氣體的等溫變化

關(guān)于氣體的等溫變化第1頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五問題導(dǎo)學1.氣體的狀態(tài)參量有哪些？什么是氣體等溫變化？多變量問題，研究兩個量之間的變化關(guān)系時，采用什么方法？2.課本探究實驗中：（1）研究對象是誰？其質(zhì)量能否變化？（2）怎么保證氣體的溫度是一定的？（3）如何測量P和V？（4）用什么方法找到P與V的關(guān)系？3.（1）實驗結(jié)論———玻意耳定律：內(nèi)容和表達式？成立條件？（2）什么是等溫線？上面各個坐標點代表什么？第2頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五氣體的三個狀態(tài)參量一定質(zhì)量的氣體，它的溫度、體積和壓強三個量之間變化是相互對應(yīng)的。我們?nèi)绾翁骄績蓚€量之間的變化關(guān)系？控制變量法氣體的等溫變化：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下其壓強與體積的變化關(guān)系。熱學性質(zhì)——溫度（T）：開爾文（K）T=t

＋273K幾何性質(zhì)——體積（V）：立方米（m3）力學性質(zhì)——壓強（p）：帕斯卡（Pa）返回第3頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五

1、實驗：探究氣體等溫變化的規(guī)律（1）實驗?zāi)康模涸跍囟缺３植蛔儠r，研究一定質(zhì)量氣體的壓強和體積的關(guān)系。A、研究對象是什么？封閉在玻璃管中的氣體。B、應(yīng)控制氣體的質(zhì)量m保持不變，所以要密封好實驗裝置。C、為保持氣體溫度不變，應(yīng)緩慢移活塞，筒不與手接觸。D、氣體壓強P從儀器上方指針讀出；體積V：玻璃管側(cè)面刻度尺讀出空氣柱長度L乘以橫截面積S.（2）實驗裝置：返回第4頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五室內(nèi)溫度:

（3）數(shù)據(jù)采集及分析圖像法：直觀，容易觀察出規(guī)律如何處理數(shù)據(jù)？第5頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五p/10Pa5V12301234P----V圖像第6頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五p/10Pa51/V12300.20.40.60.8P----1/V圖像返回有圖象可得壓強與體積成反比可得第7頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五

（5）實驗結(jié)論----玻意耳定律（波馬定律）

A、內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強p和體積V成反比。

B、表達式:或C、圖像（等溫線）Vp·0A①物理意義：反映溫度一定時氣體壓強隨體積的變化關(guān)系。②點意義：每一組數(shù)據(jù)---反映某一狀態(tài)等式兩邊分別對應(yīng)某一變化過程的初末狀態(tài)返回第8頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五利用玻意耳定律解題的基本思路（1）明確研究對象；（2）分析過程特點，判斷為等溫過程；（3）列出初、末狀態(tài)的p、V值；（4）根據(jù)p1V1=p2V2列式求解；（5）前后單位要統(tǒng)一。等溫變化中的分態(tài)公式:pV=p1V1+p2V2+p3V3+pnVn第9頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五Vp1230T3>T2>T1合作探究1、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？你是怎么作出判斷的？溫度越高，其等溫線離原點越遠。2、一定質(zhì)量的理想氣體，壓強為3atm，保持溫度不變，當壓強減小2atm時，體積變化4L，則該氣體原來體積為多少？第10頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五

2、一個足球的體積是2.5L。用打氣筒給這個足球打氣，每一次都把體積為125mL，壓強與大氣壓相同的氣體打進球內(nèi)。如果在打氣前足球已經(jīng)是球形并且里面的壓強與大氣壓相同，打了20次后，足球內(nèi)部空氣的壓強是大氣壓的多少倍？你在得出結(jié)論時考慮到了什么前提？實際打氣時能滿足你的前提嗎？

第11頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五3、水銀氣壓計中混入了一個氣泡，上升至水銀柱的上方，使水銀氣壓計上方不再是真空。當實際大氣壓相當于768mmHg時，該氣壓計的讀數(shù)只有750mmHg，此時管中的水銀面到管頂?shù)木嚯x為80mm，問當氣壓計的讀數(shù)為740mmHg時，實際的大氣壓相當于多高水銀柱產(chǎn)生的壓強？（溫度保持不變）第12頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五氣體壓強的計算第13頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五復(fù)習

1、帕斯卡定律：加在密閉靜止液體（或氣體）上的壓強能夠大小不變地由液體（或氣體）向各個方向傳遞。

2、連通器原理：在連通器中，同一種液體（中間液體不間斷）的同一水平面上的壓強是相等的。第14頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五例1、計算圖2中各種情況下，被封閉氣體的壓強。（標準大氣壓強p0=76cmHg，圖中液體為水銀）第15頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五例2、三個長方體容器中被光滑的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體。如圖3所示，M為重物質(zhì)量，F(xiàn)是外力，p0為大氣壓，S為活塞面積，G為活塞重，則壓強各為：第16頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五例3、用一細繩將橫截面積為S的氣缸開口向下豎直懸掛,金屬圓板活塞A的上表面水平，下表面傾斜，與水平面的夾角為θ，質(zhì)量為M，活塞下懸掛質(zhì)量為m的物體,若不計摩擦，大氣壓強為P0，則被封閉的氣體壓強為多少?FP0S′NAθPSMg第17頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五

例4、如圖所示，質(zhì)量為m1內(nèi)壁光滑的橫截面積為S的玻璃管內(nèi)裝有質(zhì)量為m2的水銀，管外壁與斜面的動摩擦因素為，斜面傾角θ=30°，當玻璃管與水銀共同沿斜面下滑時，求被封閉的氣體壓強為多少？（設(shè)大氣壓強為p0）第18頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五例5、將一端封閉的均勻直玻璃管開口向下，豎直插入水銀中，當管頂距槽中水銀面8cm時，管內(nèi)水銀面比管外水銀面低2cm。要使管內(nèi)水銀面比管外水銀面高2cm，應(yīng)將玻璃管豎直向上提起多少厘米？已知大氣壓強p0支持76cmHg，設(shè)溫度不變。解：根據(jù)題意，由圖知P1=P0+2cmHg=78cmHgV1=(8+2)S=10S，p2=p0-2cmHg=74cmHg，V2=[(8+x)-2]·S=(6+x)S．根據(jù)玻意耳定律：P1V1=P2V2

代入數(shù)據(jù)解得玻璃管提升高度：x=4.54cm第19頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五練習冊P22抽氣打氣第20頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五練習冊P21第21頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五練習冊P17例2氣壓保溫瓶第22頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五作業(yè)1、均勻U形玻璃管豎直放置，用水銀將一些空氣封在A管內(nèi)，當A、B兩管水銀面相平時，大氣壓強支持72cmHg。A管內(nèi)空氣柱長度為10cm，現(xiàn)往B管中注入水銀，當兩管水銀面高度差為18cm時，A管中空氣柱長度是多少？注入水銀柱長度是多少？第23頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五解：P1=P0=72cmHgV1=10SV2＝(10-x)SP2=90cmHg由玻意耳定律有P1V1=P2V2代入數(shù)據(jù)解得x=2cm注入水銀長度為18+2x=22cm第24頁，共26頁，2022年，5月20日，4點32分，星期五作業(yè)2、密閉圓筒內(nèi)有一質(zhì)量為100g的活塞，活塞與圓