关于气体的等温变化 (2)课件
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气体的等温变化课件
在化学反应动力学研究中，气体的等温变化原理被用于研 究化学反应速率与温度的关系，为化学反应机理和动力学 模型的研究提供重要依原理是研究热力学性质 和状态方程的重要基础，如范德华方程、维里方程等。
在日常生活中的应用
压力锅
温度调节
压力锅是利用气体的等温变化原理来 提高烹饪效率的厨房用具。通过加压 烹饪，可以缩短烹饪时间并保持食物 的营养和口感。
验结果的影响。
数据记录
准确记录实验数据，避 免遗漏或误差。
实验后处理
实验结束后，应关闭气 瓶阀门，清理实验装置
，确保实验室整洁。
04
等温变化的实验结果分析
实验数据记录与整理
数据记录
在实验过程中，需要详细记录气体的 温度、压力和体积等数据，确保数据 的准确性和完整性。
数据整理
将实验数据整理成表格或图表形式， 便于分析和比较不同条件下的实验结 果。
在日常生活中，温度调节设备如空调 、暖气等都利用了气体的等温变化原 理。通过调节温度和压力，实现室内 温度的调节和控制。
气球和飞艇
气球和飞艇利用气体的等温变化原理 来调节浮力和姿态。通过充气和放气 ，气球和飞艇可以实现升空、悬浮和 下降等动作。
感谢您的观看
THANKS
如化工、制药、食品加工 等领域，利用等温变化原 理进行气体分离、液化、 压缩等操作。
科学实验研究
在实验室中模拟等温变化 过程，研究气体性质和反 应机理。
02
理想气体定律
理想气体定律的表述
理想气体定律的表述
在等温、等压条件下，气体的体积与气体的物质的量成正比。
公式表示
V1/n1=V2/n2 或 p1V1=p2V2
理想气体定律的适用范围
适用范围
在日常生活中的应用
压力锅
温度调节
压力锅是利用气体的等温变化原理来 提高烹饪效率的厨房用具。通过加压 烹饪，可以缩短烹饪时间并保持食物 的营养和口感。
验结果的影响。
数据记录
准确记录实验数据，避 免遗漏或误差。
实验后处理
实验结束后，应关闭气 瓶阀门，清理实验装置
，确保实验室整洁。
04
等温变化的实验结果分析
实验数据记录与整理
数据记录
在实验过程中，需要详细记录气体的 温度、压力和体积等数据，确保数据 的准确性和完整性。
数据整理
将实验数据整理成表格或图表形式， 便于分析和比较不同条件下的实验结 果。
在日常生活中，温度调节设备如空调 、暖气等都利用了气体的等温变化原 理。通过调节温度和压力，实现室内 温度的调节和控制。
气球和飞艇
气球和飞艇利用气体的等温变化原理 来调节浮力和姿态。通过充气和放气 ，气球和飞艇可以实现升空、悬浮和 下降等动作。
感谢您的观看
THANKS
如化工、制药、食品加工 等领域，利用等温变化原 理进行气体分离、液化、 压缩等操作。
科学实验研究
在实验室中模拟等温变化 过程，研究气体性质和反 应机理。
02
理想气体定律
理想气体定律的表述
理想气体定律的表述
在等温、等压条件下，气体的体积与气体的物质的量成正比。
公式表示
V1/n1=V2/n2 或 p1V1=p2V2
理想气体定律的适用范围
适用范围
气体的等温变化实验误差分析实际应用课件
塞减小气体体积测得数据，并画出如图的p-1/V 图像，则可能原因是实验过程中（ A ）
A．气体温度升高
B．气体漏出注射器
C．气体温度降低
D．气体漏进注射器
