高中物理 8.1 气体的等温变化课件1 新人教选修33.ppt

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1、第八章气体8.1气体的等温变化1.知道什么是等温变化.2.掌握玻意耳定律的内容，并能应用公式解决实际问题.3.理解等温变化的p－V图象和p－图象.学习目标定位一、封闭气体压强的计算在图1中，C、D两处液面水平且等高，液体密度为ρ，其他条件已标于图上，试求封闭气体A的压强.图1答案同一水平液面C、D处压强相同，气体A的压强与液面C处压强相同，可得pA＝p0＋ρgh.问题设计封闭气体压强的计算方法主要有：1.取等压面法根据同种液体在同一水平液面处相等，在连通器内灵活选取等压面，由两侧压强相等列方程求气体压强.2.力平衡法选与封

2、闭气体接触的液柱(或活塞、汽缸)为研究对象进行受力分析，由F合＝列式求气体压强.压强0要点提炼一、封闭气体压强的计算二、玻意耳定律1.成立条件：玻意耳定律p1V1＝p2V2是实验定律.只有在气体质量一定、不变的条件下才成立.2.常量的意义：p1V1＝p2V2＝常量C该常量C与气体的种类、质量、温度有关，对一定质量的气体，温度越高，该常量C越(填“大”或“小”).温度大要点提炼3.利用玻意耳定律解题的基本思路(1)明确研究对象，根据题意确定所研究的是哪部分封闭气体，注意其质量和应不变.(2)明确状态质量，找准所研究气体初、末

3、状态的p、V值.(3)根据玻意耳定律列方程求解.温度注意：用p1V1＝p2V2解题时只要同一物理量使用同一单位即可，不必(填“一定”或“不必”)转化成国际单位制中的单位.二、玻意耳定律1.p－V图象：一定质量的气体，其p－V图象(等温线)是双曲线，双曲线上的每一个点均表示气体在该温度下的一个状态，双曲线上的一段表示等温变化的一个过程.而且同一条等温线上每个点对应的p、V坐标的乘积是的.一定质量的气体在不同温度下的等温线是不同的双曲线，且pV乘积越大，温度就，图2中T2T1.相等三、p－V图象越高＞图2要点提炼2.p－图象：

4、一定质量气体的等温变化过程，也可以用p－图象来表示，如图3所示.等温线是过原点的倾斜直线，由于气体的体积不能无穷大，所以原点附近等温线应用表示，该直线的斜率k＝，故斜率越大，温度，图中T2T1.虚线三、p－V图象pV越高＞图3【例1】如图4所示，活塞的质量为m，汽缸缸套的质量为M.通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体.缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0.则封闭气体的压强为(　　)A.p＝p0＋mg/SB.p＝p0＋(M＋m)g/SC.p＝p0－Mg/SD.p＝mg/S一、封闭气体压强的计算典例精析图

5、4答案C一、封闭气体压强的计算典例精析二、玻意耳定律的应用典例精析【例2】如图5所示，一粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭长l1＝20cm气柱，两管中水银面等高.现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10cm.环境温度不变，大气压强p0＝75cmHg，求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位).图5二、玻意耳定律的应用典例精析解析设U形管横截面积为S，则初始状态左端封闭气柱体积可记为V1＝l1S，由两管中水银面等高，可知初始状态其压强为p0.当右管水

6、银面高出左管10cm时，左管水银面下降5cm，气柱长度增加5cm，此时气柱体积可记为V2＝(l1＋5cm)S，右管低压舱内的压强记为p，则左管气柱压强p2＝p＋10cmHg，根据玻意耳定律得：p0V1＝p2V2即p0l1S＝(p＋10cmHg)(l1＋5cm)S代入数据，解得：p＝50cmHg.答案50cmHg三、p－V图象典例精析【例3】如图6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化情况是(　　)A.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小图

7、6典例精析解析由题图可知，pAVA＝pBVB，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上.由于离原点越远的等温线温度越高，如图所示，所以从状态A到状态B，气体温度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小.答案D三、p－V图象自我检测区123课堂要点小结1.(封闭气体压强的计算)如图7所示，一圆筒形汽缸静置于地面上，汽缸的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0.现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的质量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p，手对活塞手柄竖

8、直向上的作用力为F，则()图7123答案C1232.(玻意耳定律)如图8所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段用水银柱h1封闭的一定质量的气体，这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是()A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1