人教版高中物理选修气体的等温变化
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。
人教版高中物理选修3-3：气体的等温变化_课件4
(2)玻意耳定律的适用条件 ①温度不太低，压强不太大． ②被研究的气体质量不变，温度不变． 3．p－V图象
(1)p－V图象
一定质量的理想气体的p－V图象如上图所示，图线为双
曲线的一支，且温度t1＜t2.
(2)p－V1 图象
一定质量的理想气体的p－
1 V
图象如下图所示，图线为过
原点的倾斜直线，且温度t1＜t2.
假设h增大，根据p＝p0－ph可知p减小．而管向下过 程，气体体积明显减小，由玻意耳定律可知p应增大， 这与 假设矛盾，故h增大不可能．
综上可知，h必减小，p增大，V必减小． 方法二：极限法分析：假设把管压得较深，易知V减 小，p增大，由p＝p0－ph可知，h必减小．
答案 h减小 气体体积减小
三、对等温线的理解 【例3】 (多选题)如图所示，为一定质量的气体在不同 温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( )
(2)温度不变情况下的液柱移动问题的特点是：在保持温 度不变的情况下改变其他题设条件，从而引起封闭气体的液柱 的移动ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ或液面的升降，或气体体积的增减)．解决这类问题通 常假设液柱不移动或液面不升降，或气柱体积不变，然后从此 假设出发，运用玻意耳定律等有关知识进行推论，求得正确解 答．
3．对p－V图象的理解 等温分态公式 若将某气体(p、V、M)在保持质量、温度不变的情况下分 成若干部分(p1、V1、M1)、(p2、V2、M2)、…、(pn、Vn、 Mn)，则有pV＝p1V1＋p2V2＋…＋pnVn.这个结论可以通过玻意 耳定律推理得，该结论亦可称为等温分态公式．当然上述情况 若反过来，则结论依然成立．应用等温分态公式解答在温度不 变的情况下，气体的分与合，部分气体质量有变化，气体总质 量无变化又不直接涉及气体质量问题时，常常十分方便．
人教版高中物理选修(3-3)《气体的等温变化》ppt课件1
② 根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识 逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。
实验探索过程：
读数
数据 填入 表格 （学 生讨 论寻 找规
律）；
V增大，P 减小，PV 乘积好象 差不多；
不知道PV之 间是不是反 比关系？
在P－V坐标 系上描点， 看是否为双 曲线？
电脑计算 PV乘积， 结果近似 相等；
两小组认识实质相同， 研究过程涉及到了两种 不同的数据处理方法；
得出反 比关系；
2019/8/11
最新中小学教学课件
8
学生建议： 重新实验， 增加数据点；
究竟 是不 是双 曲线？
寻找P和1／V 关系；
教后随想：
《增强“服务意识”进行新教材教学》
“以服务于学生，服务于学生的 学”这样的意识进行教学设计，并 开展新教材的课堂教学。
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
案材分析与处理： 认知目标；
教学目标： 情感目标； 人际交往目标；
教学重，难点：
教学方法：实验法，问题情景式；
辅教用具：自制小实验及多媒体课件，气体定律演示器， 福廷式气压计；
二.教学过程：
发现并提出 问题
多次反复
提出
气体的等温变化—人教版高中物理选修课件
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．
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。
(人教版)高中物理选修3-3课件：8.1气体的等温变化 (两篇)
在 A、B 两个注射器中分别封闭 1×105 Pa、300 mL 和 1×105 Pa、400 mL 的空气，在相同的环境温度下，分别将 它们的体积缓慢地压缩一半，其压强分别为多少？
思路点拨： 解答本题可按以下思路进行： 缓慢 时间足 总保持 利用玻意耳 含义 → 够长 → 室温 → 定律求解
解析： 对 A 系统 pA＝1×105 Pa，VA＝300 mL； VA′＝150 mL，根据玻意耳定律有 pAVA＝pA′VA′ 得 pA′＝VpAAV′A＝1×11055×0 300 Pa＝2×105 Pa 对 B 系统，pB＝1×105 Pa，VB＝400 mL；VB′＝200 mL， 根据玻意耳定律有 pBVB＝pB′VB′ 得 pB′＝VpBBV′B＝1×12005×0 400 Pa＝2×105 Pa. 答案： 2×105 Pa 2×105 Pa
2．力平衡法：选与封闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为 研究对象进行受力分析，由 F 合＝0 列式求气体压强．
3．连通器原理：在连通器中，同一种液体(中间液体不间断) 的同一水平液面上的压强相等，如图中同一液面 C、D 处压强 相等，pA＝p0＋ph.
