高中物理 8.1氣體的等溫變化課件 新人教版選修3-3.ppt

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第八章 氣體,第一節(jié) 氣體的等溫變化,1、溫度,2、體積,3、壓強(qiáng),,熱力學(xué)溫度T ：開(kāi)爾文 T = t ＋ 273 K,,,體積 V 單位：有L、mL等,壓強(qiáng) p 單位：Pa（帕斯卡）,氣體的狀態(tài)參量,復(fù)習(xí),一.引入:思考題,1.被封氣體V如何變化?,2.是不是壓強(qiáng)變大體積一定變小?,不一定如果T升高,P變大,V也可能大,不一定,如果給自行車輪胎充氣,P增大,氣體并沒(méi)有變小.,3.怎么樣研究P.T.V三者關(guān)系?,控制變量法,二.等溫變化,1.氣體的等溫變化:一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變的狀態(tài)變化過(guò)程.,2.研究一定質(zhì)量的氣體等溫變化的規(guī)律,（1）介紹實(shí)驗(yàn)裝置,(2)觀察實(shí)驗(yàn)裝置，并回答：,①研究哪部分氣體？,②怎樣保證M不變?,③A管中氣體體積怎樣表示？,（L·S）,④閥門a打開(kāi)時(shí)，A管中氣體壓強(qiáng)多大？閥門a閉合時(shí)A管中氣體壓強(qiáng)多大？,（p0）,⑤欲使A管中氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，B管應(yīng)怎樣操作？寫出A管中氣體壓強(qiáng)的表達(dá)式,（p=p0+ρgh）,⑥欲使A管中氣體體積增大，壓強(qiáng)減小，B管應(yīng)怎樣操作？寫出A管中氣體壓強(qiáng)的表達(dá)式,（p=p0-ρgh）,⑦實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的恒溫是什么溫度？為保證A管中氣體的溫度恒定，在操作B管時(shí)應(yīng)注意什么？,（緩慢）,,(3)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),(4)作圖,(a)坐標(biāo)軸選擇,(b)描點(diǎn),仔細(xì)觀察表格的數(shù)據(jù)，并將坐標(biāo)上的各點(diǎn)用光滑的曲線連接，發(fā)現(xiàn)了什么？,（a：V↓→p↑，V↑→p↓；b：是一條光滑的曲線．）,等溫變化圖象的特點(diǎn): (1)等溫線是雙曲線的一支。,(2)溫度越高,其等溫線離原點(diǎn)越遠(yuǎn).,思考與討論,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？,結(jié)論:t3t2t1,恒量隨溫度升高而增大(與氣體的質(zhì)量種類溫度有關(guān))。,(5)圖象意義,(1)物理意義:反映壓強(qiáng)隨體積的變化關(guān)系,(2)點(diǎn)意義:每一組數(shù)據(jù)---反映某一狀態(tài),(3)結(jié)論:體積縮小到原來(lái)的幾分之一,壓強(qiáng)增大到原來(lái)的幾倍.體積增大到原來(lái)的幾倍,它的壓強(qiáng)就減小為原來(lái)的幾分之一.,三 、實(shí)驗(yàn)結(jié)論---玻意耳定律,1、文字表述：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、公式表述：pV=常數(shù) 或p1V1=p2V2,3.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,例1 . 將一端封閉的均勻直玻璃管開(kāi)口向下，豎直插入水銀中，當(dāng)管頂距槽中水銀面8cm時(shí)，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(qiáng)p0支持76cmHg，設(shè)溫度不變．,分析：均勻直玻璃管、U形玻璃管、汽缸活塞中封閉氣體的等溫過(guò)程是三種基本物理模型，所以在復(fù)習(xí)中必須到位．在確定初始條件時(shí)，無(wú)論是壓強(qiáng)還是體積的計(jì)算，都離不開(kāi)幾何關(guān)系的分析，那么，畫好始末狀態(tài)的圖形，對(duì)解題便會(huì)有很大作 用．本題主要目的就是怎樣去畫始 末狀態(tài)的圖形以找到幾何關(guān)系，來(lái) 確定狀態(tài)參量．,解：根據(jù)題意，由圖知,p1=p0+2cmHg＝78cmHg，V1=(8+2)S=10S，,p2=p0-2cmHg=74cmHg， V2=[(8+x)-2]·S=(6+x)S．,用氣體定律解題的步驟,1．確定研究對(duì)象．被封閉的氣體(滿足質(zhì)量不變的條件)；,2．用一定的數(shù)字或表達(dá)式寫出氣體狀態(tài)的初始條件(p1，V1，T1，p2，V2，T2)；,3．根據(jù)氣體狀態(tài)變化過(guò)程的特點(diǎn)，列出相應(yīng)的氣體公式(本節(jié)課中就是玻意耳定律公式)；,4．將各初始條件代入氣體公式中，求解未知量；,5．對(duì)結(jié)果的物理意義進(jìn)行討論．,[練習(xí)1]一根一端封閉的玻璃管開(kāi)口向下插入水銀槽中,內(nèi)封一定質(zhì)量的氣體,管內(nèi)水銀面低于管外,在溫度不變時(shí),將玻璃管稍向下插入一些,下列說(shuō)法正確的是,如圖所示. A.玻璃管內(nèi)氣體體積減小; B.玻璃管內(nèi)氣體體積增大; C.管內(nèi)外水銀面高度差減小; D.管內(nèi)外水銀面高度差增大.,[練習(xí)2] 如圖所示，注有水銀的U型管，A管上端封閉，A、B兩管用橡皮管相通．開(kāi)始時(shí)兩管液面相平，現(xiàn)將B管緩慢降低，在這一過(guò)程中，A管內(nèi)氣體體積____，B管比A管液面____．,強(qiáng)調(diào)思路，由V的變化→壓強(qiáng)變化→借助p的計(jì)算判斷液面的高低．,