新课标高中物理：气体的等温变化
高二物理气体的等温变化知识点
高二物理气体的等温变化知识点气体的等温变化是指在恒定的温度下，气体所发生的体积变化。
在高二物理学习中，理解气体的等温变化对于建立对气体性质的深入认识至关重要。
在本文中，我们将详细介绍高二物理气体的等温变化的知识点。
一、气体的等温过程与特点气体的等温过程是指气体在恒定温度下发生的变化。
在等温过程中，气体的温度保持不变，因此气体分子的平均动能也保持不变。
根据理想气体状态方程P V = nRT，可以得出等温过程中气体体积和压强之间的关系为 P₁V₁=P₂V₂，即等温变化下气体的体积和压强成反比。
二、气体的等温膨胀与等温压缩1. 气体的等温膨胀在等温膨胀情况下，气体受热后体积增大，但压强保持不变。
根据等温变化公式P₁V₁=P₂V₂，可得知等温膨胀中气体体积的增大是由于压强的减小引起的。
2. 气体的等温压缩在等温压缩情况下，气体受到外界的压力使其体积减小，但压强保持不变。
根据等温变化公式P₁V₁=P₂V₂，可得知等温压缩中气体体积的减小是由于压强的增加引起的。
三、等温变化中的功与热量转化在气体的等温变化过程中，气体与外界发生的功与热量之间存在转化关系。
根据热力学第一定律，气体的内能变化等于外界对气体所做的功与热量的代数和。
等温膨胀中，气体受到外界的压力使其体积增大，外界对气体做正功。
根据热力学第一定律，气体的内能增加，这部分内能增加来自外界对气体所做的功。
等温压缩中，气体受到外界的压力使其体积减小，气体对外界做正功。
根据热力学第一定律，气体的内能减少，这部分内能减少转化为外界对气体所做的功。
四、实际气体的等温变化在实际气体的等温变化过程中，受到分子间相互作用力的影响，不再满足理想气体状态方程。
此时，气体的体积与压强之间的关系将有所差异。
实际气体的等温膨胀中，由于分子间的相互作用力，气体的体积增大的程度会受到一定的限制，体积增加的压强下降速度也会减小。
实际气体的等温压缩中，由于分子间的相互作用力，气体的体积减小的程度会受到一定的限制，体积减小的压强增加速度也会减小。
《气体的等温变化》 讲义
《气体的等温变化》讲义一、引入在我们的日常生活中，气体无处不在。
从我们呼吸的空气，到充满气球的氦气，气体的性质和变化影响着我们周围的世界。
在研究气体的各种性质和变化规律时，气体的等温变化是一个重要的基础概念。
想象一下，当我们给一个封闭的气球充气时，气球内气体的体积、压强会发生怎样的变化？如果我们在一个恒温的环境中进行这个操作，这就是气体的等温变化。
二、气体状态参量在深入探讨气体的等温变化之前，我们先来了解一下描述气体状态的几个重要参量。
1、压强（p）气体压强是指气体对容器壁单位面积上的压力。
它的单位有帕斯卡（Pa）、标准大气压（atm）等。
比如，一个轮胎内气体的压强决定了轮胎的支撑能力和稳定性。
2、体积（V）气体所占的空间大小就是体积。
通常用立方米（m³）、升（L）等作为单位。
像气球膨胀时，就是其内部气体体积增大。
3、温度（T）温度反映了气体内部分子热运动的剧烈程度。
在国际单位制中，温度的单位是开尔文（K）。
日常生活中，我们常用摄氏度（℃）来表示温度。
三、等温变化的实验探究为了更直观地了解气体的等温变化，我们可以通过实验来进行探究。
实验装置：一个带有活塞的密闭气缸，气缸内封闭一定质量的气体。
气缸上连接着压强计，用于测量气体的压强；同时，我们可以通过移动活塞来改变气体的体积，并测量相应的压强值。
实验过程：1、把气缸放入恒温槽中，保持温度恒定。
2、缓慢地推动活塞，减小气体体积，记录下不同体积时对应的压强值。
3、再缓慢地拉回活塞，增大气体体积，同样记录下对应的压强值。
实验数据处理：以体积 V 为横坐标，压强 p 为纵坐标，将测量得到的数据绘制在坐标系中。
四、玻意耳定律通过实验数据的分析，我们发现，在温度不变的情况下，气体的压强 p 与体积 V 成反比。
这一规律被称为玻意耳定律。
数学表达式为：pV ＝常数或者 p₁V₁＝ p₂V₂也就是说，如果气体的初始压强为 p₁，体积为 V₁，当状态发生变化后，压强变为 p₂，体积变为 V₂，那么它们之间满足 p₁V₁＝p₂V₂的关系。
气体的等温变化(高中物理教学课件)完整版5
解： 研究封密气体
80mm
初状态压强: p1 (768 750)mmHg 18mmHg
初态体积 :V1 80S
740mm