如图所示，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 10 cm，水银柱 b 两个液面间的高度差为 5 cm，大 气压强为 75 cmHg，求空气柱 A、B 的压强．
解析： (1)pA＝p0－ph＝76 cmHg－10 cmHg＝66 cmHg (2)pA＝ρ0－ph＝76 cmHg－10×sin 30°cmHg＝71 cmHg (3)pB＝p0＋ph2＝76 cmHg＋10 cmHg＝86 cmHg pA＝pB－ph1＝86 cmHg－5 cmHg＝81 cmHg (4)pA＝p0＋ρ 水 gh ＝1.01×105 Pa＋1×103×10×(1.2－0.8) Pa ＝1.05×105 Pa 答案： (1)66 cmHg (2)71 cmHg (3)81 cmHg (4)1.05×105 Pa
人教版高中物理选修三 2.2 气体的等温变化 教学课件
三、气体等温变化的p-V图像
2一、定需质要量测的量气的体物由理状量态有A和哪变些到体？状态积B的之过程间如有图所什示，么关系？
探究：气体的等温变化
1、研究对象是什么？ 注射器内一定质量的气体.
2、需要测量的物理量有哪些？ 气体的压强和体积
150
100
1
1.3
2
2.7
4
P1V1 P2V2
三、气体等温变化的p-V图像
p
等温线
·A
·B
0
双又表示 什么？
V
物理意义：等温线上的某点表示气体的一个确定状态， 同一条等温线上的各点温度相同，即p与V乘积相同。
思考与讨论
用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体
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。
练一练
VA/mL pA/×105Pa
VB/mL pB/×105Pa
300
250
200
150
100
1
1.2
1.5
2
3
400
300
200
将空气压缩至车胎内，使得气体体积减小，从而 压强增大，容易撑破车胎。
一、气体的状态参量
1、压强（力学性质） 2、体积（几何性质） 3、温度（热学性质）
压强p
单位：Pa（帕斯卡）
控 制
体积V
变
单位：有L、mL等
量
法
热力学温度T：开尔文 T=t＋273 K
探究：气体的等温变化
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
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
高中物理选修3-3第八章《气体的等温变化
20406080100120140160180-0.0500.050.10.150.2系列1线性 (系列1)思考：从图象可以看出是一条直线，如果是正比，应该通过原点。
它们之间不是正比关系，还是可能存在实验误差？提示:理论分析，当V 非常大时1/V 等于零。
气体为近似真空，压强应当为零，所以直线不过原点应当是实验误差。
思考：误差的来源是什么？那么如何能减小误差呢？（3）实验结论：实验数据表明：一定质量的气体的某种气体，在温度不变的情况下，压强P 与体积V 成反比。
二、玻意耳定律（1）定律内容表述之一 一定质量的气体的某种气体，在温度不变的情况下，压强P 与体积V 成反比。
数学表达式，设初态体积为V1，压强为p1；末态体积为V2，压强为p2。
有： p1 V1 = p2 V2 （2）定律内容表述之二 一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积的乘积是不变的。
数学表达式，pV=恒量例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。
解：初态 p1=1×105Pa V1=20L T1=T 末态 p2=？Pa V2=16L T2=T 由玻意耳定律 p1V1=p2V2 得：Pa Pa V V P P 5521121025.11620101⨯=⨯⨯== 三、气体等温变化的P-V 图像 思考:我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，为了检验这两个物理量之间是否存在线性关系，可以建立P-1/V 的坐标系。
然而，为了直观地描述压强P 跟体积V 的关系，通常还是用P-V 坐标系。
v p o T 1 T 2图8—3等温变化图象 1、特点:(1)等温线是双曲线的一支。
(2)温度越高,其等温线离原点越远.思考: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？ 2、图象意义 (1)物理意义:反映压强随体积的变化关系 (2)点意义:每一组数据---反映某一状态 例2、如图8—3所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是：（ ） A 、 从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B 、 一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C 、 有图可知T 1＞T 2 D 、 有图可知T 1＜T 2 例3、汽车轮胎的容积是2.5×10－2m 3，轮胎原有1atm 的空气。
人教版高中物理选修3-3教学案：第八章 第1节 气体的等温变化-含解析
