8.1氣體的等溫變化ppt課件

1、高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）第八章第八章 氣氣 體體高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 打足氣的自行車(chē)在烈日下曝曬，常會(huì)爆胎。為什么？打足氣的自行車(chē)在烈日下曝曬，常會(huì)爆胎。為什么？ 用高壓鍋煮飯，飯剛熟后，鍋蓋打不開(kāi)，過(guò)一段時(shí)間后就能打開(kāi)，為用高壓鍋煮飯，飯剛熟后，鍋蓋打不開(kāi)，過(guò)一段時(shí)間后就能打開(kāi)，為什么？什么？ 生活中的許多現(xiàn)象表明，氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度三個(gè)狀態(tài)參量之間生活中的許多現(xiàn)象表明，氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度三個(gè)狀態(tài)參量之間存在一定的關(guān)系。存在一定的關(guān)系。生活中的物理生活中的物理高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條

2、件下其壓強(qiáng)與體積變化的關(guān)系，叫做氣體的一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下其壓強(qiáng)與體積變化的關(guān)系，叫做氣體的等等溫變化溫變化。一、一、等溫變化等溫變化 溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間有什么關(guān)系？溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)和體積之間有什么關(guān)系？想一想：想一想：高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 用注射器密閉一定質(zhì)量的空氣，緩慢地推動(dòng)和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓用注射器密閉一定質(zhì)量的空氣，緩慢地推動(dòng)和拔出活塞，觀察活塞中空氣體積和壓強(qiáng)的變化？強(qiáng)的變化？做一做做一做：壓強(qiáng)增大壓強(qiáng)增大體積減小時(shí)體積減小時(shí)，體積增大體積增大時(shí)，時(shí)，壓強(qiáng)減小壓強(qiáng)減小猜想猜想溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比溫度不

3、變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)：探究氣體等溫變化的規(guī)律設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理測(cè)量哪些物理量測(cè)量哪些物理量（猜想）（猜想）體積、壓強(qiáng)體積、壓強(qiáng)圖像法圖像法乘積一定乘積一定注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)溫度不變溫度不變研究對(duì)象研究對(duì)象封閉氣體封閉氣體高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）主要步驟：主要步驟：1、密封一定質(zhì)量的氣體。、密封一定質(zhì)量的氣體。2、改變氣體的體積，記錄氣體長(zhǎng)度和該、改變氣體的體積，記錄氣體長(zhǎng)度和該 狀態(tài)下壓強(qiáng)的大小。狀態(tài)下壓強(qiáng)的大小。3、數(shù)據(jù)處理。、數(shù)據(jù)處理。注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：1、盡量避免漏氣。、盡

4、量避免漏氣。2、不要用手握住玻璃管。、不要用手握住玻璃管。3、移動(dòng)活塞要緩慢。、移動(dòng)活塞要緩慢。高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理次數(shù)次數(shù)12345壓強(qiáng)（壓強(qiáng)（atm)3.02.52.01.51.0體積（體積（L）1.31.62.02.74.00.770.630.500.370.25體積的倒數(shù)（體積的倒數(shù)（1/V)p/10 Pa 51/V1 12 23 30 00.20.20.40.40.60.60.80.8高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）探究結(jié)論：探究結(jié)論：誤差分析：誤差分析：1、讀數(shù)誤差。、讀數(shù)誤差。2、漏氣。、漏氣。高二物理組高二物理

5、組氣氣 體（選修）體（選修） 一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比二、玻意耳定律二、玻意耳定律 1、內(nèi)容：內(nèi)容：2、表達(dá)式：、表達(dá)式：3、圖像：、圖像：CPV 2211VPVPP1/VPVVP1VCP 高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)跟體積成反比二、玻意耳定律二、玻意耳定律 1、內(nèi)容：內(nèi)容：2、表達(dá)式：、表達(dá)式：3、圖像：、圖像：CPV 2211VPVP氣體質(zhì)量一定且溫度不變氣體質(zhì)量一定且溫度不變溫度不太