末状态压强: p2 ( p0 '740)mmHg
末状态体积 :V1 80S (750 740)S 90S
( A) A.D→A是一个等温过程 B.A→B是一个等温过程 C.A与B的状态参量相同 D.B→C体积减小，压强 减小，温度不变
例3.如图所示，一端开口、另一端 封闭的玻璃管内用水银柱封闭一定 质量的气体，保持温度不变，把管 子以封闭端为圆心，从开口向上的 竖直位置逆时针缓慢转到水平位置 的过程中，可用来说明气体状态变 化的p-V图像是 ( C )
注意：一个大气压代表的压强可以写成： p=1atm=76cmHg=ρ水银gh=1.013×105Pa
一.气体的等温变化
我们首先研究一种特殊的情况：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。 这个过程叫做等温变化。
二.实验探究 1.实验装置：如右图 2.实验器材：铁架台、注射器、 橡胶套、气压计（压力表）、 刻度尺、游标卡尺
3.实验对象：被密封的一定质 量的空气
4.实验思路：在温度不变的情 况下，测量气体在不同体积时 的压强，再分析气体压强与体 积的关系。
二.实验探究 5.数据测量： 空气柱的体积V：用刻度尺测量空气柱的长度l， 用游标卡尺测量注射器的内径d，算出横截面积S， 体积V＝S·l（有的注射器可以直接读出积V） 空气柱的压强p：从与注射器内空气柱相连的压力 表读取
四.气体等温变化的p－V图像
1.p－V图像：一定质量的气体的p－V图像为一条
《气体的等温变化》 讲义
《气体的等温变化》讲义一、引入同学们，在我们的日常生活中，气体无处不在。
从我们呼吸的空气，到汽车轮胎里的气体，再到气球中的气体等等。
而气体的性质和变化是物理学中一个非常重要的研究领域。
今天，咱们就来一起探讨一下气体的等温变化。
那什么是气体的等温变化呢？简单来说，就是在温度保持不变的情况下，气体的压强和体积所发生的变化。
二、气体的状态参量在深入研究气体的等温变化之前，咱们先来了解一下描述气体状态的几个重要参量。
首先是体积（V），它表示气体所占据的空间大小，单位通常是立方米（m³）或者升（L）。
然后是压强（p），它是气体对容器壁的压力与受力面积的比值，单位是帕斯卡（Pa）。
最后是温度（T），咱们常用的温度单位是摄氏度（℃），在物理学中，还有一个常用的温度单位是开尔文（K）。
这三个参量共同决定了气体的状态。
三、理想气体为了更好地研究气体的等温变化，我们先引入一个理想气体的概念。
理想气体是一种假设的气体模型，它具有这样的特点：气体分子本身的大小与气体分子之间的距离相比可以忽略不计；气体分子之间没有相互作用力；气体分子的碰撞是完全弹性碰撞。
虽然实际气体并不完全符合理想气体的条件，但在一定条件下，实际气体可以近似地看作理想气体，从而方便我们的研究。
四、实验探究接下来，咱们通过实验来探究气体的等温变化。
实验装置通常包括一个带有活塞的密闭容器，容器上连接着压强计，可以测量容器内气体的压强。
通过改变活塞的位置，来改变气体的体积，同时保持温度不变。
在实验中，我们会测量不同体积下气体的压强，并将数据记录下来。
经过多次实验，我们会发现，当温度不变时，气体的压强和体积之间存在着一定的关系。
五、玻意耳定律通过对实验数据的分析和总结，我们得到了一个重要的定律——玻意耳定律。
玻意耳定律指出：在温度不变的情况下，一定质量的气体，其压强与体积成反比。
用数学公式来表示就是：p₁V₁＝ p₂V₂（其中 p₁和 V₁是气体在初始状态下的压强和体积，p₂和 V₂是气体在变化后的压强和体积）这个定律为我们研究气体的等温变化提供了重要的依据。
第二课 气体的等温变化(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第三册)
二、玻意耳定律
1、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。
p1 v
2、公式表示 pV 常量 或者 p1v1 p2v2
3、玻意耳定律的适用条件： 压强不太大（和大气压比较）、温度不太低（和室温比较）的任何
气体。
三、气体等温变化的p-V 图像
p
等温线
·A ·B
0
双曲线的一支
B.实验中为找到体积与压强的关系,一定要测量空气柱的横截面积
C.为了减小实验误差,可以在柱塞上涂润滑油,以减小摩擦
D.处理数据时采用
