氣體的等溫變化(課件)

8.1《氣體的等溫變化》第八章《氣體》8.1《氣體的等溫變化》第八章《氣體》1學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)有目標(biāo)、行有計(jì)劃。明確的目標(biāo)，是開(kāi)啟高效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點(diǎn)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們應(yīng)完成以下四個(gè)目標(biāo)。1、知道探究氣體等溫變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理及操作要點(diǎn)2、理解玻意耳定律的內(nèi)容和公式并知道定律的適用條件3、理解氣體等溫變化的p-V圖象的物理意義4、會(huì)用玻意耳定律計(jì)算有關(guān)的問(wèn)題。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道探究氣體等溫變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)原理及操作要點(diǎn)2本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容與下列這些知識(shí)有著密切的聯(lián)系請(qǐng)同學(xué)們快速回顧，自由回答。1、研究氣體的性質(zhì)，通常用哪幾個(gè)物理量描述氣體的狀態(tài)？2、溫度是表示什么的物理量？在國(guó)際單位制中，用什么溫標(biāo)表示溫度？單位和符號(hào)分別是?它和常用的攝氏溫度有什么換算關(guān)系？3、氣體的體積指的是？在國(guó)際單位制中，其單位和符號(hào)分別是？常用單位還有哪些？4、在國(guó)際單位制中，壓強(qiáng)的單位和符號(hào)分別是？氣體壓強(qiáng)常用的單位還有哪些？5、對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)系統(tǒng)處于平衡態(tài)時(shí)，它的狀態(tài)參量有什么特點(diǎn)？整體感知溫習(xí)回顧本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容與下列這些知識(shí)有著密切的聯(lián)系請(qǐng)同學(xué)們快速回3〖思考討論〗：

結(jié)合生活中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于質(zhì)量一定的氣體，能否出現(xiàn)只有一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生變化，而其它兩個(gè)參量不變的情況？請(qǐng)舉例說(shuō)明。

特別提醒：氣體的三個(gè)狀態(tài)參量（P、V、T）發(fā)生變化時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)只變其中一個(gè)狀態(tài)參量，另外兩個(gè)參量均不變的情況。即當(dāng)一個(gè)狀態(tài)參量發(fā)生了變化，另外的兩個(gè)狀態(tài)參量至少有一個(gè)狀態(tài)參量隨之發(fā)生變化?！妓伎加懻摗剑禾貏e提醒：4一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程，叫做氣體的等溫變化。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？想一想：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)發(fā)生的狀態(tài)變化過(guò)程，叫做氣體的等5探究氣體等溫變化的規(guī)律猜想一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)與體積之間有何關(guān)系？試驗(yàn)探究

研究對(duì)象是什么？如何控制氣體的質(zhì)量m、溫度T保持不變？

如何改變壓強(qiáng)P、體積V？如何測(cè)量壓強(qiáng)P、體積V？采用儀器

注射器、壓力表主體探究探究氣體等溫變化的規(guī)律猜想一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變時(shí)，其壓6主要步驟：1、密封一定質(zhì)量的氣體。2、改變氣體的體積，記錄氣體長(zhǎng)度和該狀態(tài)下壓強(qiáng)的大小。3、數(shù)據(jù)處理。注意事項(xiàng)：1、盡量避免漏氣。2、不要用手握住玻璃管。3、移動(dòng)活塞要緩慢。氣體定律演示儀主要步驟：1、密封一定質(zhì)量的氣體。注意事項(xiàng)：1、盡量避免漏氣7數(shù)據(jù)采集P增大，V減小，P,V間到底什么關(guān)系？猜想！氣體狀態(tài)參量012345氣體的體積V氣體的壓強(qiáng)P室內(nèi)溫度:

