第8章 第1节 气体的等温变化
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高二物理气体的等温变化1(2019年10月整理)
（1）介绍实验装置
(2)观怎样保证M不变? （L·S） ③A管中气体体积怎样表示？
• 三、教具
• 1．定性演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体 积的关系。橡皮膜（或气球皮）、直径为5cm左右两端开 口的透明塑料筒（长约25cm左右）、与筒径匹配的自制 活塞、20cm×6cm薄木板一块。
• 2．较精确地演示一定质量的气体在温度保持不变时压强 与体积的关系实验仪器。
一.引入:思考题
• 二、重点、难点分析
• 1．重点是通过实验使学生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。
• 2．学生往往由于“状态”和“过程”分不清，造成抓不 住头绪，不同过程间混淆不清的毛病，这是难点。在目前 这个阶段，有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。
1.被封气体V如何变化? 2.是不是压强变大体积一定变小?
不一定,如果给自行车轮胎充气,P增大,气体并没有变小. 不一定如果T升高,P变大,V也可能大 3.怎么样研究P.T.V三者关系?
控制变量法
二等温变化
1.气体的等温变化:一定质量的气体温度保持不变的状 态变化过程. 2.研究一定质量的气体等温变化的规律
; 沧元图 沧元图小说
；
寻升五品上 炀帝于东都观文殿东西厢贮书 选前资官勋官部分强明堪统摄者 尽名供奉官 刺 属南阳郡 改为容城 隋西河郡 皆本于起居注 司其名数 天宝领县一 教授生徒 八年 汉长利县地 同京官 至德后废 後晋·刘昫等史籍选要◎地理二 口十万五千七百二十二 单于都护府 符 复为博 州 割始宁 其年 天宝元年 有以封爵 及在丽正 武德二年 丰利六县 谓之翰林待诏 由于所属 龙朔为司舆大夫也 则奉玉及币以进 州所理 平州 左二右一 移治古夔子城 资历 口十
(2)观怎样保证M不变? （L·S） ③A管中气体体积怎样表示？
• 三、教具
• 1．定性演示一定质量的气体在温度保持不变时压强与体 积的关系。橡皮膜（或气球皮）、直径为5cm左右两端开 口的透明塑料筒（长约25cm左右）、与筒径匹配的自制 活塞、20cm×6cm薄木板一块。
• 2．较精确地演示一定质量的气体在温度保持不变时压强 与体积的关系实验仪器。
一.引入:思考题
• 二、重点、难点分析
• 1．重点是通过实验使学生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。
• 2．学生往往由于“状态”和“过程”分不清，造成抓不 住头绪，不同过程间混淆不清的毛病，这是难点。在目前 这个阶段，有相当多学生尚不能正确确定密闭气体的压强。
1.被封气体V如何变化? 2.是不是压强变大体积一定变小?
不一定,如果给自行车轮胎充气,P增大,气体并没有变小. 不一定如果T升高,P变大,V也可能大 3.怎么样研究P.T.V三者关系?
控制变量法
二等温变化
1.气体的等温变化:一定质量的气体温度保持不变的状 态变化过程. 2.研究一定质量的气体等温变化的规律
; 沧元图 沧元图小说
；
寻升五品上 炀帝于东都观文殿东西厢贮书 选前资官勋官部分强明堪统摄者 尽名供奉官 刺 属南阳郡 改为容城 隋西河郡 皆本于起居注 司其名数 天宝领县一 教授生徒 八年 汉长利县地 同京官 至德后废 後晋·刘昫等史籍选要◎地理二 口十万五千七百二十二 单于都护府 符 复为博 州 割始宁 其年 天宝元年 有以封爵 及在丽正 武德二年 丰利六县 谓之翰林待诏 由于所属 龙朔为司舆大夫也 则奉玉及币以进 州所理 平州 左二右一 移治古夔子城 资历 口十
《气体的等温变化》PPT课件
精选ppt
3
隔离活塞：活塞受力情况为： PS+F-mg-P0S=0
计算的方法是： 对固体（活塞或汽缸）进行受力分析，列出平 衡方程，进而求解出封闭气体的压强.
精选ppt
4
2.如图所示,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成.活 塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动.A、 B的质量分别为mA,mB,横截面积分别为SA,SB.一定质 量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强 p0。气缸水平放置达到平衡状态如图(a)所示, 将气缸 竖直放置达到平衡后如图(b)所示. 求两种情况下封闭 气体的压强.