P
1 V
图像,是因为
P 1 图像比p-V图像更直观
V
小试牛刀
5.一个气泡从水底升到水面上时，它的体积增大2倍，设水的密度为ρ＝1×103kg/m3， 大气压强p0＝1.0×105Pa，水底与水面温差不计，求水的深度。(g＝10m/s2)
V/mL 8
6
12
14
1/V 0.13 0.17 0.08 0.07
p/kPa
180 160 140 120 100
80 60 40 20
0 0
气体等温变化p-V图像
5
10
p/kPa
180
160
140
120
100
80
60
40
V/mL 20
0
15
0
气体等温变化p-1/V图像
0.05
0.1
0.15
1/V
在一个恒温池中，一串串气泡由池底慢慢升到水面，有趣的是气泡在上升过程中， 体积逐渐变大，到水面时就会破裂。请思考： (1)上升过程中，气泡内气体的温度发生改变吗？ (2)上升过程中，气泡内气体的压强怎么改变？ (3)气泡在上升过程中体积为何会变大？
《气体的等温变化》课件
本PPT课件是关于气体的等温变化的介绍。通过本课件，您将了解气体等温 变化的定义、特点、图形表示、实际应用、意义和影响等内容。让我们一起 探索气体的神奇世界吧！
气体的等温变化：定义
气体的等温变化是指在恒定温度下，气体的体积和压力之间的关系变化。
等温过程的特点
1
定义
等温过程是指温度保持不变的情况下，气体发生的体积和压力变化。
2
原理
等温过程遵循理想气体状态方程 PV = nRT，其中 P 为压力，V 为体积，n 为物 质的物质量，R 为气体常数，T 为温度。
3
物理公式
Boyle's Law: PV = k （k为常数）
Charle's Law: V/T = k（k为常数）
气体等温变化的图形表示
等温图
等温图是表示气体等温变化的 图形，横轴为体积，纵轴为压 力，曲线为等温线。
等温线
等温线是等温变化曲线上的每 个点，表示相同温度下对应的 压力和体积。
示意图
示意图通过简化的图形展示了 气体等变化的基本特点。气体等温变化的实际应用
工业过程
气体等温变化广泛应用于工业过程中的气体压缩、液化和输送。
自然现象
气体等温变化在自然界中的应用包括大气压力变化、温度变化和气候现象。
实验示例
通过气体等温变化的实验，可以观察气体在相同温度下体积和压力的关系。
气体等温变化的意义和影响
• 运算过程中的注意事项 • 熵变与气体等温变化之间的关系 • 对系统能量的转化和传递的影响
总结与展望
通过本PPT课件的学习，您已经了解了气体的等温变化的定义、特点、图形 表示、实际应用、意义和影响。希望您对气体的等温变化有了更深入的理解。 继续探索气体世界的奥秘吧！
高中物理选三 第2节 气体的等温变化
等温变化的图像及应用
两种图线 内容
[学透用活] p-V1 图线
p-V 图线
图线 特点
物理意义
一定质量的气体，温度不 一定质量的气体，在温度
变时，p
与V1 成正比，在
p
1 -V
不变的情况下，p
与
V
成
图像上的等温线应是过原 反比，因此等温过程的 p-V
点的直线
图线是双曲线的一支
温度高低
一定质量的气体，温度越 直线的斜率为 p 与 V 的乘
[典例2] (2018·全国卷Ⅰ)如图，容积为 V 的汽缸由导热材料制 成，面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上 部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门 K。开 始时，K 关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0。现将 K 打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V8时，将 K 关闭， 活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6 。不计活塞的质量和体积，外界温度保 持不变，重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。
第 2 节 气体的等温变化
1.知道什么叫作气体的等温变化。 2.学会通过实验的手段探究气体等温变化的规律，体验科学探究过程。 3.理解气体等温变化的 p -V 图像及其意义。 4.会用玻意耳定律进行有关计算。
