高中物理选修《气体》 ppt课件

一、气体的等温变化： 气体在温度不变的状态下，
发生的变化叫做等温变化。
实验探究
猜想
试验探究
采用仪器
一定质量的气 体，在温度不 变时，其压强 与体积之间有 何关系？
• 研究对象是什么？
•如何控制气体的质量 m、温度T保持不变
• 如何改变压强P、 体 积V
•如何测量压强P、体 积V？
移动注射 器，气体 压强传感 器
实验：探究气体等温变化的规律
设计实验（测量哪些物理量） 体积、压强
数据处理（图猜像想法）
乘积一定
注意事项 （温度不变）
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。
气泡在上升过程中体积为何会变大？
（二）实验探究
（等温变化过程中压强与体积的关系）
A．一直保持不变 B．一直增大 C．一直减小 D．以上全错
答案：D
题型3 p－V图象的应用 一定质量的某实际气体，处在某一状态，经下列哪个
过程后会回到原来的温度( ) A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积
不变而减小压强 B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积
不变而减小压强 C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而
1
2
3
4
5
气体的体积
气体的压强
思考与讨论
• P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！
பைடு நூலகம்
实 验次
实验数据的处理
数1 2 3 4 5
压强（×105Pa) 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0
体 积 ( L ) 1 . 3 1.6 2 . 0 2 . 7 4 . 0
p/105 Pa
高中物理选修3－3
第八章 《气体》
复习
气体的状态参量
1、温度 2、体积 3、压强
热力学温度T ：开尔文 T = t ＋ 273 K
体积 V
单位：有L、mL等
压强 p
单位：Pa（帕斯卡）
如何确定气体的状态参量呢？
温度（ T ）----------温度计 体积（ V ）----------容器的容积 压强（ p ）----------气压计
Ps m M
P0s (M+m)g
横截面积S
h
玻意耳实验的示 意图
气 体 定 律 演 示 仪
主要步骤：
1、密封一定质量的气体。
2、改变气体的体积，记录气体长度和该 状态下压强的大小。
3、数据处理。
注意事项：
1、尽量避免漏气。
2、不要用手握住玻璃管。
3、移动活塞要缓慢。
数据采集
室内温度:
气体状态参量 0
理由作出判断的？
p
23 1 0
结论:t3>t2>t1
V
（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
P
P
V 1/V
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；
例题：一定质量的气体由状态A变到状 态B的过程如图所示，A、B位于同一双 曲线上，则此变化过程中，温度（ B）
A、一直下降 B、先上升后下降
C、先下降后上升 D、一直上升
(2012·潍坊模拟)如图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变化至状态B的过程中，气体分子 平均速率的变化情况是( )
3、图像： P
P
V 1/V
• 4、条件:气体质量一定且温度不变 • 5、适用范围：温度不太低，压强不太大
p/105 Pa
3
2
1
0
1
2
3
4
V
（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.
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
借助铅笔，把气球塞进一只瓶子里，并拉 出气球的吹气口，反扣在瓶口上，如图所示，然后给气球吹 气，无论怎么吹，气球不过大了一点，想把气球吹大，非常 困难，为什么？
答案：由题意“吹气口反扣在瓶口上”可知瓶内封闭着 一定质量的空气。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。
探究方法： 控制变量法
第八章 《气体》
8.1 气体的等温变化
——波意耳定律
问题的引入
• 生活实例：夏天打足气的自行车在烈日下曝
晒，会出现什么现象？原因是什么
• 动手：用一个注射器密闭一定质量的空气，
缓慢的推动活塞，同学们观察活塞中空气体 积变化？思考压强的变化？
• 气体状态变化：(P1、V1、T1) (P1、V1、T1)
例题：
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。
答案： 1.25×10 5Pa
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：汽缸开口向上时，气体的长度。
3
实 验2
1
0
1
2
3
4
V
作P，V图像，观察结果
p/105
P3a
实 验2
1
0
0.
0.4 0.6 0.
1/V
2
8
作P，1/V图像，观察结果
探究结论：
在温度不变时，压强p和 体积V成反比。
二、玻意耳定律
1、内容：
P 1 PC
V
V
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。
2、表达式： PVC P1V1P2V2
动手体验定性关系
结论：V减小，P增大
猜想： P、V 反比
（二）实验探究 猜想： P、V反比
定量研究： 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
1、实验中的研究对象是什么？ 2、如何控制气体的质量m、温度T保持不变？ 3、如何改变压强P、体积V？ 4、如何测量压强P、体积V？
解：以缸内封闭气体为研究对象，
初态：p1p0115 0P,aV1 L1S
由活塞受力平衡得：p2Sp0Smg
末态：p2p0m Sg 1.215 0P,aV2 L2S
由玻意耳定律 p1V1得p2V2
p1L1p2L2
L2
p1L1 p2
10cm
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。
使它的体积膨胀
D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而 使它的体积膨胀