第1节气体的等温变化1.一定质量的气体，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。
2．玻意耳定律：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，即pV ＝C 。
3．等温线：在p -V 图像中，用来表示温度不变时，压强和体积关系的图像，它们是一些双曲线。
在p -1V 图像中，等温线是倾斜直线。
一、探究气体等温变化的规律 1．状态参量研究气体性质时，常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。
2．实验探究二、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，压强与体积成反比。
2．公式pV＝C或p1V1＝p2V2。
3．条件气体的质量一定，温度不变。
4．气体等温变化的p -V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示，图线的形状为双曲线，它描述的是温度不变时的p -V关系，称为等温线。
一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的。
图8-1-11．自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。
(×)(2)一定质量的气体压强跟体积成正比。
(×)(3)一定质量的气体在温度不变时，压强跟体积成反比。
(√)(4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。
(√)(5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。
(×)(6)在公式pV＝C中，C是一个与气体无关的参量。
(×)2．合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时，在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行？提示：该实验的条件是气体的质量一定，温度不变，体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化，为保证温度不变，应给封闭气体以足够的时间进行热交换，以保证气体的温度不变。
(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大，那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢？提示：①在气体的温度不太低、压强不太大时，气体分子之间的距离很大，气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力，并且气体分子本身的大小也可以忽略不计，这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合，玻意耳定律成立。
1气体的等温变化-人教版选修3-3教案
1 气体的等温变化-人教版选修3-3教案一、知识点概述气体的等温变化是指在恒定温度下，气体压强与体积之间的变化关系。
根据热力学定律推导出等温过程的压强体积定律为：P1V1=P2V2。
在教学过程中，需要引导学生理解气体的微观模型，即分子动理论。
通过气体分子的撞击来达到等温压强与体积之间的平衡。
二、教学目标1.了解等温变化的概念和压强体积定律2.引导学生掌握分子动理论，理解气体等温变化的微观机制3.通过实验方法，进一步加深学生对气体等温变化的理解三、教学重点1.分子动理论的理解2.气体等温变化的实验演示四、教学难点1.气体微观模型的理解2.气体等温变化与分子动理论的结合五、教学内容及方法1.气体等温变化的压强体积定律讲解在讲解等温变化的压强体积定律时，教师可通过绘制过程示意图，引导学生推导出公式。
强调等温过程中温度不变，分子速率、平均自由程、撞击频率等都保持不变，说明温度是影响气体分子运动的主要参数。
引导学生从微观的角度去理解气体的宏观现象。
2.气体等温变化的分子动理论实验演示教师可通过实验装置演示该实验，将缸内温度等保持不变，但缸内的活塞位置可自由移动。
通过实验观察活塞移动距离与缸内压强的变化。
引导学生通过实验现象去理解气体压强与体积变化的微观原理。
六、教学反思气体等温变化是气体状态变化中的一种，是化学物质状态变化的重要基础。
教学中，通过分子动理论的介绍和气体等温变化的实验演示，引导学生充分理解气体等温变化的原理和微观模型，加深了同学们的理论认识，同时培养了学生的实验观察能力。
在实验演示中要保证安全，操作细节要讲清楚，帮助同学们理解实验过程和结论。
同时针对不同同学的理解程度，进行温故知新和梳理复习，加深知识印象。
人教版高中物理课件-气体的等温变化
8.1 氣體的等溫變化
研究氣體等溫變化的規律
明確研究對象：被封閉的氣體 注意事項： 防漏氣、保溫
1
對甲圖，管內空氣壓強
m
p1 p0 gh1
F
體積 V1 l1s
m
對乙圖，管內空氣壓強
p2 p0 gh2
體積 V2 l2s
玻意耳定律
一定品質的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓
V
示的溫度t1、t2哪個大？
例題
某個容器的容積是10L，所裝氣體的壓強是 2×106 Pa如果溫度保持不變，把容器的開關打開以後， 容器裏剩下的氣體是原來的百分之幾？設大氣 壓是 1×105Pa.
