精品课件——人教版选修3-3 8.1气体的等温变化

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人教版高二物理选修3-3第八章课件 8.1 气体的等温变化

二.等温变化图象
1、特点:
(1)等温线是双曲线的一支
T2
T1
(2)温度越高,其等温线离原点越远
2、图象意义:
(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系
(2)图像上每点的意义: 每一组数据---反映某一状态
谢谢！
、温度三个
（1）对于一定质量的气体，如果温度、体积、压强这三个量保持不变，我们就说气体处于一定的状态中。
（2）如果三个参量中有两个参量发生改变，或者三个参量都发生了变化，我们就说气体的状态发生了改变。
二、探究气体等温变化的规律
1、气体等温变化：一定质量的气体，在温度不变的条件下，其压强与体积变化的关系 2、实验探究：（1）实验器材：“新的”智能数字实验盘，注射器
第1节气体的等温变化
课题的引入：
用热水烫一下可以使凹进去的兵乓球可使其恢复原状.
课题的引入：
打足气的自行车在烈日下暴晒，常常会爆胎，为什么？车胎内的气体因温度T升高而压强P增大，体积V膨胀。
一、气体的状态及参量
1、研究气体的性质，用压强、体积物理量描述气体的状态。
2、气体状态和状态参量的关系：
例1、一定质量气体的体积是20L时，压强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。
例2、汽车轮胎的容积是2.5×10－2m3，轮胎原有 1atm的空气。向轮胎内打气，直至压强增加到8atm 为止。应向轮胎里打进1atm的多少体积的空气？（假设温度不变）
T1
2.
问题：t1和t2哪个表示的温度高？
特点：斜率越大温度越高。
五、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成立的条件。 (2)明确状态参量：找出气体状态变化前后的两组p、V值。 (3)列方程、求解：注意各参量要统一单位。 (4)检验结果在等温变化中，有时列方程求解会得到两个结果，应通过合理性的检验决定取舍。

14物理(人教版选修3-3)课件：8.1 气体的等温变化

态，则(pA＋h1)S＝p0S，
所以pA＝p0－h1＝(75－10)cmHg＝65 cmHg，再选b的左下端面为参考液面，由连通器原理知：液柱h2的上表面处的压强等于 pB ，则 (pB ＋ h2)S ＝ pAS ，所以 pB ＝ pA － h2 ＝ (65 － 5)cmHg＝60 cmHg.
答案
自主学习
名师解疑
分类例析
1 pV图象或pV图象
【例 3】如图 8-1-8 所示，为一定质量的气体在不同温度下的两 1 条 pV图线，由图可知( )．
图 8-1-8
自主学习
名师解疑
分类例析
A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比 1 B．一定质量的气体在发生等温变化时，其 pV图线的延长线是经过坐标原点的 C．T1>T2 D．T1<T2
65 cmHg
60 cmHg
自主学习
名师解疑
分类例析
借题发挥
求气体压强的方法
(1) 连通器原理：在连通器中，同一液体 ( 中间液体不间断 ) 的同一水平液面上的压强是相等的．
(2)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强p＝ρgh时，应特别
注意h是表示液面间竖直高度，不一定是液柱长度． (3)特别注意大气压强的作用，不要漏掉大气压强．
自主学习
名师解疑
分类例析
1 解析这是一定质量的气体在发生等温变化时的 pV图线，由图线 1 过原点可知 p÷ V＝恒量，即斜率 k＝pV 为恒量，所以 p 与 V 成反 1 比， A 错、 B 正确；根据 pV图线斜率的物理意义可知 C 错、 D 对．答案 BD 由玻意耳定律可知，pV＝C(常量)，其中 C 的大小与
(3)最后根据玻意耳定律列方程求解．(注意统一单位)

8.1 气体的等温变化—人教版高中物理选修3-3课件(共33张PPT)