示例2（2022·上海·二模）如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其p-1/V图象 为倾斜直线，气体温度变化是（ B ）
A．逐渐升高 B．逐渐降低 C．可能不变 D．可能先升高后降低
当环境温度降低时，以上图像该如何变化？
p
标准
不是曲线切线斜率
利用
p nRT 1 V
，温度越高/低，与原点连线的斜率越大/小
➢ 当握住筒身，往内部推活塞，体积的倒数变大，图像如图红线，注意方向
O
1 ➢ 当握住筒身，往外部拉活塞，体积变倒数变小，图像如图紫线，注意方向
V
一、实验误差分析
在某次实验中，装置的气密性不好，对 p − V 或者 p − 1/V 图像有什么影响
h
初始压强p1 = p0
末态压强p2 = p0+ ρg× ( 10m − h )
根据玻意耳定律 p1V1 p2V2
解得 h 1m
二、实际应用
某小组同学应用玻意耳定律设计了一个测量大气压强的实验方案：一端封闭、粗细均
匀的玻璃管开口向上竖直放置，内有一段汞柱封闭了一定质量的空气，如图所示。多次
改变管内汞柱长度，测量多组汞柱的长度 h 和空气柱的长度 l ；然后在h 1 坐标系中描点
2m h
气体定律的实际应用的一般解题步骤： 1. 找出相应的初态和末态 2. 根据几何关系计算初态和末态的体积（长度） 3. 根据连通器原理或者受力分析计算初态和末态的压强 4. 列出相应的气体定律 5. 求解未知参数
气体的等温变化ppt课件
小结：
1、玻意耳定律
2、p-V图像（等温线）
解后反思：如果同学们熟悉了利用液体气压计确定气体 压强的方法，知道：封闭在气压计中的气体压强等于大 气压强与两管中水银柱高度差产生的压强之和或差的结 果，在选取研究对象后，直接根据题意所画的几何示意 图确定出初、末状态的压强和体积，直接代用玻意尔定 律可求解。
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）
76cmHg
51cmHg
63.5cmHg
51cmHg
101cmHg
二、平衡态下活塞、气缸密闭气体压强的计算
由活塞受力平衡得：p2S p0S mg
末态： p2
p0
mg S
1.2 105 Pa,
V2
L2 S
由玻意耳定律 p1V1 p2V2 得
p1L1 p2 L2
L2
p1L1 p2
10cm
举一反三
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：汽缸开口向下时，气体的长度。
求用固体（如活塞等）封闭在静止容 器内的气体压强，应对固体（如活 塞等）进行受力分析。然后根据平 衡条件求解。
练习：
⑦ m
S
⑧
S′
m S
气体对面的压力与面垂直: F=PS
《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。
人教版高中物理选择性必修第三册第2章2气体的等温变化课件
D．170
【答案】C
【解析】由玻意耳定律有VV21＝pp12＝pp00＋＋pphh12＝pp00＋＋2pp00＝32pp00＝32.
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图像为一双曲条线_________，如图甲 所示．
甲
乙
2．p－V1 图像 一定质量的气体的 p－V1图像为过原点的___倾__斜__直___线____，如图乙所 示.