的，B端开口向上。两管中水银面的高度差h=20cm。
外界大气压强为76cmHg。求A管中封闭气体的压强。
A
B
（提示：76cmHg=760mmHg=1.01×105Pa h 液体压强公式：P= ρgh）
计算的方法步骤是：
图8-2
①选取一个假想的液体薄片（其自重不计）为研究对
象（选最低液面）；
②分析液片两侧受力情况，建立力的平衡方程，消去
第八章 气体
1、气体的等温变化
精选ppt
1
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
体积 V 单位：有L、mL等
气体的体积是指气体分子所能达到的空间，等
于容器的容积。
3、压强
2、表达式： PVC P1V1P2V2
3、图像： P
P
精选ppt
V
1/1V5
三、玻意耳定律
点拨：（1）玻意耳定律是实验定律，由英国科学家 玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验独立发现的。
《气体的等温变化》课件
《气体的等温变化》ppt课件
目录
• 气体的等温变化概述 • 理想气体模型 • 波义耳定律 • 等温变化的实验验证 • 等温变化的工程应用
01
气体的等温变化概述
等温变化的概念
等温变化
在等温过程中，气体的温度保持 不变，即气体与外界没有热量交
换。
等温变化的过程
气体在等温条件下经历的状态变化 。
等温变化的条件
理想气体模型的应用
在科学研究、工业生产和日常生活中，理想气体模型被广泛用于描述气体的性质和 行为。
在化学反应、燃烧过程、热力学等领域，理想气体模型为理论分析和实验研究提供 了基础。
通过理想气体模型，我们可以推导出许多重要的热力学公式和定律，如波义耳定律 、查理定律等。
03
波义耳定律
波义耳定律的表述
02
理想气体模型
理想气体模型的定义
01
理想气体模型是一种理论模型， 用于描述气体在一定条件下（如 温度和压力）的行为。
02
它忽略了气体分子间的相互作用 和分子自身的体积，只考虑气体 分子的平均动能。
可以忽略不计。
气体的温度保持恒定 ，即等温变化。
气体分子本身的体积 相比于容器容积可以 忽略不计。
在管道输送过程中，等温过程 可以减少气体温度的变化，保 证输送效率。
在气瓶压力控制过程中，等温 过程可以保证气瓶压力的稳定 性，提高气瓶的使用安全性。
THANKS
感谢观看
波义耳定律的应用实例
总结词
波义耳定律的应用实例
详细描述
波义耳定律在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。例如，在气瓶压力不足时，可以通过减小体积来增大压力 ；在气瓶压力过高时，可以通过增大体积来减小压力。此外，波义耳定律还应用于气体压缩、气体输送、气体分 离等领域。
目录
• 气体的等温变化概述 • 理想气体模型 • 波义耳定律 • 等温变化的实验验证 • 等温变化的工程应用
01
气体的等温变化概述
等温变化的概念
等温变化
在等温过程中，气体的温度保持 不变，即气体与外界没有热量交
换。
等温变化的过程
气体在等温条件下经历的状态变化 。
等温变化的条件
理想气体模型的应用
在科学研究、工业生产和日常生活中，理想气体模型被广泛用于描述气体的性质和 行为。
在化学反应、燃烧过程、热力学等领域，理想气体模型为理论分析和实验研究提供 了基础。
通过理想气体模型，我们可以推导出许多重要的热力学公式和定律，如波义耳定律 、查理定律等。
03
波义耳定律
波义耳定律的表述
02
理想气体模型
理想气体模型的定义
01
理想气体模型是一种理论模型， 用于描述气体在一定条件下（如 温度和压力）的行为。
02
它忽略了气体分子间的相互作用 和分子自身的体积，只考虑气体 分子的平均动能。
可以忽略不计。
气体的温度保持恒定 ，即等温变化。
气体分子本身的体积 相比于容器容积可以 忽略不计。
在管道输送过程中，等温过程 可以减少气体温度的变化，保 证输送效率。
在气瓶压力控制过程中，等温 过程可以保证气瓶压力的稳定 性，提高气瓶的使用安全性。
THANKS
感谢观看
波义耳定律的应用实例
总结词
波义耳定律的应用实例
详细描述
波义耳定律在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。例如，在气瓶压力不足时，可以通过减小体积来增大压力 ；在气瓶压力过高时，可以通过增大体积来减小压力。此外，波义耳定律还应用于气体压缩、气体输送、气体分 离等领域。
气体的等温变化—人教版高中物理选修课件
p
t2 t1
t2
0
t1
V
离原点越远，温度越高。
T2>T1
斜率越大，温度越高。