一、探究气体等温变化的规律 1．填一填 (1)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 化时的关系。 (2)实验探究 ①实验装置：如图所示。
是不同的，B、D 正确，C 错误。 答案：ABD
3．如图所示，一定质量的封闭气体由状态 A 沿直线 AB 变化到状态 B，在此
过程中气体温度的变化情况是
()
A．一直升高 C．先升高后降低
2.2+气体的等温变化++教学设计2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)
《气体的等温变化》教学设计一、课标研究在《普通高中物理课程标准（2017 版 2020 年修订）》中将选择性必修三分为“固 体、液体和气体”、“热力学定律”、“原子与原子核”和“波粒二象性”四个主 题。
在对“固体、液体和气体”主题中关于气体实验定律的内容要求:1.通过实验，了解气体实验定律；2.知道理想气体模型；3.能用分子动理论解释气体压强和气体实验定律。
根据课标要求，本节课的教学中学生需通过实验（演示实验或者学生分组实验） 了解气体的等温变化，学习气体的玻意尔定律并能够用分子动理论和统计观点进行解 释，体会到物理模型的构建在解决真实情境下物理问题中的重要意义。
二、教材研究在人教版选择性必修第三册第二章第 2 节中，教材以探究性物理实验的方式展 开，在数据处理上采用了同时作“P -V”、“P -1/V”关系图的方式呈现实验数据，根 据图像所表征的物理规律直接总结出 P 与 1/V 成正比、 P 与 V 成反比的实验结论。
在注释部分解释了常量 C 具体与哪些因素有关，并在练习与应用环节进一步提升 难度，将本实验所探究的定量关系与图像信息结合，判断 P-V 图中的两条等温线的温 度高低，进一步锻炼学生的思维能力。
三、设计理念本节课以气球放飞这一真实情境为背景，有目的地提出系列问题和任务，引导学 生细致观察、主动发现、积极探索、实践体验，深层理解和掌握基础知识，解决实际 问题。
为突破教学难点使用气体压强传感器演示气体等温变化实验，让学生通过实践 动手、动脑和自主探究的活动学习物理规律和概念。
具体流程如下：放飞的氦气球在上升过程中最终爆裂气体等温变化的演示实验实验数据处理及误差分析 呈现实验结果回归实验定律等温线的两种表示及微观解释定量计算氦气球能达到的高度四、教学目标1.物理观念∶通过对气体等温变化的研究，了解玻意耳定律，形成气体的运动和学以致用渗透价值观教育定量探究构建新知定性认识启发思考突出重点把握考点实验探究归纳创设物理情境 理论应用实际树立物理观念相互作用观念。
人教版高三物理选修3《气体的等温变化》说课稿
人教版高三物理选修3《气体的等温变化》说课稿一、课程背景与教学目标1.1 课程背景《气体的等温变化》是高中物理选修3中的重要内容之一。
本章主要介绍气体的等温变化过程，涉及到理想气体的等温膨胀和等温压缩，以及非理想气体的等温变化过程。
通过学习本章内容，学生能够理解气体的性质和行为，在实际生活中的应用中能够灵活运用气体的等温变化原理。
1.2 教学目标通过本节课的学习，我们的教学目标主要有以下几点：•掌握理想气体的等温膨胀和等温压缩的基本原理和计算方法；•理解非理想气体的等温变化过程，并能够应用所学知识解决相关问题；•培养学生观察和实验的能力，以及运用科学方法进行问题分析和解决问题的能力。
二、教学内容与教学重难点2.1 教学内容本节课的教学内容主要包含以下几个方面：2.1.1 理想气体的等温膨胀和等温压缩•理想气体的特征和性质；•等温膨胀的基本原理和计算方法；•等温压缩的基本原理和计算方法；•理想气体的等温变化的实例分析和应用。
2.1.2 非理想气体的等温变化过程•非理想气体的特点和性质；•非理想气体的等温变化的基本原理；•非理想气体的等温变化的实例分析和应用。
2.2 教学重难点本节课的教学重点和难点主要集中在以下几个方面：•理解理想气体和非理想气体的特征和性质；•理解气体的等温变化的基本原理和计算方法；•运用所学知识解决相关问题的能力。
三、教学方法与教具准备3.1 教学方法本节课将采用多种教学方法，包括讲授法、实验法和讨论法。
通过讲解基本原理、进行实验演示和引导讨论等方式，使学生能够深入理解气体的等温变化过程。
