【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道氣體的等溫變化。2．在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理過程中，體驗(yàn)科學(xué)探究過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與實(shí)事求是的科學(xué)精神。3．了解玻意耳定律，能用氣體等溫變化規(guī)律求解簡單的實(shí)際問題。
1．等溫變化____________的某種氣體，在____________的條件下，其壓強(qiáng)與體積變化時(shí)的關(guān)系叫作氣體的等溫變化。
2．氣體等溫變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究(1)實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、__________、__________、壓力表(壓強(qiáng)表)等。注射器下端用橡膠套密封，上端用柱塞封閉一段空氣柱，這段__________是我們的研究對象。(2)數(shù)據(jù)收集：空氣柱的壓強(qiáng)p由上方的__________讀出，體積V用__________讀出的空氣柱長度l乘氣柱的橫截面積S。用手把柱塞向下壓或向上拉，讀出體積與壓強(qiáng)的幾組值。
1．玻意耳定律(1)內(nèi)容：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)p與體積V成________。(2)公式：____________(常量)或______________。(3)適用條件：①氣體質(zhì)量不變、________不變。②氣體溫度不太低、壓強(qiáng)不太大。
『判一判』(1)在探究氣體壓強(qiáng)、體積、溫度三個(gè)狀態(tài)參量之間關(guān)系時(shí)采用控制變量法。(　　)(2)一定質(zhì)量的氣體，三個(gè)狀態(tài)參量中，至少有兩個(gè)改變。(　　)(3)公式pV＝C中的C是常量，指當(dāng)p、V變化時(shí)C的值不變。(　　)
(4)一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)跟體積成反比。(　　)(5)一定質(zhì)量的某種氣體等溫變化的p－V圖像是通過原點(diǎn)的傾斜直線。(　　)(6)玻意耳定律適用于質(zhì)量不變，溫度變化的任何氣體。(　　)
『選一選』各種卡通形狀的氫氣球，受到孩子們的喜歡，特別是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氫氣球會飛向天空，上升到一定高度會脹破，是因?yàn)?　　)A．球內(nèi)氫氣溫度升高B．球內(nèi)氫氣壓強(qiáng)增大C．球外空氣壓強(qiáng)減小D．以上說法均不正確
解析：以球內(nèi)氣體為研究對象，氣球上升時(shí)，由于高空處空氣稀薄，球外氣體的壓強(qiáng)減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到一定程度時(shí)，氣球就會脹破。
『想一想』用什么方法可以使一個(gè)凹癟的乒乓球恢復(fù)原狀？解析：將乒乓球放入熱水中，乒乓球內(nèi)的氣體在溫度升高時(shí)，內(nèi)部氣體分子平均動能增大，壓強(qiáng)增大，所以體積增大，使凹癟的乒乓球恢復(fù)原狀。
如圖所示，玻璃管中都灌有水銀，且水銀柱都處在平衡狀態(tài)，大氣壓相當(dāng)于76 cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
(1)靜止或勻速運(yùn)動系統(tǒng)中氣體的壓強(qiáng)，一般采用什么方法求解？(2)圖中被封閉氣體A的壓強(qiáng)各是多少？提示：(1)選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞、汽缸)為研究對象進(jìn)行受力分析，列平衡方程求氣體壓強(qiáng)。(2)①pA＝p0－ph＝71 cmHg②pA＝p0－ph＝66 cmHg③pA＝p0＋ph＝(76＋10×sin30°)cmHg＝81 cmHg④pA＝p0－ph＝71 cmHg　pB＝pA－ph＝66 cmHg
封閉氣體壓強(qiáng)的確定方法(1)容器處于平衡狀態(tài)時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算①依據(jù)連通器原理：在連通器中，同一液體(只有一種液體且液體不流動)的同一水平液面上的壓強(qiáng)相等。例如，圖中，同一水平液面C、D處壓強(qiáng)相等，故pA＝p0＋ph。
②參考液片法：選取假想的液體薄片(自身重力不計(jì))為研究對象，分析液片兩側(cè)受力情況，建立平衡方程消去面積，液片兩側(cè)壓強(qiáng)相等，進(jìn)而求得氣體壓強(qiáng)。例如，圖中，在其最低處取一液片B，由其兩側(cè)受力平衡可知(pA＋ρgh0)S＝(p0＋ρgh＋ρgh0)S，得pA＝p0＋ph。③力平衡法：選與封閉氣體接觸的液柱(或活塞)為研究對象進(jìn)行受力分析，由F合＝0列式求氣體壓強(qiáng)。
(2)容器加速運(yùn)動時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)的計(jì)算：當(dāng)容器加速運(yùn)動時(shí)，通常選與氣體相關(guān)聯(lián)的活塞(汽缸)、液柱為研究對象進(jìn)行受力分析，然后由牛頓第二定律列方程，求出封閉氣體的壓強(qiáng)。