例题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。
解：以气体为研究对象，由玻意尔定律
得 p1V1 p2V2
p2
p1V1 V2
1.25105 Pa
做一做：
用注射器密闭一定质量的空气，缓慢地推动和 拔出活塞，观察活塞中空气体积和压强的变化？
体积减小时，压强增大 体积增大时，压强减小
猜想
温度不变时，压强与体积成反比
8.1 气 体的等温变化—人教版高中物理选 修3-3课 件(共3 3张PPT )
2.实验研究
（1）实验目的：在温度保持不变时， 研究一定质量气体的压强P和体积V 的关系 （2）方法： 控制变量法 （3）器材：铁架台、注射器、刻度尺、 压力表(压强表)等，注射器下端用橡 胶塞密封，上端用柱塞封闭一段空气 柱 （4）实验数据的测量及分析
2、表达式： PV C
P1V1 P2V2
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。
5、等温线： P
P
（1）图像：
V 1/V
（2）物理意义:反映压强随体积的变化关系。
（3）两种等温变化图象所比较：
T1=T T2=T
即剩下的气体为原来的5％。
就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若 视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。
8.1 气 体的等温变化—人教版高中物理选 修3-3课 件(共3 3张PPT )
t2 t1
t2
0
t1
V
离原点越远，温度越高。
T2>T1
斜率越大，温度越高。
例题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。
解：以气体为研究对象，由玻意尔定律
得 p1V1 p2V2
p2
p1V1 V2
1.25105 Pa
做一做：
用注射器密闭一定质量的空气，缓慢地推动和 拔出活塞，观察活塞中空气体积和压强的变化？
体积减小时，压强增大 体积增大时，压强减小
猜想
温度不变时，压强与体积成反比
8.1 气 体的等温变化—人教版高中物理选 修3-3课 件(共3 3张PPT )
2.实验研究
（1）实验目的：在温度保持不变时， 研究一定质量气体的压强P和体积V 的关系 （2）方法： 控制变量法 （3）器材：铁架台、注射器、刻度尺、 压力表(压强表)等，注射器下端用橡 胶塞密封，上端用柱塞封闭一段空气 柱 （4）实验数据的测量及分析
2、表达式： PV C
P1V1 P2V2
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。
5、等温线： P
P
（1）图像：
V 1/V
（2）物理意义:反映压强随体积的变化关系。
（3）两种等温变化图象所比较：
T1=T T2=T
即剩下的气体为原来的5％。
就容器而言，里面气体质量变了，似乎是变质量问题了，但若 视容器中气体出而不走，就又是质量不变了。
8.1 气 体的等温变化—人教版高中物理选 修3-3课 件(共3 3张PPT )
高中物理选修33(人教版)课件：第八章 1气体的等温变化
难点
1.理解气体等温变化 的p－V图象的物理意 义. 2.会用玻意耳定 律计算有关的问题.
知识点一 状态参量和等温变化
提炼知识 1．研究气体的性质时，用温度、体积、压强这三个 物理量来描述气体的状态，这三个物理量被称为气体的 状态参量． 2．等温变化：一定质量的气体在温度不变的情况下， 研究其体积和压强的关系，这种方法叫控制变量法．
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
解析：温度不变，对于一定质量的气体，分子的平均 动能不变，分子的平均速率也不会变；但体积和压强可以 发生变化，故选 B、C.
答案：BC
知识点二 玻意耳定律
提炼知识 1．实验：英国玻意耳和法国马略特各自独立发现： 一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体 积成反比，这个规律叫玻意耳定律，也叫玻马定律． 2．公式：pV＝C 或 p1V1＝p2V2． 3．条件：质量变，温度不变；气体温度不太低， 压强不太大．
判断正误
就必须给瓶内补充空气，插空针头就是使内外空气可 以相通，从而保证瓶内气压为一个大气压值．
1．带活塞气缸压强的求法． (1)气缸开口向上：
对活塞受力平衡：pS＝mg＋p0S， 则压强：p＝p0＋mSg.
(2)气缸开口向下：
对活塞受力平衡：p0S＝mg＋pS， 则压强：p＝p0－mSg.