解：以气体为研究对象，由玻意尔定律
得 p1V1 p2V2
p2
p1V1 V2
1.25105 Pa
例题2 如图所示为一定质量的气体在不同温度
下的两条
p 1 V
图线.由图可知( BD
)
A.一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比
B.一定质量的气体在发生等温变化时，其 p 1 图线的延长线
（1）液体压强的计算公式 p = gh。（2）液面与外界大气相接触，则液面下h处的压强为 p = p0
+ gh （3）连通器原理：在连通器中，同一种液体（中间液体不间
断）的同一水平面上的压强是相等的。
2.计算方法
（1）连通器原理：根据同种液体在同一水平液面处压强相等，在连通器内灵活选取等压面．由两侧压强相等列方程求解压强．
p0
mg S
0.8105 Pa,
V2
L2 S
由玻意耳定律 p1V1 得p2V2
p1L1 p2L2
L2
p1L1 p2
15cm
1．一只手握住玻璃管中部，在管内灌满水银，排出空气，用另一只手指紧紧堵住玻璃管开口端并把玻璃管小心地倒插在盛有水银的槽里，待开口端全部浸入水银槽内时放开手指，将管子竖直固定，当管内水银液面停止下降时，读出此时水银液柱与水槽中水平液面的竖直高度差，约为760mm。
h
③
P =P0- ρgh
连通器原理：同种液体在同一高度压强相等
h
④
P =P0- ρgh
h
⑤
P =P0- ρgh
h
⑥
P =P0+ρgh
例：计算图2中各种情况下，被封闭气体的压强。（标准大气压强p0=76cmHg，图中液体为水银）

人教版高中物理选修(3-3)第八章第一节《气体的等温变化》(第1课时)ppt课件

例题.一个足球的体积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每一次都把体积为125mL，压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时能满足你的前提吗？
2倍
首先，我们来研究：当温度（ T ）保持不变时，体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系。
气体的等温变化
授课
1.等温变化：气体在温度不变的状态下，发生的
变化叫做等温变化。 2.实验研究
2.实验研究
实验
（1）实验目的：在温度保持不变时，研究一定质量
气体的压强和体积的关系（2）实验装置1 实验装置2 （3）实验数据的测量及分析
0
V
思考与讨论
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？
p
23 1 0
结论：t3>t2>t1 V
例题.一个足球的体积是2.5L。用打气筒给这个足球打气，每一次都把体积为125mL，压强与大气压相同的气体打进球内。如果在打气前足球已经是球形并且里面的压强与大气压相同，打了20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时能满足你的前提吗？
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/8/11
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谢谢欣赏！
2019/8/11
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实2 验
1
V
p/105 Pa 3
实2 验

物理：8.1《气体的等温变化》课件(新人教版选修3-3)

量的气体，一定质量的气体，它的温度、体积和压强三个量之间变化是相互对应的。化是相互对应的。我们如何确定三个量之间的关系呢？定三个量之间的关系呢？
方法研究
引入
☆
控制变量的方法
在物理学中，当需要研究三个物在物理学中，理量之间的关系时，往往采用“ 理量之间的关系时，往往采用“保持一个量不变，一个量不变，研究其它两个量之间的关系，关系，然后综合起来得出所要研究的几个量之间的关系”，几个量之间的关系”
例题：例题：一定质量气体的体积是20L时一定质量气体的体积是20L时，压 20L 强为1 Pa。强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L 16L时压强为多大？小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。的温度保持不变。
答案：答案：
1.25×10 5Pa ×
某个容器的容积是10L 10L，例. 某个容器的容积是10L，所装气体的压强是 20×105Pa。如果温度保持不变，把容器的开关打开 20× Pa。如果温度保持不变，以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是1.0 1.0× Pa。压是1.0×105Pa。设容器原装气体为研究对象。解设容器原装气体为研究对象。 =20× 初态 p1=20×105Pa V1=10L =1.0× 末态 p2=1.0×105Pa V2=？L 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得 T1=T T2=T
3、玻意尔定律的微观解释：气体的压强大小玻意尔定律的微观解释：
由两个因素决定：气体分子的平均动能和分子的密度。由两个因素决定：气体分子的平均动能和分子的密度。一定量的气体在温度不变时分子平均动能不变，则压强P只由分量的气体在温度不变时分子平均动能不变，则压强只由分子密度决定。所以体积缩小到原来的几分之一体积缩小到原来的几分之一,压强增大到原子密度决定。所以体积缩小到原来的几分之一压强增大到原来的几倍.体积增大到原来的几倍体积增大到原来的几倍,它的压强就减小为原来的几来的几倍体积增大到原来的几倍它的压强就减小为原来的几分之一. 分之一

高中物理人教版选修3-3 8.1 气体的等温变化课件(63张)