6、低，壓強(qiáng)不太大溫度不太低，壓強(qiáng)不太大4、條件：、條件：5、適用范圍：、適用范圍：高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 1、一定質(zhì)量氣體的體積是、一定質(zhì)量氣體的體積是20L時(shí)，壓強(qiáng)為時(shí)，壓強(qiáng)為1105Pa。當(dāng)氣體的體積減小到。當(dāng)氣體的體積減小到16L時(shí)，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。時(shí)，壓強(qiáng)為多大？設(shè)氣體的溫度保持不變。2211VpVp解：以氣體為研究對(duì)象解：以氣體為研究對(duì)象PaVVpp521121025. 1,10151PapLV201初態(tài)：初態(tài)：?2pLV162末態(tài)：末態(tài)：由玻意耳定律：由玻意耳定律：得：得：高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）（1 1）明確研究對(duì)象（

7、氣體）；）明確研究對(duì)象（氣體）；（2 2）分析過(guò)程特點(diǎn)，判斷為等溫過(guò)程；）分析過(guò)程特點(diǎn)，判斷為等溫過(guò)程； （3 3）列出初、末狀態(tài)的）列出初、末狀態(tài)的 p p、V V 值；值；（4 4）根據(jù)）根據(jù) p p1 1V V1 1= =p p2 2V V2 2 列方程求解。列方程求解。利用玻意耳定律的解題思路利用玻意耳定律的解題思路高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）2、如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長(zhǎng)度為、如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長(zhǎng)度為12cm?；钊|(zhì)量為?；钊|(zhì)量為20kg，橫截面積為橫截面積為100cm。已知大氣壓強(qiáng)為。已知大氣壓強(qiáng)為1105Pa。求求：汽

8、缸開(kāi)口向上時(shí)，氣體的長(zhǎng)度。汽缸開(kāi)口向上時(shí)，氣體的長(zhǎng)度。高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）2211LpLp解解：以缸內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象，以缸內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象，,101501PappSLV11初態(tài)：初態(tài)：cmpLpL102112,102 . 1502PaSmgppSLV22末態(tài)：末態(tài)：2211VpVp由玻意耳定律由玻意耳定律 得得mgSpSp02由活塞受力平衡得：由活塞受力平衡得：高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長(zhǎng)度為如圖所示，汽缸內(nèi)封閉著一定溫度的氣體，氣體長(zhǎng)度為12cm?；钊|(zhì)量為。活塞質(zhì)量為20kg，橫截面積為橫截面

9、積為100cm。已知大氣壓強(qiáng)為。已知大氣壓強(qiáng)為1105Pa。求求：汽缸開(kāi)口向下時(shí)，氣體的長(zhǎng)度。汽缸開(kāi)口向下時(shí)，氣體的長(zhǎng)度。一題多變一題多變高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）三、等溫變化圖象（三、等溫變化圖象（P-V 圖像）圖像）過(guò)原點(diǎn)的直線過(guò)原點(diǎn)的直線雙曲線的一支雙曲線的一支 特點(diǎn)特點(diǎn):(1)等溫線是雙曲線的一支。等溫線是雙曲線的一支。高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷那條等溫線是表示溫度較高同一氣體，不同溫度下等溫線是不同的，你能判斷那條等溫線是表示溫度較高的情形嗎？你是根據(jù)什么理由作出判斷的？的情形嗎？你是根據(jù)什么理由作

10、出判斷的？Vp1230結(jié)論：結(jié)論：T3T2T1三、等溫變化圖象（三、等溫變化圖象（P-V 圖像）圖像）高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）三、等溫變化圖象（三、等溫變化圖象（P-V 圖像）圖像） 特點(diǎn)特點(diǎn):(1)等溫線是雙曲線的一支。等溫線是雙曲線的一支。Vp1230(2)溫度越高，其等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)。溫度越高，其等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn)。T3T2T1(3)等溫線上的某點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)，等溫線上的某點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)， 同一條等溫線上的各點(diǎn)溫度相同。同一條等溫線上的各點(diǎn)溫度相同。AB高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 例例3：一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)：一定質(zhì)量的氣體由狀