　　　　　(2021·山東省淄川中學(xué)高二下學(xué)期段考)如圖所示，一個(gè)橫截面積為S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓板的上表面是水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為θ，圓板的質(zhì)量為M，不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁的摩擦。若大氣壓強(qiáng)為p0，則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)等于(　　)
解題指導(dǎo)：當(dāng)由液體或固體(活塞)封閉一部分氣體，而且處于平衡狀態(tài)時(shí)，確定氣體的壓強(qiáng)，可以以封閉氣體的液體或固體為研究對象，分析其受力情況，由平衡條件列出方程，從而求得氣體的壓強(qiáng)。
1．(2021·山東棲霞檢測)當(dāng)大氣壓強(qiáng)為76 cmHg時(shí)，如圖中四種情況下(圖中h＝10 cm)被水銀封閉氣體的壓強(qiáng)分別為：(1)p甲＝______cmHg；(2)p乙＝________cmHg；(3)p丙＝______cmHg；(4)p?。絖_____cmHg。
76　70.8　66　56　
玻意耳定律的理解及應(yīng)用
在一個(gè)恒溫池中，一串串氣泡由池底慢慢升到水面，有趣的是氣泡在上升過程中，體積逐漸變大，到水面時(shí)就會破裂。
請思考：(1)上升過程中，氣泡內(nèi)氣體的溫度發(fā)生改變嗎？(2)上升過程中，氣泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)怎么改變？(3)氣泡在上升過程中體積為何會變大？提示：(1)因?yàn)樵诤銣爻刂校詺馀輧?nèi)氣體的溫度保持不變。(2)變小。(3)由玻意耳定律pV＝C可知，壓強(qiáng)變小，氣體的體積增大。
對玻意耳定律的理解及應(yīng)用1．成立條件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是實(shí)驗(yàn)定律，只有在氣體質(zhì)量一定、溫度不變的條件下才成立。且壓強(qiáng)和氣體分子數(shù)密度不易過大。2．玻意耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式pV＝C中的常量C不是一個(gè)普適恒量，它與氣體的種類、質(zhì)量、溫度有關(guān)，對一定質(zhì)量的氣體，溫度越高，該恒量C越大。
3．應(yīng)用玻意耳定律的思路和方法(1)確定研究對象，并判斷是否滿足玻意耳定律成立的條件。(2)確定初、末狀態(tài)及狀態(tài)參量(p1、V1、p2、V2)(3)根據(jù)玻意耳定律列方程p1V1＝p2V2，代入數(shù)值求解(注意各狀態(tài)參量要統(tǒng)一單位)。(4)注意分析題目中的隱含條件，必要時(shí)還應(yīng)由力學(xué)或幾何知識列出輔助方程。(5)有時(shí)要檢驗(yàn)結(jié)果是否符合實(shí)際，對不符合實(shí)際的結(jié)果要刪去。
　　　　　如圖所示，一個(gè)上下都與大氣相通的直圓筒，內(nèi)部橫截面積為S＝0.01 m2，中間用兩個(gè)活塞A和B密閉一定質(zhì)量的氣體。A、B都可沿圓筒無摩擦地上下滑動，且不漏氣。A的質(zhì)量不計(jì)，B的質(zhì)量為M，并與一勁度系數(shù)為k＝5×103 N/m的較長的彈簧相連。已知大氣壓p0＝1×105 Pa，平衡時(shí)兩活塞之間的距離l0＝0.6 m，現(xiàn)用力壓A，使之緩慢向下移動一段距離后，保持平衡。此時(shí)用于壓A的力F＝500 N，求活塞A下移的距離。
解題指導(dǎo)：(1)因?yàn)槭蔷徛乱扑悦荛]氣體溫度不變。(2)應(yīng)用玻意耳定律可以求出l。
規(guī)律總結(jié)：應(yīng)用玻意耳定律解題時(shí)的兩個(gè)誤區(qū)誤區(qū)1：誤認(rèn)為在任何情況下玻意耳定律都成立。只有一定質(zhì)量的氣體在溫度不變時(shí)，定律成立。誤區(qū)2：誤認(rèn)為氣體的質(zhì)量變化時(shí)，一定不能用玻意耳定律進(jìn)行分析。當(dāng)氣體經(jīng)歷多個(gè)質(zhì)量發(fā)生變化的過程時(shí)，可以分段應(yīng)用玻意耳定律進(jìn)行列方程，也可以把發(fā)生變化的所有氣體作為研究對象，保證初、末態(tài)的氣體的質(zhì)量、溫度不變，應(yīng)用玻意耳定律列方程。
2．粗細(xì)均勻的玻璃管長為12 cm，一端封閉。一個(gè)人手持玻璃管(開口向下)潛入水中，當(dāng)潛到水下某深度時(shí)看到水進(jìn)入玻璃管口2 cm，求管內(nèi)液面的深度(取水面上大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2)。答案：2 m
解析：確定研究對象為被封閉的一部分氣體，玻璃管下潛的過程中氣體的狀態(tài)變化可視為等溫變化，如圖所示。設(shè)管內(nèi)液面的深度為h，玻璃管的橫截面積為S，氣體的初、末狀態(tài)參量分別為初狀態(tài)：p1＝p0，V1＝0.12S，末狀態(tài)：p2＝p0＋ρgh，V2＝0.1S。由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，
提示：(1)T1＞T2　(2)T1＜T2
　　　　　(多選)如圖所示，是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的p－V圖像，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體的溫度和分子平均速率的變化情況的下列說法正確的是(　 　)A．都一直保持不變B．溫度先升高后降低C．溫度先降低后升高D．平均速率先增大后減小