C．一定质量的气体，温度越高，气体压强与体 积的乘积越小
D．由图可知T1＞T2
• 【答案】AB
• 【解析】由等温线的物理意义可知，A、B正确；对于一 定质量的气体，温度越高，气体压强与体积乘积越大，等温 线的位置越高，C、D错误．
课堂 ·重难探究
探究气体等温变化的规律
一定质量的理想气体，在温度保持不变的情况下，压强 p 与 V 成反 比，或压强 p 与体积 V 的乘积保持不变，即：pV＝常量．
• (5)有时要检验结果是否符合实际，对不符合实际的结果 要删去．
玻意耳定律的理解及应用
• 例2 若已知大气压强为p0，图中各装置均处于静止状态， 液体密度均为ρ，重力加速度为g，求各被封闭气体的压强．
甲
乙
丙
丁
戊
• 解：题图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由平衡条件 知
• p甲S＋ρghS＝p0S， • 解得p甲＝p0－ρgh. • 题图乙中，由连通器原理及平衡条件知
玻意耳定律
• 1．内容
• 一定质量的某种气体，在温度保持不变的情况下，压强p 与反比体积V成________． • 2．公式
• _p_V_＝__C______(常量p)或1V1_＝__p_2V_2_________． • 3．适用条件
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)
0.2
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？
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
一定质量的气体，温度越高，气体 直线的斜率为 p 与 V 的乘
压强与体积的乘积越大，所以等温 积，斜率越大，pV 乘积越
线离原点越远，图中 t1<t2
大，温度越高，图中 t1<t2
[精典示例]
[例3] 如图9所示是一定质量的某种气体状态变化的p－V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
图5
解析 设管的截面积为S，选a的下端面为参考液面，它受向下的压力为(pA＋ph1)S， 受向上的大气压力为p0S，由于系统处于静止状态，则(pA＋ph1)S＝p0S， 所以pA＝p0－ph1＝(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＋ph2)S＝pAS，所以pB＝pA－ph2＝(65－5)cmHg＝60 cmHg。 答案 65 cmHg 60 cmHg
化情况是( )
A.一直保持不变
B.一直增大
图9
C.先减小后增大
D.先增大后减小
解析 由题图可知，pAVA＝pBVB，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上， 在直线AB上取一点，P、V值的乘积大于A点的p、V乘积，所以从状态A到状态B温
度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小。
答案 D
气体等温变化的 p－V 图象或 p－ V1图象
[要点归纳]
p－V 图象与 p－ V1图象的比较 两种图象
内容
p－V 图象
p－ V1图象
图象特点
物理意义 温度高低
一定质量的气体，在温度不变的情 一定质量的气体，温度不
况下，p 与 V 成反比，等温线是双 变，p 与V1成正比，等温线
第二章 2.气体的等温变化新教材人教版高中物理选择性必修第三册课件2
(3)改变气体体积后不要立即读数,待稳定后再读数。
和
。
(1)实验研究对象:注射器内的一定质量的气体。
(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。
解析设压力为F,压缩后气体压强为p,
解析设吸入的气体体积为V1,气体发生等温变化,由玻意耳定律得p0(V0+V1)=pV,解得
,故D正确,A、B、C错误。
3.实验原理(如图所示)
(1)实验研究对象:注射器内的一定质量的气体。
(2)实验方法:控制气体温度和质量不变,研究气体压强与体积的关系。
(3)待测量
气体压强:可以通过压强传感器读出。
气体体积:通过注射器刻度读出。
缓慢改变气体体积,测出对应的气体压强,从而探究一
定质量的气体压强和体积的关系。
探究一
探究二
气。当气球稍吹大时,瓶内空气的体积缩小,根据气体压强、体积
的关系,空气的压强增大,阻碍了气球的膨胀,因而再要吹大气球是
很困难的。
探究一
探究二
随堂检测
知识归纳
1.实验目的
研究一定质量的气体在温度保持不变时,它的压强与体积的关系。
2.实验器材
DIS设备、压强传感器、注射器(针筒)。
探究一
探究二
随堂检测
成反比。
(2)公式:pV=C或p1V1=p2V2。
(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。
必备知识
自我检测
4.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图像为双曲线的一支,如图甲所
示。
1
1
(2) p- 图像:一定质量气体的 p- 图像为过原点的倾斜直线,如
和
。
(1)实验研究对象:注射器内的一定质量的气体。
(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。
解析设压力为F,压缩后气体压强为p,
