8.1气体的等温变化习题课

压强是相等的。
2.计算方法
（1）连通器原理：根据同种液体在同一水平 液面处压强相等，在连通器内灵活选取等 压面．由两侧压强相等列方程求解压强．
例如图中，同一液面C、D处压强相等 pA＝p0＋ph.
（2）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，建立平衡方程消去面积， 得到液片两侧压强相等，进而求得气体压强． 例如，图中粗细均匀的U形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.即pA＝p0＋ph.
过原点的直线 双曲线的一支
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
同一气体，不同温度下等温线是不同的，你能判断 哪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
23 1 0
结论:t3>t2>t1
V
不同温度下的等温线，离原点越远，温度越高。
小试牛刀
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 p1V1 得p2V2
p2
p1V1 V2
1.25 105 Pa
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；
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）
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
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。
变式拓展：（课本习题1）一个足球的容积是2.5L。用 打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125mL、 压强与大气压强相同的气体打进球内。如果在打气前足 球就已经是球形并且里面的压强与大气压强相同。打了 20次后，足球内部空气的压强是大气压的多少倍？你在 得出结论时考虑到了什么前提？实际打气时的情况能够 满足你的前提吗？ 解：研究对象:打完20次气后足球内的气体，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
第八章《气体》
8.1气体的等温变化
第1课时
一 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?
T升高，P增大，V变大
1、描述气体的三个状态参量
压强（p，力学性质）、 体积（V，几何性质）、 温度（T，热学性质）
2、控制变量法
二、等温变化（ m不变；T不变）
一定质量的气体，在温度不变时发生的状态 变化过程，叫做气体的等温变化。
复习回顾
一、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。 2、公式： pV=C(常数) 或p1V1=p2V2
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
二.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.
猜想： 温度不变时，气体的压强和体积之间有什 么关系？
三、实验探究
实验探究
采用仪器
1、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？
移动注射 器，气体 压强传感 器
三、实验探究气体等温变化的规律
设计实验 （测量哪些物理量）
气
四 、试验结论---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
公式表示
pV=常数 或p1V1=p2V2
4
使用范围
3
图像表述
p
p
·A
·A
0
1/V 0
温度不太低，压强不太大 5 使用条件 质量一定，温度不变
V
五、p-V图像（等温线）
pຫໍສະໝຸດ Baidu
p
·A ·B
0
1/V 0
V
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
例. 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 选容器原装气体为研究对象。
（3）受力平衡法：选与封闭气体接触的液柱为研究对象进行受 力分析，由F合＝0列式求气体压强．
练习： 下列各图装置均处于静止状态。设大气压强 为P0，用水银（或活塞）封闭一定量的气体在 玻璃管（或气缸）中，求封闭气体的压强P
P =ρgh
P—帕 h—米
P =? cmHg（柱） h
h
①
h
P =P0
②
P =P0+ρgh
一个空气分子，每秒钟与其 它分子碰撞达65亿次之多。
容器中各处的压强相等
一、平衡态下液体封闭气体压强的计算
1. 理论依据
① 液体压强的计算公式 p = gh。
② 液面与外界大气相接触。则液面下h处
的压强为
p = p0 + gh
③ 连通器原理：在连通器中，同一种液体
（中间液体不间断）的同一水平面上的
初态：压强p1=p0， V1=2.5+0.125×20=5L 末态：压强p2=？ 体积为打气后V2=2.5L， 据玻意耳定律有：p1V1=p2V2 得：
p0×5=p2×2.5解得：p2=2p0
专题：密闭气体压强的计算
第2课时
气体压强产生的原因： 大量分子无规则运动，频繁与器壁碰撞，宏观上对器 壁产生了持续的压力。单位面积所受压力，叫压强。
如何测 体积、压强
体
定
数据处理（图猜像想法）
律 演
乘积一定
示
仪
注意事项 （质量一定，温度不变）
数据采集
思考与讨论
气体的等温变化
V/ml
P/Kpa
1/V
1
10
101.10
2
8
124.80
3
6
159.40
4
12
84.90
5
14
72.80
P增大，V减小，P,V间到底什么关系？猜想！
数据处理 1
2 3
算一下P,V乘积。 作P，V图像，观察结果 作P，1/V图像，观察结果