解題指導(dǎo)：(1)溫度是分子平均動能的標(biāo)志，同種氣體溫度越高，分子平均動能越大，分子平均速率越大。(2)溫度越高，pV值越大，p－V圖像中等溫線離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)。
解析：由圖像可知，pAVA＝pBVB，所以A、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上，可在p－V圖上作出幾條等溫線，如圖所示。由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小。故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。
?方法總結(jié)：(1)不同的等溫線溫度不同，越靠近原點(diǎn)的等溫線溫度越低，越遠(yuǎn)離原點(diǎn)的等溫線溫度越高。(2)由不同等溫線的分布情況可以判斷溫度的高低。
3．(多選)如圖所示，圖線1和2分別表示一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的等溫線。
下列說法正確的是(　 　)A．圖線1對應(yīng)的溫度高于圖線2B．圖線1對應(yīng)的溫度低于圖線2C．氣體由狀態(tài)A沿圖線1變化到狀態(tài)B的過程中，分子間平均距離增大D．氣體由狀態(tài)A沿圖線1變化到狀態(tài)B的過程中，分子間平均距離減小解析：p－V圖像中，圖線1在圖線2外側(cè)，其對應(yīng)溫度較高，圖線1中，氣體由狀態(tài)A變?yōu)锽為等溫膨脹過程，體積增大，氣體分子間的平均距離將增大，故A、C正確。
探究氣體等溫變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)
1．保證氣體質(zhì)量不變的方法：實(shí)驗(yàn)前在柱塞上涂好潤滑油，以免漏氣。2．保證氣體溫度不變的方法：(1)改變氣體體積時(shí)，要緩慢進(jìn)行。(2)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)不要觸摸注射器的空氣柱部分。
　　　　(2021·上海市建平中學(xué)高二下學(xué)期期中)用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
(1)把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)逐一連接。(2)移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時(shí)記錄對應(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p。
不能用手握住注射器封閉氣體部分　
注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積　
解析：(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是在注射器活塞上涂潤滑油。這樣可以保持氣密性。(2)為了保持封閉氣體的溫度不變，實(shí)驗(yàn)中采取的主要措施是移動活塞要緩慢；不能用手握住注射器封閉氣體部分。這樣能保證裝置與外界溫度一樣。(3)如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確，但圖線不過原點(diǎn)，則V0代表注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部位的氣體體積。
1．(2021·山西晉中平遙中學(xué)高二月考)豎直倒立的U形玻璃管一端封閉，另一端開口向下，如圖所示，用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，假設(shè)在管子的D處鉆一小孔，則管內(nèi)被封閉的氣體壓強(qiáng)p和氣體體積V變化的情況為(　　)A．p，V都不變B．V減小，p增大C．V增大，p減小D．無法確定
解析：設(shè)玻璃管兩側(cè)水銀面高度差是h，大氣壓為p0，封閉氣體壓強(qiáng)p＝p0－ph，在管子的D處鉆一小孔，封閉氣體壓強(qiáng)大小變?yōu)閜0，氣體溫度不變，壓強(qiáng)變大，由玻意耳定律可知，封閉氣體體積變小，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。
2．(2021·山東省昌樂二中高二下學(xué)期檢測)如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體。將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變。下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖像中與上述過程相符合的是(　　)
解析：封閉氣體做的是等溫變化，只有D圖線是等溫線，故D正確。
3．(2021·湖北省部分重點(diǎn)高中高二下學(xué)期期中)如圖，水平放置的導(dǎo)熱氣缸被導(dǎo)熱活塞隔成左右兩部分，兩部分氣體a和b為同種理想氣體，活塞靜止時(shí)到左右兩側(cè)的距離之比為1∶2，活塞質(zhì)量為m、面積為S，活塞可無摩擦左右移動?，F(xiàn)在把氣缸轉(zhuǎn)動90度，a在上、b在下，結(jié)果活塞正好在氣缸中間。已知?dú)怏w溫度始終不變，求開始時(shí)氣體a的壓強(qiáng)是多少？