3.2 教具准备•PPT课件：准备相应的PPT课件，用于辅助讲解和实验演示；•实验装置：准备适当的实验装置，进行相关实验演示；•倒计时器：用于控制小组讨论的时间。
四、教学过程安排4.1 导入与热身（5分钟）通过引入一个实际生活中的问题，如暖水袋的使用原理，向学生展示气体的等温变化过程的重要性，并带入本节课的主题。
高中物理选修课件气体的等温变化
汇报人：XX
汇报时间：20XX-01-19
目录
• 气体等温变化基本概念 • 玻意耳定律及其应用 • 查理定律与盖-吕萨克定律简介 • 气体等温变化在生活中的应用
目录
• 气体等温变化在工业生产中的应用 • 总结回顾与拓展延伸
01
气体等温变化基本概念
等温过程定义
在等温过程中，气体的温度保 持不变。
在充气前需要检查轮胎的磨损情况和 气压标准，选择合适的充气设备和气 嘴类型。充气时应缓慢进行并随时观 察轮胎的变形情况，避免过度充气导 致轮胎破裂。
轮胎压力过高或过低都会对汽车的行 驶性能产生不良影响。过高的压力会 降低轮胎与地面的摩擦力，增加刹车 距离；过低的压力则会增加轮胎的滚 动阻力，提高油耗。因此，保持合适 的轮胎压力对于确保行驶安全和提高 经济性具有重要意义。
实现自动化控制
引入自动化控制系统，实现对气体状态 参数的实时监测和自动调节，提高生产 过程的稳定性和效率。
加强员工培训
提高员工的专业技能和操作水平，确保 设备的正常运行和维护，减少因操作不 当造成的生产事故和成本浪费。
06
总结回顾与拓展延伸
关键知识点总结回顾
气体等温变化定义
气体在等温条件下，体积与压力 成反比的关系，即
解释高压锅的工作原理。高压锅 密封性好，加热时锅内气体压强 增大，高于外界大气压，使得水 的沸点升高，食物可以更快煮熟
。
03
查理定律与盖-吕萨克定律 简介
查理定律内容
01
02
查理定律指出：在体积不变的情况下，气体的压强$p$与热力学温度 $T$成正比，即$frac{p}{T}=C$，其中$C$为常量。
节能技术
高中物理备课参考 气体的等温变化 气体的等容变化和等压变化
第八章第1、2节 气体的等温变化 气体的等容变化和等压变化１. 气体的等容变化：（1）等容变化：当体积(V)保持不变时, 压强(p)和温度(T)之间的关系。
（2）查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少）的压强等于它0℃时压强的1/273．或一定质量的某种气体,在体积保持不变的情况下, 压强p 与热力学温度T 成正比.（3）公式：（4）查理定律的微观解释：一定质量（m ）的气体的总分子数（N ）是一定的，体积（V ）保持不变时，其单位体积内的分子数（n ）也保持不变，当温度（T ）升高时，其分子运动的平均速率（v ）也增大，则气体压强（p ）也增大；反之当温度（T ）降低时，气体压强（p ）也减小。
这与查理定律的结论一致。
２. 气体的等压变化：（1）等压变化：当压强(p) 保持不变时,体积(V)和温度(T)之间的关系.（2）盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，温度每升高（或降低） 1℃，增加（或减少）的体积等于它0℃时体积的1/273．或一定质量的某种气体,在压强p 保持不变的情况下, 体积V 与热力学温度T 成正比.（3）公式：（4）盖·吕萨克定律的微观解释：一定质量（m ）的理想气体的总分子数（N ）是一定的，要保持压强（p ）不变，当温度（T ）升高时，全体分子运动的平均速率v 会增加，那么单位体积内的分子数（n ）一定要减小（否则压强不可能不变），因此气体体积（V ）一定增大；反之当温度降低时，同理可推出气体体积一定减小３. 气态方程一定质量的理想气体的压强、体积的乘积与热力学温度的比值是一个常数。
常量==1122T p T p 常量==1122T V T V nR T V p T V p ==111222n为气体的摩尔数，R为普适气体恒量【例1】要求瓶内氢气在500℃时的压强不超过1atm，则在20℃时对瓶子充气时，瓶内压强最多为多少？瓶子的热膨胀不计。
高中物理 8.1《气体的等温变化》教学设计 新人教版选修3-3
《气体的等温变化》教学设计[教材分析]教材首先从日常生活中感知气体的压强、体积、和温度之间有一定的关系，而没有从对气体的三个状态参量进行逐一描述，尝试用科学探究的方法研究物理问题的一个具体实施过程。