思考與討論數(shù)據(jù)采集氣體狀態(tài)參量012345氣體的體積V氣體的壓強(qiáng)P室內(nèi)8數(shù)據(jù)處理算一下P,V乘積。1作P，V圖像，觀察結(jié)果2作P，1/V圖像，觀察結(jié)果3氣體壓強(qiáng)P氣體體積V氣體體積倒數(shù)1/V氣體壓強(qiáng)P數(shù)據(jù)處理算一下P,V乘積。1作P，V圖像，觀察結(jié)果2作P，19實(shí)驗(yàn)結(jié)論——玻意耳定律文字表述1一定質(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。公式表示2pV=常數(shù)或p1V1=p2V2實(shí)驗(yàn)結(jié)論——玻意耳定律文字表述1一定質(zhì)量某種氣體，在溫度不變10圖像表述（等溫線(xiàn)）3p1/V·0Vp·0AA使用范圍4溫度不太低，壓強(qiáng)不太大物理意義：等溫線(xiàn)上的某點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)。同一條等溫線(xiàn)上的各點(diǎn)溫度相同，即p與V乘積相同。圖像表述（等溫線(xiàn)）3p1/V·0Vp·0AA使用范圍4溫度不11同一氣體，不同溫度下等溫線(xiàn)是不同的，你能判斷那條等溫線(xiàn)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？思考與討論Vp1230結(jié)論:t3>t2>t1不同溫度下的等溫線(xiàn)，離原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溫度越高。同一氣體，不同溫度下等溫線(xiàn)是不同的，你能判斷那條等溫線(xiàn)是表示121、一定質(zhì)量氣體的體積是20L時(shí)，壓強(qiáng)為1×105Pa。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。解：以氣體為研究對(duì)象，由得遷移應(yīng)用（1）明確研究對(duì)象（氣體）；（2）分析過(guò)程特點(diǎn)，判斷為等溫過(guò)程；（3）列出初、末狀態(tài)的p、V值；（4）根據(jù)p1V1=p2V2列式求解；歸納總結(jié)：利用玻意耳定律的解題思路1、一定質(zhì)量氣體的體積是20L時(shí)，壓強(qiáng)為1×105Pa。當(dāng)氣132、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20kg，橫截面積為100cm2。已知大氣壓強(qiáng)為1×105Pa。求：汽缸開(kāi)口向上時(shí)，氣體的長(zhǎng)度為多少？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1214解：以缸內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象，初態(tài)：末態(tài)：由玻意耳定律得由活塞受力平衡得：解：以缸內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象，初態(tài)：末態(tài)：由玻意耳定律153、一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過(guò)程如圖所示，A、B位于同一雙曲線(xiàn)上，則此變化過(guò)程中，溫度（）A、一直下降B、先上升后下降C、先下降后上升D、一直上升

B3、一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的過(guò)程如圖所示，A、164、某個(gè)容器的容積是10L，所裝氣體的壓強(qiáng)是20×105Pa。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1.0×105Pa。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”，那么質(zhì)量就不變了。4、某個(gè)容器的容積是10L，所裝氣體的壓強(qiáng)是20×105Pa17解：設(shè)容器原裝氣體為研究對(duì)象初態(tài)

p1=20×105PaV1=10L末態(tài)

p2=1.0×105PaV2=？由玻意耳定律

p1V1=p2V2得即剩下的氣體為原來(lái)的5％。解：設(shè)容器原裝氣體為研究對(duì)象初態(tài)

p1=20×105Pa185、一個(gè)足球的容積是2.5L,用打氣筒給這個(gè)足球打氣,每打一次都把體積為125mL、壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相同的空氣打進(jìn)去,如果足球在打氣前就已是球形，內(nèi)部空氣壓強(qiáng)與大氣壓相同,那么打了20次以后,足球內(nèi)部空氣的壓強(qiáng)是大氣壓的多少倍?（設(shè)足球內(nèi)部的溫度保持不變）5、一個(gè)足球的容積是2.5L,用打氣筒給這個(gè)足球打氣,每打一196、如圖所示，長(zhǎng)為1m，開(kāi)口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長(zhǎng)為15cm的水銀柱，封閉氣體的長(zhǎng)度為20cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，求：（1）玻璃管水平放置時(shí)，管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。（2）玻璃管開(kāi)口豎直向下時(shí)，管內(nèi)氣體的長(zhǎng)度。

（假設(shè)水銀沒(méi)有流出）15cm20cm6、如圖所示，長(zhǎng)為1m，開(kāi)口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長(zhǎng)為20解：(1)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S，則P1=75＋15＝90cmHgV1=20S水平放置為末態(tài)，P2=75cmHg由玻意耳定律P1V1=P2V2得：V2=P1V1／P2=（90×20S）／75=24S所以，管內(nèi)氣體長(zhǎng)24cm(2)以