• 本章难点：
• 1．利用气态方程解决问题，是本章的难点．突破的关键在于恰当地选取研究对象，正确地分析研究对象的初、末状态及状态变化的特点(哪个参量不变)，准确地分析各参量之间的制约关系，然后利用相应的规律列方程求解．
• 2．气体压强的微观解释及对气体实验定律的微观解释也是学生理解的难点.
• 封闭气体压强的计算
• 1．静止或匀速运动系统中封闭气体压强的确定
• (1)液体封闭的气体的压强
• a．平衡法：选与气体接触的液柱为研究对象，进行受力分析，利用它的受力平衡，求出气体的压强．
• b．液柱压强法：封闭气体的液柱产生压强．开口向上时，p＝p0＋ρgh；开口向下时，p＝p －ρgh，如图．
• (2)当系统加速运动时，选与封闭气体接触的物体如液柱、汽缸或活塞等为研究对象，由牛顿第二定律，求出封闭气体的压强．
• (3)压强关系的实质反映了力的关系，力的关系与物体的状态相对应.
•
等温变化及其探究实验
• 1．等温变化
• (1)气体的状态参量：描述气体状态的物理量有压强(p)、体积(V)和温度(T)．
序号 1 2 3 4 5
压强
体积
• (4)实验数据的处理 • ①猜想：由实验观察及记录数据可知，空
气柱的体积越小，其压强就越大，即空气柱的压强与体积成反比．
• ②检验：以压强p为纵坐标，以体积倒数为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点，如图所示．观察各点的位置关系，若各点位于过原点的同一直线上，就说明压
• 2．体积：气体的体积就是指气体所充满的容器的容积，用符号V表示．体积的国际单位是立方米(m3)，单位还有升(L)、毫升(mL)等，它们之间的关系是：1 m3 ＝103 L,1 L＝103 mL.

人教版高中物理选修3-3第八章第一节气体的等温变化课件(共22张PPT)

• （1）要使喷雾器内空气的压强达到4atm，应打气几次？ • （2）这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？ • (设标准大气压为1 atm，打气过程中不考虑温度的变化)
• （1）要使喷雾器内空气的压强达到4atm，应打气几次？ • (设标准大气压为1 atm，打气过程中不考虑温度的变化)
一定质量气体的等温变化
N＝18
• （2）这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？
• 假设空气完全充满药桶后（即液体全部喷完） • 如果空气压强P仍然大于大气压，则药液可以全部喷出，否则不能完全喷出．
5.7×10－3m3
4p V 0 ＝1.5×10－3 m3
4.2×10－3 m3
p
5.7×10－3m3
• 由玻意耳定律得:
4p0V＝p×5.7×10－3
• C．水银柱上升 • D．水银柱下降
• 5．给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45 L．请通过计算判断该包装袋是否漏气．
空气柱的压强P：压力表读出空气柱的长度L：玻璃管侧刻度尺上读出
空气柱的体积V：空气柱长度L X 空气柱的横截面积S
• 用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据
பைடு நூலகம் • 3、实验数据的处理
气体状态参量
气体体积V/cm3 气体的压强p/Kpa
1
12 149.2
2
3
4
5
16
20 24
28
122.6 101.0 85.8 74.6
8.1 气体的等温变化
人教版选修3-3 物理
• 打足气的自行车在烈日下暴晒，常常会爆胎，为什么？ • 车胎内的气体因温度升高而压强增大，体积膨胀。

高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化(54张ppt)

二、等温变化（ m不变；T不变）
一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。
猜想：温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）
次
数1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积(L)
1.3 1.6 2.0 2.7 4.0p/105 Pa3 Nhomakorabea2
1
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）
三、实验探究
我们的研究对象是什么? 注射器内一定质量的气体.
实验需要测量的物理量?
怎样保证实验过程温度不变?
怎样保证气体质量不变?
二、等温变化（ m不变；T不变）
一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程，叫做气体的等温变化。
猜想：温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）
高中物理人教版选修3-3 第八章第一节气体的等温变化（54 张ppt）