解析设吸入的气体体积为V1,气体发生等温变化,由玻意耳定律得p0(V0+V1)=pV,解得
,故D正确,A、B、C错误。
3.实验原理(如图所示)
(1)实验研究对象:注射器内的一定质量的气体。
(2)实验方法:控制气体温度和质量不变,研究气体压强与体积的关系。
(3)待测量
气体压强:可以通过压强传感器读出。
气体体积:通过注射器刻度读出。
缓慢改变气体体积,测出对应的气体压强,从而探究一
定质量的气体压强和体积的关系。
探究一
探究二
气。当气球稍吹大时,瓶内空气的体积缩小,根据气体压强、体积
的关系,空气的压强增大,阻碍了气球的膨胀,因而再要吹大气球是
很困难的。
探究一
探究二
随堂检测
知识归纳
1.实验目的
研究一定质量的气体在温度保持不变时,它的压强与体积的关系。
2.实验器材
DIS设备、压强传感器、注射器(针筒)。
探究一
探究二
随堂检测
成反比。
(2)公式:pV=C或p1V1=p2V2。
(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。
必备知识
自我检测
4.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图像为双曲线的一支,如图甲所
示。
1
1
(2) p- 图像:一定质量气体的 p- 图像为过原点的倾斜直线,如
高二物理课件 气体的等温变化2
返回
典例探究
例1．将一端封闭的玻璃管插入水银槽内，内封一定质量的 气体。若将管略压下一些，下述说法正确的是 ( )
A．玻璃管内气体体积扩大
B．玻璃管内气体体积缩小
C．管内外水银面高度差减小
D．管内外水银面高度差增大
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
典例探究
例3. 如图2所示，A、B 是一定质量的理想
气体在两条等温线上的两个状态点，这两 点与坐标原点O 和对应坐标轴上的VA、 VB坐标所围成的三角形面积分别为SA 、 SB，对应温度分别为TA和TB,则 （ ）
强有什么变化？你怎么体会到的？当体积增大时，压强有什 么变化？你怎么体会到的？ 强调：实验过程中，手不要握住注射器的外管 引导学生小结：一定质量的某种气体，温度不变，当体积缩小时， 压强增大，气体体积增大时压强减小 猜想：可能压强和体积成反比
返回
用玻意耳定律演示器来演示
打开课本看实验 注意：① 、怎样保证气体的质量是一定的？ （密封好）
上升
图3
典例探究
例5.竖直倒立的U形玻璃管
一端封闭，另一端开口向下，
如图4所示，用水银柱封闭
一定质量的理想气体，在保
持温度不变的情况下，假设
在管子的D处钻一小孔，则
管内被封闭的气体压强p和
气体体积V变化的情况为： （）
图4
A、p、V都不变 B、V减小，p增大
C、V增大，p减小 D、无法确定 返回
返回
通过实验，我们发现压强和体积确实成反比关系
典例探究
例1．将一端封闭的玻璃管插入水银槽内，内封一定质量的 气体。若将管略压下一些，下述说法正确的是 ( )
A．玻璃管内气体体积扩大
B．玻璃管内气体体积缩小
C．管内外水银面高度差减小
D．管内外水银面高度差增大
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
典例探究
例3. 如图2所示，A、B 是一定质量的理想
气体在两条等温线上的两个状态点，这两 点与坐标原点O 和对应坐标轴上的VA、 VB坐标所围成的三角形面积分别为SA 、 SB，对应温度分别为TA和TB,则 （ ）
强有什么变化？你怎么体会到的？当体积增大时，压强有什 么变化？你怎么体会到的？ 强调：实验过程中，手不要握住注射器的外管 引导学生小结：一定质量的某种气体，温度不变，当体积缩小时， 压强增大，气体体积增大时压强减小 猜想：可能压强和体积成反比
返回
用玻意耳定律演示器来演示
打开课本看实验 注意：① 、怎样保证气体的质量是一定的？ （密封好）
上升
图3
典例探究
例5.竖直倒立的U形玻璃管
一端封闭，另一端开口向下，
如图4所示，用水银柱封闭
一定质量的理想气体，在保
持温度不变的情况下，假设
在管子的D处钻一小孔，则
管内被封闭的气体压强p和
气体体积V变化的情况为： （）
图4
A、p、V都不变 B、V减小，p增大
C、V增大，p减小 D、无法确定 返回
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通过实验，我们发现压强和体积确实成反比关系
气体的等温变化 课件
• (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。
T1<T2
• 四、气体压强的计算方法
• 1．容器静止时求封闭气体的压强
• (1)求由液体封闭的气体压强，应选择最低液面列压强平衡 方程。
• (2)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强时，应特别 注意液柱产生的压强ρgh中的h是表示竖直高度(不是倾斜 长度)。
• (3)连通器原理：在连通器中同一液体(中间液体不间断)的 同一水平液面上压强是相等的。
气体的等温变化
等温变化
• 1．气体的状态参量 • 研究气体的性质时常用气体的__温__度____、____压__强__和体
积，这三个参量来描述气体的状态。
• 2．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。
