(江苏专版)2018版高中物理-第八章-气体-1-气体的等温变化-新人教版选修3-3.ppt

1气体的等温变化学习目标1.知道什么是等温变化.2.掌握玻意耳定律的内容，并能应用公式解决实际问题.3.理解气体等温变化的pV图象和p 图象.内容索引知识探究题型探究达标检测知识探究一、封闭气体压强的计算一、封闭气体压强的计算(1)在图1中，C、D两处液面水平且等高，液体密度为，其他条件已标于图上，试求封闭气体A的压强.答案答案同一水平液面C、D处压强相同，可得pAp0gh.答案图1导学探究导学探究答案答案答案以活塞为研究对象，受力分析如图，由平衡条件得(2)在图2中，汽缸置于水平地面上，汽缸横截面积为S，活塞质量为m，设大气压强为p0，试求封闭气体的压强.图2mgp0SpS封闭气体压强的计算方法主要有：1.取等压面法根据同种液体在同一水平液面处 相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强.2.力平衡法对于平衡态下用液柱、活塞等封闭的气体压强，可对液柱、活塞等进行受力分析，由F合 列式求气体压强.知识梳理知识梳理压强0二、玻意耳定律二、玻意耳定律导学探究导学探究(1)玻意耳定律成立的条件是什么？答案答案一定质量的气体，且温度不变.答案(2)用p1V1p2V2解题时各物理量的单位必须是国际单位制中的单位吗？答案答案不必.只要同一物理量使用同一单位即可.1.玻意耳定律(1)内容：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：C或者 .2.成立条件玻意耳定律p1V1p2V2是实验定律，只有在气体质量一定、不变的条件下才成立.知识梳理知识梳理反比pVp1V1p2V2温度温度3.常量的意义p1V1p2V2C该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越 (选填“大”或“小”).大三、三、pV图象图象(1)如图3甲所示为一定质量的气体不同温度下的pV图线，T1和T2哪一个大？答案答案 T1T2答案(2)如图乙所示为一定质量的气体不同温度下的p 图线，T1和T2哪一个大？答案答案 T1T2图3导学探究导学探究1.pV图象：一定质量的气体等温变化的pV图象是双曲线的一支，双曲线上的每一个点均表示气体在该温度下的一个状态.而且同一条等温线上每个点对应的p、V坐标的乘积是 的.一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的双曲线，且pV乘积越大，温度就 ，图4中T2 T1.知识梳理知识梳理图4相等越高2.p 图象：一定质量气体的等温变化过程，也可以用p 图象来表示，如图5所示.等温线是过原点的倾斜直线，由于气体的体积不能无穷大，所以原点附近等温线应用 表示，该直线的斜率k ，故斜率越大，温度 ，图中T2 T1.图5pV虚线越高题型探究例例1如图6所示，活塞的质量为m，汽缸缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体.缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0.则封闭气体的压强为一、封闭气体压强的计算图6答案解析二、玻意耳定律的应用利用玻意耳定律解题的基本思路(1)明确研究对象，并判断是否满足玻意耳定律的条件.(2)明确初、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.解析答案例例2如图7所示，一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，有一段h19 cm的水银柱将一部分空气封闭在细玻璃管里.当玻璃管开口向上竖直放置时(如图甲)，管内空气柱长L115 cm，当时的大气压强p076 cmHg.那么，当玻璃管开口向下竖直放置时(如图乙，水银没有流出)，管内空气柱的长度是多少？图7答案答案25 cm解析答案例例3如图8所示，用销钉固定的活塞把导热汽缸分隔成两部分，A部分气体压强pA6.0105 Pa，体积VA1 L；B部分气体压强pB2.0105 Pa，体积VB3 L.现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体.求活塞稳定后A部分气体的压强.图7答案答案3.0105 PaA.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小三、pV 图象或p 图象例例4如图9所示，是一定质量的某种气体状态变化的pV图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是图9答案解析由玻意耳定律可知，pVC(常量)，其中C的大小与气体的质量、温度和种类有关，对同种气体质量越大、温度越高，C也越大，在pV图象中，纵坐标的数值与横坐标的数值的乘积越大；在p 图象中，斜率k也就越大.方法总结方法总结达标检测1.(封闭气体压强的计算)如图10所示，竖直放置的U形管，左端开口右端封闭，管内有一段水银柱在右管内封闭有一定质量的气体.两管液面高度差h为10 cm，大气压强为75 cmHg，求右侧封闭端空气柱的压强.答案解析1234答案答案65 cmHg图10解析解析pp0ph75 cmHg10 cmHg65 cmHg.2.(玻意耳定律的应用)一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小了2 atm，体积变化了4 L，则该气体原来的体积为答案解析解析设该气体原来的体积为V1，由玻意耳定律得3V1(32)(V14)，解得V12 L.解析1234A.DA是一个等温过程B.AB是一个等温过程C.A与B的状态参量相同D.BC体积减小，压强减小，温度不变3.(pV图象的理解)如图11所示，DABC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答案解析图1112344.(玻意耳定律的应用)如图12所示，横截面积为0.01 m2的汽缸内被重力G200 N的活塞封闭了高30 cm的气体.已知大气压p01.0105 Pa，现将汽缸倒转竖直放置，设温度不变，求此时活塞到缸底的高度.答案解析答案答案45 cm图121234