1.气体的等温变化

压强 (×105Pa)
体 积 ( L ) 1 . 2 0 1.60 2 . 0 0 2 . 4 0 2 . 6 0
(4)作图
(a)坐标轴选择 (b)描点 p A · 0
p
A ·
1/V
0
V
仔细观察表格的数据，并将坐标上的各点用光滑的曲 线连接，发现了什么？ （a：V↓→p↑，V↑→p↓；b：是一条光滑的曲线．）
解：根据题意，由图知 p1=p0+2cmHg＝78cmHg，V1=(8+2)S=10S， p2=p0-2cmHg=74cmHg，
V2=[(8+x)-2]〃S=(6+x)S．
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 (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)； 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．
[练习1]一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,
内封一定质量的气体,管内水银面低于管外,在温度不变 时,将玻璃管稍向下插入一些,下列说法正确的是,如图 所示. AD A.玻璃管内气体体积减小; 积增大; C.管内外水银面高度差减小; 度差增大. B.玻璃管内气体体 D.管内外水银面高
[练习2] 如图所示，注有水银的U型管，A管上端封闭， A、B两管用橡皮管相通．开始时两管液面相平，现将 B管缓慢降低，在这一过程中，A管内气体体积____， B管比A管液面____．
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。
p2=p0+18＝90 cm Hg
例3 密闭圆筒内有一质量为100g的活塞，活塞与圆 筒顶端之间有一根劲度系数k=20N/m的轻弹簧；圆筒 放在水平地面上，活塞将圆筒分成两部分，A室为真 空，B室充有空气，平衡时，l0=0.10m，弹簧刚好没 有形变如图5所示．现将圆筒倒置，问这时B室的高度 是多少？
3.条件:一定质量气体且温度不变 4、适用范围：温度不太低，压强不太大
例1 . 将一端封闭的均匀直玻璃管开口向下，竖直插入 水银中，当管顶距槽中水银面8cm时，管内水银面比 管外水银面低2cm．要使管内水银面比管外水银面高 2cm，应将玻璃管竖直向上提起多少厘米？已知大气 压强p0支持76cmHg，设温度不变． 分析：均匀直玻璃管、U形玻璃管、汽缸活塞中封闭 气体的等温过程是三种基本物理模型，所以在复习中 必须到位．在确定初始条件时，无论是压强还是体积 的计算，都离不开几何关系的分析，那么，画好始末 状态的图形，对解题便会有很大作 用．本题主要目的就是怎样去画始 末状态的图形以找到几何关系，来 确定状态参量．
等温变化图象的特点: (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. 思考与讨论 恒量随温度升高而增大(与气体的质量 种类温度有关)。 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
2 1 0
结论:t3>t2>t1
分析：汽缸类问题，求压强是关键： 应根据共点力平衡条件或牛顿第二 定律计算压强． 解：圆筒正立时：
圆筒倒立时，受力分析如图所示，有p2S+mg=kx，
x=l-l0，则
温度不变，根据玻意耳定律：p1V1=p2V2．
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。 解 设容器原装气体为研究对象。 初态 p1=20×105Pa V1=10L 末态 p2=1.0×105Pa V2=？L 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得 T1=T T2=T
⑤欲使A管中气体体积减小，压强增大，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，压强减小，B管应怎样操 作？写出A管中气体压强的表达式 （p=p0-ρgh） ⑦实验过程中的恒温是什么温度？为保证A管中气体 的温度恒定，在操作B管时应注意什么？（缓慢） (3)实验数据 次 数 1 2 3 4 5 1 . 6 8 1.26 1 . 0 1 0 . 8 4 0 . 7 8
强调思路，由V的变化→压强变 化→借助p的计算判断液面的高 低．
பைடு நூலகம்2 均匀U形玻璃管竖直放置，用水银将一些空气封 在A管内，当A、B两管水银面相平时，大气压强支持 72cmHg．A管内空气柱长度为10cm，现往B管中注 入水银，当两管水银面高度差为18 cm时，A管中空 气柱长度是多少？注入水银柱长度是多少？ 分析：如图所示，由于水银是不可压缩的，所以A管 水银面上升高度x时，B管原水银面下降同样高度 x．那么，当A、B两管水银面高 度差为18cm时，在B管中需注入 的水银柱长度应为(18+2x)cm． 解： p1=p0=72cm Hg， V1=10S， V2＝lS
3
V
(5)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 (3)结论: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, 它的压强就减小为原来的几分之一.
三 、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=常数 或p1V1=p2V2
一.引入:思考题
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 （1）介绍实验装置 (2)观察实验装置，并回答： ①研究哪部分气体？ ②怎样保证M不变? （L· S） ③A管中气体体积怎样表示？ ④阀门a打开时，A管中气 体压强多大？阀门a闭合时 A管中气体压强多大？ （p0）