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。
玻意耳定律的应用
•
如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，
内部横截面积为S＝0.01 m2，中间用两个活塞A和B封住
一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，
且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数
为k＝5×103 N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0＝ 1×105 Pa，
平衡时两活塞之间的距离l0＝0.6 m，现用力压 A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平 衡。此时用于压A的力F＝500 N，求活塞A下 移的距离。
• 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。
T1<T2
• 四、气体压强的计算方法
• 1．容器静止时求封闭气体的压强
• (1)求由液体封闭的气体压强，应选择最低液面列压强平衡 方程。
• (2)在考虑与气体接触的液柱所产生的附加压强时，应特别 注意液柱产生的压强ρgh中的h是表示竖直高度(不是倾斜 长度)。
• (3)连通器原理：在连通器中同一液体(中间液体不间断)的 同一水平液面上压强是相等的。
气体的等温变化
等温变化
• 1．气体的状态参量 • 研究气体的性质时常用气体的__温__度____、____压__强__和体
积，这三个参量来描述气体的状态。
• 2．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。
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。
玻意耳定律的应用
•
如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，
内部横截面积为S＝0.01 m2，中间用两个活塞A和B封住
一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，
且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数
为k＝5×103 N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0＝ 1×105 Pa，
平衡时两活塞之间的距离l0＝0.6 m，现用力压 A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平 衡。此时用于压A的力F＝500 N，求活塞A下 移的距离。
2.5气体的等温变化说课课件-人教版(2019)选择性必修第三册(共18张PPT).ppt
四、实验过程
任务二 创设实验反思情境：
在瓶“吞”鸡蛋中演示中，瓶被开水烫滚。随时间推移，瓶内密封气体 温度降低，瓶内气体的压强、体积随之减小改变。这表明一个量的变化， 会引起另外两个的变化。
提问：1、当我们面对三个变量，想要研究其中两个变量之间的关系时，会 采用什么方法？
2、如果我们要研究气体的压强和体积之间的关系，该怎么做？
以上是我说课的所有内容， 请各位领导和专家批评、指正。
谢谢大家 ꢀ
学情分析
1、知识层面 学生已经掌握了分子动理论的知识，学习 了气体的状态参量，但对气体状态参量间的联系有待进一步 研究。 2、能力层面 学生具有一定的抽象思维能力和逻辑思维 能力，能够在教师的引导下思考学习中出现的问题。 3、态度方面： 学生对热学学习的热情不高，因此在教学中 应通过演示实验、学生实验等方法增加学生的直观感受，提 高学生学习的好奇心和内驱力。
四、实验过程
任务五 学生分组实验（文香Dislab数字实验系统探究等温变化的规律） 1、实验小组协同分工、根据实验设计方案进行实验，完成数据采集。 2、分析实验数据。
四、实验过程
任务五 学生分组实验（文香Dislab数字实验系统探究等温变化的规律）
3、学生反思实验全流程、修正实验
四、实验过程
任务五 学生分组实验（文香Dislab数字实验系统探究等温变化的规律）
气体的等温变化
工作单位： 教师姓名：
• 实验背景分析 • 实验教学目标 • 实验设计 • 实验过程 • 实验教学反思
一、实验背景分析
教材分析
本实验选自人教版普通高中物理选择性必修第三册第二章第 二节，是气体的等温变化中的探究实验。课标的要求是通过 实验，了解气体实验定律，能够用分子动理论和统计观点解 释气体压强和气体实验定律。
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今天，我们便来研究气体的三个状态参量T、V、 ）保持不变 时，体积（ V ）和压强（ p ）之间的关系。
8.1 气体的等温变化
1、等温变化： 一定质量的气体，在温度不变的条件下，
压强和体积变化的过程。
2 、 实验研究
（1）实验目的： 在温度保持不变时，研究一定质量
（2）公式：pV=C 或p1V1=p2V2 (3)图像：
等温线：
一定质量的气体等温变化的P-V 图像，称为等温线
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
温度越高,其等温线离原点越远.