教材试图给学生留下必要的时间和空间〔包括心理空间、思维空间〕，并让学生利用这些“空白〞式的自主活动，自己建构、探索知识，逼近真实的探究结论。
但是给出实验的基本思路，以使学生体会探究的基本要素。
对于数据的处理也有提示，给学生一定的自由度但又不撒手不管，这是提高学生实验和探究能力较好的途径。
[教学设计思路]一、为学生创造更大的空间，培养学生的发散思维的探究能力这样学生会在知觉中情不自禁地产生一种紧X的“内驱力〞，并促使大脑积极兴奋地思考活动，从而达到内心的平衡，获得感受的愉悦。
主要从三个方面考虑：1．和谐宽松的课堂气氛，师生平等的交流与学习，使学生带着愉悦的心情探究学习，思维得到最大限度的绽放。
2．是问题的创设，问题设置的越是具体表面上看来学生越是容易回答，但是学生总是在狭窄的思维胡同中去观察和思考，如井底之蛙。
而过分的散乱会使学生很盲从，因此力争做到形散而神不散。
3、实验条件的创设实验条件创设的越是理想，实验结果越是理想。
但是学生感受不到物理学家的探究历程。
感受不到模型与实际的差距。
不利于误差的分析和物理在实际应用中模型的建立。
二、允许接受学生的错误物理定律的建立过程往往经过漫长的过程，无数次的失败。
让学生清楚一个定律的发现不可能通过几次简单的测量就得出的，我们只不过是通过实验对自然规律的探究有所体验。
因此接纳学生失败，共同分析失败和产生误差的原因。
有时没有失败的收获是不牢固的。
三、重视过程和方法知识的东西一生中任何时候均可获得，但方法性的东西获得一生中却有关键时期。
实验的结果重要，但过程的方法更重要。
探究的要素，实验的基本环节，控制变量，物理量转换，团结协作的精神等。
[教学目标]一、知识与技能1．通过实验确定气体的压强与体积之间的关系。
气体的等温变化高二下学期物理人教版(2019)选择性必修3
练一练
1.如图甲所示，长为L=75 cm的粗细均匀、一端开口一端封闭的玻璃管，内有长度 为L1=25 cm的汞柱。当开口向上竖直放置时，其下端封闭了一段长度为L2=36 cm的 理想气体（外界大气压为p0=75 cmHg不变）。现保持温度不变，以玻璃管的封闭 端为轴，使它做顺时针转动，当此玻璃管转到开口向下的竖直方向时，停止转动， 如图乙所示，求此时封闭气体的压强。
学习目标
新知学习
课堂总结
气体的等温变化
探究气体等温变化的规律 等温变化实验
一定质量的气体，在温度不变的情况下，
玻意耳定律 它的压强P跟体积V成反比。
表达式PV=C P1V1=P2V2 适用条件 图像
平衡态下固体（活塞、气缸）密闭气体压强的计算
平衡态下液体封闭气体压强的计算
PS = P0S+mg
mg P = P0 + s
学习目标
新知学习
课堂总结
S′ m
S
PS PS =mg +P0S＇cosθ
P0S′ G
PS = mg+P0S
学习目标
新知学习
课堂总结
M S
m
以活塞为研究对象 mg+PS = P0S
Sm M
以气缸为研究对象 Mg+PS = P0S
学习目标
新知学习
课堂总结
该恒量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T，该恒量C越大。 3.条件：一定质量的气体且温度不变。 4.适用范围：温度不太低，压强不太大。
学习目标
新知学习
5.等温线： （1）图像： P
课堂总结 P
V 1/V
（2）物理意义:反映压强随体积的变化关系。
《气体的等温变化》 讲义
《气体的等温变化》讲义一、引入同学们，在我们的日常生活中，气体无处不在，从我们呼吸的空气到充满气球的氦气。
而气体的性质和变化有着许多有趣且重要的规律。
今天，咱们就一起来探究气体的一种重要变化——等温变化。
想象一下，你给一个气球充气，或者观察一个封闭的气罐，在温度不变的情况下，气体的压强和体积会发生怎样的变化呢？这就是我们要研究的气体等温变化。
二、气体等温变化的概念当一定质量的气体，其温度保持不变时，气体所发生的压强与体积的变化关系，我们就称之为气体的等温变化。
为了更直观地理解，咱们举个例子。
假设在一个恒温的房间里，有一个密封的气缸，里面充满了气体。
如果我们慢慢地压缩这个气缸，让气体的体积变小，那么气体的压强就会增大；反之，如果我们扩大气缸的体积，气体的压强就会减小。
但要注意哦，整个过程中，房间的温度一直没有改变。
三、实验探究既然要研究气体的等温变化，那肯定少不了实验。