相關(guān)課件

物理選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化教課內(nèi)容課件ppt：

這是一份物理選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化教課內(nèi)容課件ppt，共44頁。PPT課件主要包含了什么是等溫變化，氣體的狀態(tài)，控制變量，pVC，p1V1p2V2，答案C，化曲為直法，答案25cm，答案ABD，答案D等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化備課ppt課件：

這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化備課ppt課件，共21頁。PPT課件主要包含了想一想，控制變量法，壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，體積增大時(shí)，壓強(qiáng)減小，實(shí)驗(yàn)視頻，物理量的測量，作圖P-V，作圖P-1V等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊2 氣體的等溫變化精品課件ppt：

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊2 氣體的等溫變化精品課件ppt，共33頁。PPT課件主要包含了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，p1V1p2V2，根據(jù)玻意耳定律，V220L，用氣體定律解題的步驟，玻意耳定律等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)課件 更多

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化課文內(nèi)容課件ppt

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化課文內(nèi)容課件ppt
高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊2 氣體的等溫變化課文ppt課件

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊2 氣體的等溫變化課文ppt課件
高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化圖片課件ppt

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊第二章 氣體、固體和液體2 氣體的等溫變化圖片課件ppt
2020-2021學(xué)年2 氣體的等溫變化教案配套ppt課件

2020-2021學(xué)年2 氣體的等溫變化教案配套ppt課件
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第三冊電子課本

2 氣體的等溫變化

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第三冊

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部