（氣體的等溫變化）人教版高中物理選修3-3教學(xué)課件

1、講解人：精品課件 時間：2020.5.25MENTAL HEALTH COUNSELING PPT第1節(jié) 氣體的等溫變化第八章 氣體人教版高中物理選修3-3第一頁，共十八頁。1.知道描述氣體的狀態(tài)需要的參量有哪些,知道什么是等溫變化,體會用實驗怎樣探究氣體的等溫變化。2.掌握玻意耳定律的內(nèi)容，知道玻意耳定律的公式和成立的條件。3.知道氣體的等溫變化的p-V圖象為雙曲線,了解不同溫度下氣體的等溫線。學(xué)習(xí)目標(biāo)第二頁，共十八頁。思考：閱讀教材P18-20，思考以下幾個問題:1.描述氣體的狀態(tài)參量有哪些?什么是等溫變化?氣體的壓強(qiáng)（力學(xué)性質(zhì)）、體積（幾何性質(zhì)）、溫度（熱學(xué)性質(zhì)）是描述氣體的三個狀態(tài)參量

2、。一定質(zhì)量的氣體,在溫度不變的條件下其壓強(qiáng)與體積變化時的關(guān)系叫作等溫變化。pV=C或p1V1=p2V22.玻意耳定律的內(nèi)容是什么?玻意耳定律的公式是什么？玻意耳定律適用的條件是什么?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V成反比。氣體的質(zhì)量一定,溫度不變。3.如何直觀地描述壓強(qiáng)p跟體積V的關(guān)系?為什么把p-V關(guān)系曲線稱為等溫線?一定質(zhì)量的氣體,不同溫度下等溫線是否相同?教材第20頁圖8.1-5中兩條等溫線中哪一條表示的溫度高?建立p-V坐標(biāo)系,作出p-V關(guān)系曲線p-V圖象描述的是一定質(zhì)量的某種氣體在溫度不變的情況下的p與V的關(guān)系,因此稱它為等溫線。(曲線上任何一點(diǎn)的,p、V乘積不

3、變)不相同T2思考第三頁，共十八頁。P的讀數(shù)，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位V的讀數(shù)，每小格0.25研究對象手握此處改變V目的： P與V的關(guān)系方法： 控制變量法器材：鐵架臺、注射器、刻度尺、壓力表(壓強(qiáng)表)等，注射器下端用橡膠塞密封，上端用柱塞封閉一段空氣柱 一、實驗探究第四頁，共十八頁。p/10 Pa5V12301234實驗數(shù)據(jù)的處理次數(shù)12345壓強(qiáng)（105Pa)3.02.52.01.51.0體積(L)1.31.62.02.74.0一、實驗探究第五頁，共十八頁。1/V一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度保持不變的情況下，壓強(qiáng)p與V成反比，或壓強(qiáng)P與體積V的乘積保持不變，即：PV=常量p/10 Pa512300.

4、20.40.60.8玻意耳定律次數(shù)12345壓強(qiáng)（105Pa)3.02.52.01.51.0體積(L)1.31.62.02.74.0一、實驗探究第六頁，共十八頁。問題導(dǎo)引：在一個恒溫池中,一串串氣泡由池底慢慢升到水面,有趣的是氣泡在上升過程中,體積逐漸變大,到水面時就會破裂。問題:(1)上升過程中,氣泡內(nèi)氣體的溫度發(fā)生改變嗎?(2)上升過程中,氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)怎么改變?(3)氣泡在上升過程中體積為何會變大?二、波意耳定律第七頁，共十八頁。玻意耳定律1.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)P與體積V成反比2.表達(dá)式：條件：一定質(zhì)量且溫度不變該恒量C與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān),對一