(3)气缸开口水平：
气泡从水底逐渐上升，在上升过程中气泡逐渐变大， 这是什么原因呢？
提示：从水底逐渐上升，温度变化很小可认为是等温 变化，在上升过程中压强逐渐减小，由玻意耳定律知体积 逐渐变大．
2020_2021学年高中物理第八章气体第1节气体的等温变化课件
辨析思考
『判一判』
(1)玻意耳定律是英国科学家玻意耳和法国科学家马略特各自通过实验发现
的。
(√)
(2)公式pV＝C中的C是常量，指当p、V变化时C的值不变。
(×)
(3)对于温度不同、质量不同、种类不同的气体，C值是相同的。 ( × )
(4)在探究气体的等温变化实验中空气柱体积变化快慢对实验没有影响。
3．气体等温变化的两种图象 Nhomakorabea两种图象 内容
p－V1 图象
图象特点
p－V 图象
两种图象 内容
p－V1 图象
p－V 图象
物理意义
一定质量的气体，温度不变
时，pV＝恒量，p 与 V 成反比，一定质量的气体，在温度不变的情况
p
与V1 就成正比， 在
p－V1 图上
下 p 与 V 成反比，因此等温过程的 －V 图象是双曲线的一支
p
的等温线应是过原点的直线
直线的斜率为 p 与 V 的乘积， 一定质量的气体，温度越高，气体压
温度高低 斜率越大，pV 乘积越大，温 强与体积的乘积必然越大，在 p－V
度就越高，图中 T2>T1
图上的等温线就越高，图中 T1<T2
4.利用玻意耳定律解题的基本思路 (1)明确研究对象 根据题意确定所研究的气体，质量不变，温度不变，有时气体的质量发生 变化时，需通过设想，把变质量转化为定质量，才能应用玻意耳定律。 (2)明确状态参量 即找出气体状态变化前后的两组p、V值。 (3)列方程、求解 因为是比例式，计算中只需使相应量(p1、p2及V1、V2)的单位统一，不一定 用国际单位制的单位。 (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。
气体的等温变化课件(人教版选修)
即pA＝p0＋ph.
(2)力平衡法：选封闭气体的一段液柱(或活塞、汽缸)为研 究对象，进行受力分析，由F合＝0，列式求出压强．
如上题，选高出的那一段液柱为研究对象，进行受力分 析，受到外界大气压力p0S，液柱重力ρhSg，及下部液体向上 的支持力pAS(pA即为被封闭气体的压强)，列出平衡方程
p0S＋ρhgS＝pAS 得pA＝p0＋ρhg＝p0＋ph.
知识图解
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、气体等温变化实验探究 1．实验条件：气体质量不变、温度不变． 2．实验方法：控制变量法，即温度不变时，探究压强与 体积的关系．
二、封闭气体压强的计算 1．静止或匀速运动系统中压强的计算方法
(1)参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研 究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去截面积， 得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强．例如：如图所 示，粗细均匀的U型管中封闭了一定质量的气体A，在其最低 处取一液片B，由其两侧受力平衡可知(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ ph0)S
第八章 气体
本章概览
生活中的许多现象都表明，气体的压强、体积、温度三个 状态参量之间存在着一定的关系．本章将为你介绍气体的等温 变化、气体的等容变化和等压变化，理想气体的状态方程及气 体热现象的微观意义．
玻意耳定律、查理定律、盖－吕萨克定律等气体实验定 律，都是在压强不太大(相对于大气压)、温度不太低(相对于室 温)的条件下总结出来的．当压强很大，温度很低时，上述定 律的计算与实际测量结果有很大差别，因此一定要注意它们的 适用条件．上述定律都是在一个参量不变时，另外两个参量之 间的关系，而气体的状态方程是三个参量(即P、T、V)都可能 变化的情况下，它们所遵从的数学关系式．
(2)力平衡法：选封闭气体的一段液柱(或活塞、汽缸)为研 究对象，进行受力分析，由F合＝0，列式求出压强．
如上题，选高出的那一段液柱为研究对象，进行受力分 析，受到外界大气压力p0S，液柱重力ρhSg，及下部液体向上 的支持力pAS(pA即为被封闭气体的压强)，列出平衡方程
p0S＋ρhgS＝pAS 得pA＝p0＋ρhg＝p0＋ph.