下面我们来看看一个经典的实验。
实验装置：我们需要一个带有活塞的密闭气缸，一支温度计用于测量气体的温度，一个压强计来测量气体的压强。
实验步骤：首先，把气缸放置在恒温环境中，比如恒温箱里，确保温度恒定。
然后，通过改变活塞的位置来改变气缸内气体的体积，并同时记录下对应的压强和体积的数值。
在实验过程中，一定要小心操作，确保温度没有变化，并且测量的数据要准确。
实验数据处理：把测量得到的数据记录下来，然后以体积为横轴，压强为纵轴，绘制出压强和体积的关系图像。
通过大量的实验数据和图像分析，我们发现，在温度不变的情况下，气体的压强和体积之间存在着一种反比例的关系。
四、玻意耳定律经过无数次的实验和研究，科学家们总结出了描述气体等温变化的规律，这就是玻意耳定律。
玻意耳定律的内容是：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强 p 与体积 V 成反比，其数学表达式为 pV ＝ C（常量）。
这里的 C 取决于气体的质量和温度。
也就是说，只要气体的质量和温度不变，C 就是一个固定的值。
高中物理选择性必修三气体的等温变化
高中物理选择性必修三气体的等温变化学习目标：1理解一定质量的气体，在温度不变的情况下压强与体积的关系2理解 p-V 图象的物理意义，知道玻意耳定律的适用条件。
3通过对实验数据的分析与评估，培养学生严谨的科学态度与实事求是的科学精神。
重点、难点：知道并掌握一定质量的气体在等温变化时压强与体积的关系，理解 p-V 图象的物理意义，知道玻意耳定律的适用条件。
【新课内容】一、探究气体等温变化的规律1.描述气体的状态参量有哪几个？2.什么叫等温变化？3.在探究气体等温变化的规律实验中：（1）如何保证实验过程中气体的温度不变？（2）实验过程中，哪些量保持不变？探究哪两个量的关系？（3）实验中是否一定要测量空气柱的横截面积？（4）实验能得到的结论是：二、玻意耳定律1.内容：2.公式：3.适用条件：4、气体等温变化的p—V图象1）、气体等温变化的p—V图象的形状是什么，我们称它为，该图象描述的变化过程哪些量保持不变2)、右图是一定质量的气体，不同温度下的两条等温线，判断t1、t2的高低。
3）、画出气体等温变化的p—1/V图象：例1（多选）、一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，如图所示，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（）A、从A到B的过程温度升高B、从B到C的过程温度升高C、从A到C的过程温度先降低再升高D、A、C两点的温度相等例2、一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来的体积的（温度不变，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10m/s2）（）A．3倍B．2倍C．1.5倍D．0.7 倍例3、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。
（温度不变）例4、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1.0×105Pa)。
高二物理气体
5
实 验
2
1
0
1
2
3
4
V
p/10 Pa
3
5
实 验
2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
结 论
实验结论
在温度不变时，压强p和体积V成 反比。
玻意耳定律
1、文字表述：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、公式表述：pV=常数 3、图像表述： 或p1V1=p2V2
p
p
A ·
（ 3 ）在 p/T=C 中的 C 与气体的种类、质量、体 积有关． 注意： p 与热力学温度 T 成正比，不与摄氏温 度成正比，但压强的变化 p 与摄氏温度 t 的 变化成正比． （4）一定质量的气体在等容时，升高（或降低） 相同的温度，所增加（或减小）的压强是相同 的． （5）解题时前后两状态压强的单位要统一．
理想气体是不存在的. 在常温常压下,大多数实际气体,尤其是那些不 易液化的气体都可以近似地看成理想气体.