11、態(tài)A沿直線變到狀態(tài)沿直線變到狀態(tài)B的過(guò)程如圖所示，的過(guò)程如圖所示，A、B位于同一位于同一雙曲線上，則此變化過(guò)程中，溫度（雙曲線上，則此變化過(guò)程中，溫度（ ） A、一直下降、一直下降 B、先上升后下降、先上升后下降 C、先下降后上升、先下降后上升 D、一直上升、一直上升B高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）做一做做一做用傳感器和計(jì)算機(jī)用傳感器和計(jì)算機(jī)探究氣體等溫變化的規(guī)律探究氣體等溫變化的規(guī)律高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）1、內(nèi)容：內(nèi)容： 一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積與體積V成反比成反比 2、公式：公式

12、：pV = C 或或 p1V1=p2V2 3、圖象：圖象：玻意耳定律：玻意耳定律：高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修） 1、如圖所示，、如圖所示， 長(zhǎng)為長(zhǎng)為1m，開(kāi)口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長(zhǎng)為，開(kāi)口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長(zhǎng)為15cm的水銀柱，的水銀柱，封閉氣體的長(zhǎng)度為封閉氣體的長(zhǎng)度為20cm，已知大氣壓強(qiáng)為，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，求，求：（1）玻璃管水平放置時(shí)，玻璃管水平放置時(shí)， 管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。（2）玻璃管開(kāi)口豎直向下時(shí)，）玻璃管開(kāi)口豎直向下時(shí)， 管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。 （假設(shè)水銀沒(méi)有流出）（假設(shè)水銀沒(méi)有流出）15cm20cm高二物理組高二物

13、理組氣氣 體（選修）體（選修）解解：(1)以管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，管口豎直向上為初態(tài)以管內(nèi)氣體為研究對(duì)象，管口豎直向上為初態(tài): 設(shè)管橫截面積為設(shè)管橫截面積為S，則，則 P1=751590cmHg V1=20S 水平放置為末態(tài)，水平放置為末態(tài)，P2=75cmHg 由玻意耳定律由玻意耳定律P1V1=P2V 2得：得： V2=P1V1P2=（9020S）75=24S 所以，管內(nèi)氣體長(zhǎng)所以，管內(nèi)氣體長(zhǎng)24cm (2)以管口豎直向上為初態(tài)，管口豎直向下為末態(tài)以管口豎直向上為初態(tài)，管口豎直向下為末態(tài) P2=751560cmHg 由玻意耳定律得：由玻意耳定律得：V2= P1V1P230S 所以，管內(nèi)氣體長(zhǎng)所以，管內(nèi)氣體長(zhǎng)30cm 因?yàn)橐驗(yàn)?0cm15cm100cm，所以水銀不會(huì)流出，所以水銀不會(huì)流出高二物理組高二物理組氣氣 體（選修）體（選修）2、某個(gè)容器的容積是、某個(gè)容器的容積是10L，所裝氣體的壓強(qiáng)是，所裝氣體的壓強(qiáng)是20105Pa。如果溫度保持不變，把。如果溫度保持不變，把容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)以后，容器里剩下的氣體是原來(lái)的百分之幾？設(shè)大氣壓是容器的開(kāi)關(guān)打開(kāi)以后，容器里剩下的氣體是原來(lái)的百分之幾？設(shè)大氣壓是1.0105Pa。 就容器而言，里面氣體的跑了，似乎是變質(zhì)量問(wèn)題，但是若我們視容器內(nèi)氣體就容器而言，里面氣體的跑了，似乎是變質(zhì)量問(wèn)題，但是若我們視容器內(nèi)氣體“出而不走出而不