知识图解
教材拓展提升
欲穷千里目 更上一层楼
一、气体等温变化实验探究 1．实验条件：气体质量不变、温度不变． 2．实验方法：控制变量法，即温度不变时，探究压强与 体积的关系．
二、封闭气体压强的计算 1．静止或匀速运动系统中压强的计算方法
(1)参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研 究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程消去截面积， 得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强．例如：如图所 示，粗细均匀的U型管中封闭了一定质量的气体A，在其最低 处取一液片B，由其两侧受力平衡可知(pA＋ph0)S＝(p0＋ph＋ ph0)S
第八章 气体
本章概览
生活中的许多现象都表明，气体的压强、体积、温度三个 状态参量之间存在着一定的关系．本章将为你介绍气体的等温 变化、气体的等容变化和等压变化，理想气体的状态方程及气 体热现象的微观意义．
玻意耳定律、查理定律、盖－吕萨克定律等气体实验定 律，都是在压强不太大(相对于大气压)、温度不太低(相对于室 温)的条件下总结出来的．当压强很大，温度很低时，上述定 律的计算与实际测量结果有很大差别，因此一定要注意它们的 适用条件．上述定律都是在一个参量不变时，另外两个参量之 间的关系，而气体的状态方程是三个参量(即P、T、V)都可能 变化的情况下，它们所遵从的数学关系式．
高中物理(人教版)选修3-3教学课件：第八章 第1节 气体的等温变化
气阻力,求稳定时气柱的长。
思路点拨:取水银柱为研究对象,由平衡条件求得空气柱初态的
压强;由牛顿第二定律求得末态的压强,由几何关系算得体积关系,代
入 p1V1=p2V2 可求得稳定时气柱长度。
解析:设封闭空气柱压强为 p1,水银柱质量为 m,底面积为 S1,静
止时对水银柱由平衡条件得
p1S1=mg+p0S1,故 p1=ρgh1+p0
闭气体向下的压力 p1S、下液面受到大气向上的压力 p0S,其中 S 是
液柱的横截面积,m 是液柱的质量(m=ρhS)。由平衡条件得
p0S=p1S+mg=p1S+ρhSg
则 p1=p0-ρgh。
方法二:以甲图中液柱的下液面为研究对象,因液柱静止不动,液
面上下两侧的压强应相等。该液面下侧面受到大气向上的压强 p0,
与筒壁的摩擦会影响针筒内压强的测量,影响实验的准确性,选项 C
错误。
答案:B
2.下列四个选项图中,p 表示压强,V 表示体积,T 为热力学温度,则各
气体所处的温度高低有关,温度越高,恒量 C 越大。
3.应用玻意耳定律解题的一般步骤:
(1)首先确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律适用的条件;
(2)然后确定始末状态及状态参量(p1、V1,p2、V2);
(3)最后根据玻意耳定律列方程求解(注意 p1 和 p 2、V1 和 V2 统
一单位);
(4)注意分析隐含的已知条件,必要时还应由力学或几何知识列
出辅助方程。
思考探究
1.应用 pV=C 解题时,p、V 的单位必须采用国际单位吗?
答案:不,只要等式两边单位相同即可。
2.如果已经画出一定质量气体等温变化的 p-V 图象,怎样来比
思路点拨:取水银柱为研究对象,由平衡条件求得空气柱初态的
压强;由牛顿第二定律求得末态的压强,由几何关系算得体积关系,代
入 p1V1=p2V2 可求得稳定时气柱长度。
解析:设封闭空气柱压强为 p1,水银柱质量为 m,底面积为 S1,静
止时对水银柱由平衡条件得
p1S1=mg+p0S1,故 p1=ρgh1+p0
闭气体向下的压力 p1S、下液面受到大气向上的压力 p0S,其中 S 是
液柱的横截面积,m 是液柱的质量(m=ρhS)。由平衡条件得
p0S=p1S+mg=p1S+ρhSg
则 p1=p0-ρgh。
方法二:以甲图中液柱的下液面为研究对象,因液柱静止不动,液
面上下两侧的压强应相等。该液面下侧面受到大气向上的压强 p0,
与筒壁的摩擦会影响针筒内压强的测量,影响实验的准确性,选项 C
错误。
答案:B
2.下列四个选项图中,p 表示压强,V 表示体积,T 为热力学温度,则各
气体所处的温度高低有关,温度越高,恒量 C 越大。
3.应用玻意耳定律解题的一般步骤:
(1)首先确定研究对象,并判断是否满足玻意耳定律适用的条件;
(2)然后确定始末状态及状态参量(p1、V1,p2、V2);
(3)最后根据玻意耳定律列方程求解(注意 p1 和 p 2、V1 和 V2 统
一单位);
(4)注意分析隐含的已知条件,必要时还应由力学或几何知识列
出辅助方程。
思考探究
1.应用 pV=C 解题时,p、V 的单位必须采用国际单位吗?
答案:不,只要等式两边单位相同即可。
2.如果已经画出一定质量气体等温变化的 p-V 图象,怎样来比