分析：可認為氣體膨脹過程等溫變化，
設容器原裝氣體為研究對象。
初態 p1 2106 Pa
V1 10L
強跟體積成反比， p 1 v
公式表示 pV 常量 或者 p1v1 p2v2
玻意耳定律的適用條件： 壓強不太大（和大氣壓比較）、溫度不太低（和室溫 比較）的任何氣體。
氣體等溫變化的圖象
氣體作等溫變化時，p-V 圖象形狀為雙曲線，它描 述的是等溫變化，所以也 稱為等溫線
p-V图象p 1 图象在坐標軸中的兩條等溫線表
末態 p2 1.0105 Pa
V1 10 L
T1 T
V2 ? L
根據波意耳定律
p1V1
p2V2
解得V2
p1V1 p2
20105 10 1.0 105
L
200L
剩下的氣體為原來的 10L 1
人教版高中物理选修3-3气体的等温变化知识点突破(解析版)
8.1 气体的等温变化学习目标1．了解玻意耳定律的内容、表达式及适用条件。
2．了解p－V图象的物理意义。
重点：1．掌握玻意耳定律的内容和公式。
2．理解气体等温变化的p－V图象的物理意义。
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、等温变化1．气体的状态和状态参量：用以描述气体宏观性质的物理量，叫状态参量。
对于一定质量的某种气体来说，描述其宏观性质的物理量有温度、体积、压强三个。
（1）体积：指气体分子所能达到的空间，即气体所能充满的容器的容积。
（2）温度：从宏观角度看表示物体的冷热程度。
从微观角度看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志。
（3）压强：垂直作用于容器壁单位面积上的压力。
单位：帕Pa。
2．气体的状态由状态参量决定，对一定质量的气体来说，当三个状态参量都不变时，我们就说气体的状态一定，否则气体的状态就发生了变化。
对于一定质量的气体，压强、温度、体积三个状态参量中只有一个量变而其他量不变是不可能的，起码其中的两个量变或三个量都发生变化。
3．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。
【题1】下列过程可能发生的是A．气体的温度变化，但压强、体积保持不变B．气体的温度、压强保持不变，而体积发生变化C．气体的温度保持不变，而压强、体积发生变化D．气体的温度、压强、体积都发生变化【答案】CD【解析】p、V、T三个量中，可以两个量发生变化，一个量恒定；也可以三个量同时发生变化；一个量变化的情况是不存在的，故C、D选项正确。
【题2】（多选）一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有A．分子的平均速率B．单位体积内的分子数C．气体的压强D．分子总数【答案】BC【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。
知识点二、实验：探究等温变化的规律1．实验器材：如图所示，有铁架台，带压力表的注射器、铁夹等。
高二下学期物理人教版选择性必修第三册2.2气体的等温变化课件.pptx
解：以打完20次气后足球内的气体为研究对象，假设气体的温度 和球的体积均不发生变化，设大气压强为p0，则
初态： p1=p0 V1=2.5+0.125×20=5L 末态： p2=？ 体积为打气后V2=2.5L
据玻意耳定律有：p1V1=p2V2 代入数据解得：p2=2p0
课堂练习
例5：水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水 银柱上方不再是真空。当实际大气压相当于768mm高的水银柱产 生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm，此时管中的水 银面到管顶的距离为80mm。当这个气压计的读数为740mm水银柱 时，实际的大气压相当于多高水银柱产生的压强?设温度保持不变。
解析：一管中封闭气体为研究对象，设玻璃管的横截面积为S，前
后为等温变化。
初态： P1=（768-750）mmHg=18mmHg
V1=80S
末态： P2=（P-740）mmHg V2=80S+（750-740）S=90S
等温变化，根据p1V1=p2V2
代入得：18×80S=（P-740）×90S
解得：P=756mmHg
解题步骤 1.确定研究对象：被封闭的气体
2.用一定的数字或表达式写出它们的初状态（P1、V1、T1）和末 状态（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
)；
4.将2中各条件代入气体公式中，求解未知量。
Hale Waihona Puke 课堂小结1.等温变化:一定量的气体在温度不变的状态下，发生的变化。
玻意耳定律 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 pV=C 或p1V1=p2V2
应用于判断题
人教版高中物理选修三2.2 气体的等温变化 课件
2．如图所示，是一定质量的某种气体状态变化的 − 图象，
气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变
C
化情况是（
）
A．一直保持不变
B．一直增大
C．先减小后增大
D．先增大后减小
谢 谢
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。
11 = 22
答案：1.25×105Pa
新知讲解
用气体定律解题的步骤
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
（1，1，1，2，2，2）；
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
新知讲解
三、数据分析
次数
1
2
3
4
5
压强
（× ）
3.0Biblioteka 2.52.01.5
1.0
体积（）
1.3
1.6
2.0
2.7
4.0
该图象是否可以说明与
成反比？
如何确定与的关系呢？
新知讲解
三、数据分析
次数
1
2
3
4
5
压强
（× ）