5、定質(zhì)量的氣體,溫度越高,該恒量C越大。二、波意耳定律第八頁，共十八頁。3.兩種等溫變化圖象二、波意耳定律第九頁，共十八頁。例1：如圖是一定質(zhì)量的某種氣體在p-V圖中的等溫線,A、B是等溫線上的兩點(diǎn),OAD和OBC的面積分別為S1和S2,則()A.S1S2B.S1=S2C.S1S2D.無法比較典型例題B第十頁，共十八頁。例2：如圖所示,在長為57 cm的一端封閉、另一端開口向上的豎直玻璃管內(nèi),用4 cm高的水銀柱封閉著51 cm長的理想氣體,管內(nèi)外氣體的溫度相同?，F(xiàn)將水銀從管側(cè)壁緩慢地注入管中,直到水銀面與管口相平。外界大氣壓強(qiáng)p0=101 kPa,相當(dāng)于76 cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),且溫度不變。

6、求此時管中封閉氣體的壓強(qiáng)?！舅伎肌?(1)在此過程中,封閉氣體的各物理量發(fā)生了什么變化? (2)如何求解氣體的壓強(qiáng)? 典型例題第十一頁，共十八頁。解析:以玻璃管內(nèi)的氣體為研究對象,設(shè)玻璃管的橫截面積是S,氣體的狀態(tài)參量:氣體發(fā)生等溫變化,由玻意耳定律得p1V1=p2V2,代入數(shù)據(jù)解得h=9 cm,則p2=113 kPa。利用玻意耳定律解題的基本思路(1)明確研究對象,根據(jù)題意確定所研究的是哪部分封閉氣體,注意其質(zhì)量和溫度應(yīng)不變。(2)明確狀態(tài)參量,找準(zhǔn)所研究氣體初、末狀態(tài)的p、V值。(3)根據(jù)玻意耳定律列方程求解。溫馨提醒 利用玻意耳定律解題時,經(jīng)常使用p1V1=p2V2,相同物理量的單位要求

7、使用同一單位即可。典型例題第十二頁，共十八頁。一、玻意耳定律 1、內(nèi)容:一定質(zhì)量某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成反比。 2、公式： pV=C(常數(shù))或p1V1=p2V23.條件: 一定質(zhì)量氣體且溫度不變4、適用范圍：溫度不太低，壓強(qiáng)不太大課堂小結(jié)第十三頁，共十八頁。1.(等溫變化的實驗探究)在探究氣體等溫變化的規(guī)律實驗中,下列四個因素對實驗的準(zhǔn)確性影響最小的是()A.針筒封口處漏氣B.采用橫截面積較大的針筒C.針筒壁與活塞之間存在摩擦D.實驗過程中用手去握針筒課堂訓(xùn)練B第十四頁，共十八頁。2.(等溫變化的規(guī)律)一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時,壓強(qiáng)增大到原來的4倍,則氣體的體積變?yōu)?/p>

8、原來的()3.(玻意耳定律的應(yīng)用)一個氣泡由湖面下20 m深處上升到湖面下10 m深處,它的體積約變?yōu)樵瓉眢w積的(溫度不變,水的密度為1.0103 kg/m3,g取10 m/s2)()課堂訓(xùn)練CD第十五頁，共十八頁。4.(p-V圖象)如圖是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的p-V圖象,氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中,氣體分子平均速率的變化情況是 ()A.一直保持不變 B.一直增大C.先減小后增大 D.先增大后減小課堂訓(xùn)練D第十六頁，共十八頁。5.(玻意耳定律的應(yīng)用)如圖所示,長50 cm的玻璃管開口向上豎直放置,用15 cm長的水銀柱封閉了一段20 cm長的空氣柱,外界大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于75 cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)?，F(xiàn)讓玻璃管自由下落。不計空氣阻力,求穩(wěn)定時氣柱的長。(可以認(rèn)為氣柱溫度沒有變化)解析:假設(shè)自由下落過程中,水銀沒有溢出。根據(jù)玻意耳定律得 p1l1S=p2l2S p2=p0 l1=20 cm 解得l2=24 cm 24 cm+15 cm=39 cm50 cm 所以水銀沒