在温度不低于负几十摄氏度,压强不超过大气 压的几倍时,很多气体都可当成理想气体来处 理. 理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 ,与 气体的体积无关.
二.推导理想气体状态方程
对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量 p、V、T来描述，且知道这三个状态参量中只有一个 变而另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换 句话说：若其中任意两个参量确定之后，第三个参量 一定有唯一确定的值。它们共同表征一定质量理想气 体的唯一确定的一个状态。 假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参 量为（p1，V1，T1），经过某变化过程，到末状态时 各状态参量变为（p2，V2，T2），这中间的变化过程 可以是各种各样的.
2023年新教材高中物理气体的等温变化讲义新人教版选择性必修第三册
2．气体的等温变化核心素养 学习目标物理观念 知道等温变化的概念，能通过实验得出玻意耳定律并掌握定律的内容及公式。
科学思维 会运用玻意耳定律进行相应的分析与计算。
科学探究 理解探究气体等温变化规律的实验，学会观察与探究，与他人合作交流，得出实验结论。
科学态度 与责任通过表格与图像对实验数据进行处理与分析，培养实事求是的科学态度，激发科学探索的兴趣。
知识点 1 气体的等温变化 1．等温变化__一定质量__的某种气体，在__温度不变__的条件下，其压强与体积变化时的关系叫作气体的等温变化。
2．气体等温变化的规律的实验探究(1)实验器材：铁架台、__注射器__、__橡胶套__、压力表(压强表)等。
注射器下端用橡胶套密封，上端用柱塞封闭一段空气柱，这段__空气柱__是我们的研究对象。
(2)数据收集：空气柱的压强p 由上方的__压力表__读出，体积V 用__刻度尺__读出的空气柱长度l 乘气柱的横截面积S 。
用手把柱塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组值。
(3)数据处理以压强p 为纵坐标，以体积的倒数1V为横坐标建立直角坐标系，将收集的各组数据描点作图，若图像是过原点的直线，说明压强跟体积的倒数成__正比__，即压强跟体积成__反比__。
注意：作p －V 图像双曲线不好判定，作p －1V图像是过原点的倾斜直线，易判定压强跟体积成反比。
知识点 2 玻意耳定律 1．玻意耳定律(1)内容：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p 与体积V 成__反比__。
(2)公式：__pV ＝C __(常量)或__p 1V 1＝p 2V 2__。
(3)适用条件：①气体质量不变、__温度__不变。
②气体温度不太低、压强不太大。
2．气体的等温变化的p －V 图像(1)p －V 图像：一定质量的气体的p －V 图像为一条__双曲线__，如图甲所示。
(2)p －1V 图像：一定质量的气体的p －1V图像为过原点的__倾斜直线__，如图乙所示。
气体的等温变化PPT课件1 人教课标版
(3)实验数据
次 压强 P(cmHg)
数
1
2
3
4
5
体积 V(cm 3 )
(3)实验数据
次
数
1
2
69
3
76
4
80.2
5
84.5
6
89.8
压强 P(cmHg) 63
体积 V(cm3 )
24S
22S 20S
19S
18S
17S
(3)实验数据 次 数 1 2
80.2
3
84.5
4
89.8 69
5
63
6
压强 P(cmHg) 76
22S
24S
1/V(1/c 0.05/S 0.053/S 0.056/S 0.059/S 0.045/S 0.042/S m3 ) 1520s 1523s 1521s 1526.6s 1518s 1512 PV
(3)结论:
科学家经过大量的实验得出结论 二、实验结论---玻意耳定律
1、文字表述：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、公式表述：pV =C 或p1V1=p2V2
3.条件（1）一定质量气体 （2）温度不变 4、适用范围：温度不太低，压强不太大
巩固练习：
在A、B两个注射器中分别封闭 1х105Pa、300mL与1х105Pa、 400mL的空气，在相同的环境温 度下，将它们的体积缓慢地压缩一 半，其压强分别为多少？
解题思路总结：
1.确定研究对象 2.确定初末状态的参量 3.依据定律列式求解。
⑤阀门闭合后欲使A管中气体体积减小，B管应怎样操 作？写出A管中气体压强的表达式 （p=p0+ρgh） ⑥欲使A管中气体体积增大，B 管应怎样操作？写出A管中气体 压强的表达式 （p=p -ρgh）