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
体积（）
1.3
1.6
2.0
就是玻意耳定律公式）；
4.将各初始条件代入气体公式中，求解未知量；
5.对结果的物理意义进行讨
论。
新知讲解
气体等温变化的 −
图象
一定质量气体等温变化的 − 图象是双曲线，它描述的是温
度不变时的 − 关系，称为等温线。
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压强 压强 p 单位：Pa（帕斯卡）
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通过实验探究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 玻意耳定律的适用条件
教学难点
探究气体压强与气体体积关系的实验 处理数据寻找p-V的规律 玻意耳定律的得出过程 理解p-V图象的物理意义
前情回顾
温度 热力学温度T ： 开尔文 T = t ＋ 273 K
气体的状态参量
体积 体积 V 单位：有L、mL等
研究气体等温变化的规律实验的反思
若实验数据呈现气体体积减小，压强增大的特点，能否断定压 强与体积成反比？
等温实验的注意事项及误差分析
①改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后 再读出气体压强，以防止气体体积变化太快， 气体的温度发生变化；
②实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒， 以防止圆筒从手上吸收热量，引起内部气体温 度变化；
结合生活经验，对于一定质量的气体，能否出现只有一个状态参 量发生变化而其他的状态参量不发生变化的情况？请举例说明
对于一定质量的气体，压强、温度、体积三个状态参量中只有一 个参量变而其他参量不变是不可能的，起码其中的两个参量变或 三个参量都发生变化
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气体的等温变化
教学目标
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 会通过实验的手段研究问题，探究物理规律，学习用电子表格 与图像对实验数据进行处理与分析，体验科学探究过程 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
在实验探究过程中，培养学生相互协作的精神
教学重点
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封闭、 缓慢移 动活塞
橡胶塞和柱塞一起把ห้องสมุดไป่ตู้ 段空气柱封闭在玻璃管 中
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研究气体等温变化的规律——定量关系
如何测 V ? 测量空气柱的长度 如何测量p？如何改变 p? 根据高度差测量p， 通过缓慢移动活塞来改变压强p 怎样处理上述数据才能验证压强与 体积是否成反比？ 计算法或者图像法
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研究气体等温变化的规律——定量关系
数据处理
研究气体等温变化的规律——定量关系
探究结论： 在温度不变时，压强p和体积V成反比
研究气体等温变化的规律实验的反思
若已知描述物理量y与x的关系图象是一条曲线，能否判定y与 x成反比？
不能，只有当y与1/x的关系图象是一条过原点的倾斜直线时， 才能说明y与x成反比
猜想：温度不变时，气体的压强和体积之间有什么关系？
结论：V减小，p增大
将针筒的细口堵上，用力向里压 柱塞，越往里压会有什么感觉？
猜想： p、V反比
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研究气体等温变化的规律——定量关系
设计一个实验研究一定质量的气体在等温变化过程中压强与体积 的定量关系
如何确定气体的状态参量数值呢？ 温度（ T ）——温度计 体积（ V ）——容器的容积 压强（ p ）——气压计
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研究气体等温变化的规律——定量关系
数据处理
次数 压强
1 23 4 5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
体积(L)
1.3 1.6 2.0 2.7 4.0
p-V图像是双曲线的一支
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实验：研究气体的等温变化
知道气体的状态参量 知道气体的等温变化 了解研究气体的等温变化的实验装置与原理
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状态参量之间的关系
研究气体等温变化的规律——定量关系
实验中的研究对象是什么？ 一定质量的气体 m不变 T不变
如何控制气体的质量m、温度T保持不变？
这段空气柱就是研究对象 实验过程中它的质量不会变化；实验过程中如 果空气柱体积的变化不太快，它的温度大致等 于环境温度，不会有明显变化 另外，实验过程中不能用手触摸玻璃管；稳定 后再读数
等温实验的注意事项及误差分析
③实验中应保持气体的质量不变，故实验前应在 柱塞上涂好润滑油，以免漏气；
④在这个实验中，由于气体体积与长度成正比， 因此研究气体的体积与压强的关系时，不用测量 空气柱的横截面积；
⑤本实验测量体积时误差主要出现在长度的测量 上，由于柱塞不能与刻度尺非常靠近，故读数时 注意视线一定要与柱塞地面相平。
玻意耳定律
知道玻意耳定律的内容 会运用玻意耳定律解决问题
玻意耳定律
一定质量的气体，它的状态参量：温度T、体积V、压强P之间有什 么关系呢？
控制变量法进行研究
等温变化：一定质量的气体，在温度不变时发生的状态变化过程
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研究气体等温变化的规律——定性关系