高中物理 8.1《气体的等温变化》课件5 新人教版选修33

双曲线
象如图 8－1－1 所示．图线的形状为__________．由于它描述
等温
的是温度不变时的 p－V 关系，因此称它为________线．一定(yīdìng)质
<
量的气体，不同温度下的等温线是不同的，图中 t1______t2.
图 8－1－1
第三页，共15页。
1．一定(yīdìng)质量的气体，压强为 3 atm，保持温度不变，当压
图 8－1－3
第十页，共15页。
解：倒入水银(shuǐyín)前对封闭端的气体有：
V1＝SL1＝24S，p1＝(75－15) cmHg＝60 cmHg
倒入水银后，左端水银面将上升，右端水银面将下降，设
左端水银面上升 x，则此时(cǐ shí)封闭端气柱长 L2＝L1－x＝24－x 此时(cǐ shí)两边水银面的高度差Δh2＝46－(15＋2x)＝2L2－17 此时(cǐ shí)封闭端气体的压强 p2＝75＋Δh2＝58＋2L2 根据玻意耳定律 p1V1＝p2V2 得 24×60＝L2×(58＋2L2)
第五页，共15页。
要点(yàodiǎ玻n)意1 耳定律(dìnglǜ)
1．气体的状态变化气体的状态由状态参量决定，对于一定质量的气体，当压
强 p、体积 V、温度 T 一定时，气体便为一个稳定的状态，否则气体的状态就发生了变化．对于一定质量的气体来说，压强 p、体积 V、温度 T 三个状态参量中只有(zhǐyǒu)一个量变而其他量不变是不可能的，至少有两个量变或三个量都发生变化．
积增大时，压强减小．
(3)适用条件
①压强不太大(相对大气压)，温度不太低(相对室温)． ②被研究的气体质量一定，温度不变．
第七页，共15页。
[例1]如图 8－1－2，一根一端封闭的粗细均匀的细玻璃管，用一段 h＝19.0 厘米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(fàngzhì)时(见图甲)，管内空气柱长 L1＝15.0 厘米，当时的大气压强 p0＝1.013×105 帕．那么，当玻璃管开口向下竖直放置(fàngzhì)时(见图乙)，管内空气柱的长度该是多少？

高中物理人教版选修3-3 第8章 1 气体的等温变化课件(14张)

例题：
一定质量气体的体积是20L时，压强为 1×105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？设气体的温度保持不变。
用气体定律解题的步骤 1.25×10 5Pa
1．确定研究对象：被封闭的气体(满足质量不变的条件)； 2．用一定的数字或表达式写出气体状态的初始条件 (p1，V1，T1，p2，V2，T2)； 3．根据气体状态变化过程的特点，列出相应的气体公式(本节课中就是玻意耳定律公式)；
1/V
三、玻意耳定律
1、内容：
一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比
2、表达式： PV C P1V1 P2V2
3、图像： P
P
V 1/V
说明
• 研究对象:一定质量的气体
• 适用条件:温度保持不变
• 适用范围：温度不太低，压强不太大的气体
四、等温线
1、图象平面上的一
1.一定质量的某种气体在等温变化过程中压强p跟体积V的反比关系，在p-V 直角坐标系中表示出来的图线叫等温线。
实验探究：
提出问题：一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积之间有什么关系呢？
1.实验装置
①.我们的研究对象是什么? ②.实验需要测量的物理量? ③.怎样保证实验过程温度不变?
①.注射器内一定质量的气体. ②.压强、体积（体积的变化与空气柱的长度有关）
③.变化过程十分缓慢、容器透热、环境恒温；手不要握住注射器的外管。
气体的等温变化
气体的状态参量
1、温度
热力学温度T ，单位：开尔文 T = t ＋ 273 K
宏观上表示物体的冷热程度，微观上表示物
体内部分子无规则运动的剧烈程度。
复习 2、体积