23 1 0
结论:t3>t2>t1
(2)温度越高,其等温线离原点越远.
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
3 2 1 0
结论:t3>t2>t1 V
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.
气体的压强和体积的关系
体验定性关系
（等温变化过程中压强与体积的关系）
结论：V减小，P增大
猜想： P、V 反比
2 、 实验研究
（1）实验目的： 在温度保持不变时，研究一定质量
气体的压强和体积的关系 （2）实验数据的测量及分析
探究气体等温变化的规律
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? ④.怎样保证气体质量不变? ⑤.要使密封的气体的压强，体积变化，
V
有关压强的计算
【例1】如图8-3-1所示的(甲)、(乙)、(丙)、(丁) 中玻璃管中都灌有水银，分别求出四种情况被封闭气 体A的压强(设大气压强为76cmHg)
图8-3-1
【例2】如图所示，固定在水平地面上的气缸 内封闭着一定质量的气体，活塞与气缸内壁接 触光滑且不漏气，活塞的横截面积S=100cm2， 受到F1=200N水平向左的推力而平衡，此时， 缸内气体对活塞的平均压力为F2=1200N，则缸 内气体的压强p=( )Pa，缸外大气压强 p0=( )Pa.
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 T1=T 末态 p2=1.0×105Pa V2=？L T2=T 由玻意耳定律 p1V1=p2V2得
由活塞受力平衡得F2=p0S+F1. 大气压强 p0=(F2-F1)/S =(1200-200)/(100×10-4)Pa=1.0×105Pa.
例3 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．
利用：P1V1=P2V2
72×10s=（72+18）×（10-x）s
【等温变化图象的特点:】
(1)等温线是双曲线的一支。
应如何操作？压强又如何表达？
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。 ④.柱塞上涂上凡士林密封
⑤.压强增大，体积减小；
【数据采集】
次数
压强（
×105）
体积
1 3.0
1.3
2 2.5
1.6
3
4
关于气体的等温变化 (2)
生活实例：夏天打足气的自行车在烈日下暴晒，
会出现什么现象？原因是什么？
常常会爆胎。 因为车胎内的气体因温度升高而压强增大、 体积膨胀。
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。我们如何确定 三个量之间的关系呢？
方法研究
☆ 控制变量法
在物理学中，当需要研究三个物理量 之间的关系时，往往采用“保持一个量不 变，研究其它两个量之间的关系，然后综 合起来得出所要研究的几个量之间的关 系”，
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 或p1V1=p2V2
3、图像表述：
p
p
·A
·A
0
1/V 0
V
需要注意的问题
❖ 研究对象:一定质量的气体 ❖ 适用条件:温度保持不变化 ❖ 适用范围：温度不太低，压强不太大
图8-3-2
【解析】选择活塞作为研究对象，分析受力， 如图所示，在竖直方向，活塞受重力和气缸的 弹力平衡，在水平方向，活塞受到向左的推力 F1和大气压力F0，向右受到被封闭气体的压力 F2.
图8-3-3
根据压强的定义，缸内气体压强 p=F2/S=1200/(100×10-4)Pa=1.2×105Pa.
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.写出气体状态的初态和末态状态参量(p1，V1，T1)和 ( p2，V2，T2)数字或表达式；
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种各量代入气体公式中，求解未知量；
5.对结果的物理意义进行讨论．
5
2.0 1.5 1.0
2.0 2.7 4.0
思考与讨论
❖ P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！
【数据处理】
作图像，观察结果
p/105 Pa
3
2
1
0
1
2
3
4
V
p/105 Pa
3
2
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1/V
实验结论
在温度不变时，压强P和体积V成反比。
3.玻意耳定律
(1)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。