空气柱长度为10cm，现往，现往B管中注入水银，当两管水银面管中注入水银，当两管水银面高度差为高度差为18 cm时，时，A管中空气柱长度是多少？注入水银柱管中空气柱长度是多少？注入水银柱长度是多少？长度是多少？第二十三页，本课件共有26页解：解：P1=P0=72cmHg V1=10SV2(10-x)SP2=90cmHg由玻意耳定律有由玻意耳定律有 P1V1=P2V2代入数据解得代入数据解得 x=2cm注入水银长度为注入水银长度为 18+2x=22cm第二十四页，本课件共有26页作业作业2、密闭圆筒内有一质量为密闭圆筒内有一质量为100g的活塞，活塞与圆筒顶端的活塞，活塞与圆筒顶端之间有一根劲度系数之间有一根劲度系数k=20N/m的轻弹簧；圆筒放在水平地面上，的轻弹簧；圆筒放在水平地面上，活塞将圆筒分成两部分，活塞将圆筒分成两部分，A室为真空，室为真空，B室充有空气，平衡时，室充有空气，平衡时，l0=0.10m，弹簧刚好没有形变如图所示。现将圆筒倒置，问这，弹簧刚好没有形变如图所示。现将圆筒倒置，问这时时B室的高度是多少？室的高度是多少？l0第二十五页，本课件共有26页感感谢谢大大家家观观看看第二十六页，本课件共有26页