人教版高中物理选修(3-3)8.1《气体的等温变化》课件

2.如图所示，一根粗细均匀的细玻璃管开口向上，用一段长为ｈ＝20cm的水银柱封闭一部分空气，空气柱长为Ｌ＝10cm，现在缓慢的向玻璃管中倒入一部分水银，使水银柱的长度增加4cm，求管内气柱的长度？（外界大
气压强为p0＝76cmHg，封闭气体的温度恒定不变）
问题：
1、管内封闭气体发生了什么变化？
三.玻意耳定律 1.定律内容：一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V 成反比。 2.数学表达式： pV=c（常数）或 p1V1=p2V2 3.定律成立条件:气体质量一定，温度不变。 4.图像
【学以致用】
1．利用玻意耳定律解释我们小竞赛所出现结果的原因。
（1）男生所吹的气球与瓶子之间封闭的气体（A部分气体）发生了什么变化？（2）这部分气体的体积怎么变？其压强又是怎么变的？
作业布置：巩固理解本节所学规律，完成课后习题
巩固训练： 1、一定质量的气体，温度保持不变，当体积发生变化时，其初末状态压
强之比为P1：P2=1：2，则其初末状态体积之比为V1：V2 =
末状态pV乘积之比为P1V1：P2V2 = 。
，初
2.在室温环境下，将一注射器中封闭一部分空气，其压强为p=1×105Pa，体积为V=300mL，若环境温度恒定不变，将空气的体积缓慢地压缩一半，其压强将变为多大？
一定质量的气体，在温度不变的条件下其压强与体积变化时的关系叫做气体的等温变化。
二、探究气体等温变化的规律 1．我们这节课的目的是探究“气体等温变化的规律”，请认真阅读课本 P18实验案例，并思考以下问题：（1）在实验案例中，我们研究的是哪一部分气体?
（2）怎样保证这部分气体的质量是一定的？
（3）实验中为了保持气体的温度不变，我们应该注意什么问题?

人教版选修3-3第八章第1节气体的等温变化教学课件 (共18张PPT)

3、一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图所示，A、B位于同一双曲线上，则此变化过程中，温度（）
A、一直下降 B、先上升后下降 C、先下降后上升 D、一直上升
吹气球比赛
气体的等温变化
山东省华侨中学程珊
想一想：
温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？
自己设计小实验，定性探究一下
探究气体等温变化的规律
主体探究探究气体等温变化的规律
•研究对象是什么？
•如何控制气体的质量m、温度T保持不变？ • 如何改变压强P、体积 V？ •如何测量压强P、体积V ？
思考与讨论
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断那条等温线是表示温度较高的情形吗？你是根据什么理由作出判断的？
p
23 1 0
不同温度下的等温线，离原点越远， V 温度越高。
迁移应用
1、一定质量气体的体积是20L时，压强为1×105Pa。当气体的体积减小到16L时，压强为多大？（设气体的温度保持不变）
归纳总结：利用玻意耳定律的解题思路
（1）明确研究对象（气体）；（2）分析过程特点，判断为等温过程；（3）列出初、末状态的p、V值；（4）根据p1V1=p2V2列式求解；
迁移应用
2、如图所示，汽缸内封闭着一定温度的气体，气体长度为12cm。活塞质量为20kg，横截面积为100cm²。已知大气压强为1×105Pa。求：汽缸开口向上时，气体的长度为多少？
实验结论——玻意耳定律
一定质量某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。
2 公式表示
pV=C 或 p1V1=p2V2
3 图像表述（等温线）
p 0
V
物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定

高中物理选修3-3精品课件：8.1 气体的等温变化

【深度思考】如图5所示为“探究气体等温变化的规律”的实验装置，实验过程中如何保证气体的质量和温度不变？
图5
答案 (1)保证气体质量不变的方法：采用实验前在柱塞上涂好润滑油，以免漏气的方法，保证气体质量不变． (2)保证气体温度不变的方法 ①采用改变气体体积时，缓慢进行，等稳定后再读出气体压强的方法，以防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化． ②采用实验过程中，不用手接触注射器的圆筒的方法，以防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温度变化．
(1)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强p＝ρgh时，应特别注意h是表示液柱竖直高度，不一定是液柱长度． (2)特别注意大气压强的作用，不要漏掉大气压强．
【例2】如图4所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，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( )
图2
【例1】如图3所示，竖直放置的U形管，左端
开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将
A、B两段空气柱封闭在管内．已知水银柱a长
h1为10 cm，水银柱b两个液面间的高度差h2为 5 cm，大气压强为75 cmHg，求空气柱A、B的
压强分别是多少？
答案 65 cmHg 60 cmHg
图3
解析设管的截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向
四、气体等温变化的 p－V 或 p－V1图象
1．等温线：一定质量的气体在温度不变时p－V图象是一条 _双__曲___线．
2．分析如图7所示
图7
(1)同一条等温线上每个点对应的 p、 V坐标的乘积都是 _相__等___的． (2)一定质量的气体，不同温度下的等温线是_不__同___(填“相同”或“不同”)的．乘积越大，温度_越__高___．